در سالیان اخیر، استفاده از نانوساختارها در گرمادرمانی به عنوان عواملی که بتوانند به صورت اختصاصی تنها در سلول‌های توموری تجمع یابند و به عنوان مبدل انرژی، انرژی تابیده‌شده را در سلول‌های توموری به گرما تبدیل کنند، به‌ شدت مورد توجه بوده است. روش بررسی: در این مقاله مدل ریاضی و شبیه‌سازی کامپیوتری کاملی برای تحلیل حرارتی در هایپرترمیا به وسیلۀ لیزر و با حضور نانوذرات طلا ارائه شده است. همچنین به بررسی تأثیر توزیع غیریکنواخت نانوذرات و حضور عروق خونی در بافت تومور بر روی توزیع دما پرداخته شده است. در مدل ارائه شده از معادلۀ انتقال جرم برای محاسبۀ توزیع نانوذرات در بافت و همچنین از قانون بیر - لامبرت به منظور محاسبۀ توزیع انتشار نور لیزر در بافت استفاده شده است. مدلسازی انتقال حرارت در بافت زنده با استفاده از مدل پنس و با لحاظ کردن اثر خنک‌کنندگی رگ‌های شاخص حرارتی انجام شده است. همچنین برای محاسبۀ سرعت جریان خون در رگ از معادلات پیوستگی و ناویر - استوکس استفاده شده است. در نهایت، شبیه‌سازی برای یک تومور زیرپوستی با ابعاد مشخص در نرم‌افزار کامسول انجام شده است. یافته‌ها: نتایج نشان می‌دهد که درنظر گرفتن توزیع غیریکنواخت برای نانوذرات و لحاظ کردن رگ‌های شاخص حرارتی در مدل، توزیع دما را به میزان قابل توجهی تحت تأثیر قرار می‌دهد و درنتیجه درنظر گرفتن آن‌ها به منظور پیش‌بینی هرچه دقیق‌تر توزیع دما ضروری می‌باشد. اعتبارسنجی شبیه‌سازی برهم‌کنش لیزر - بافت در حضور رگ و در غیاب نانوذرات با مقایسۀ نتایج شبیه‌سازی با نتایج آزمایش روی فانتوم ارائه‌شده در مقالات، انجام شده است که این مقایسه حاکی از دقت قابل قبول محاسبات می‌باشد. نتیجه‌گیری: نتایج حاصل می‌تواند در ارزیابی اثر عوامل مختلف بر نتیجۀ درمان و به تبع آن دستیابی به پروتکل‌های مناسب برای انجام هایپرترمیای کم‌خطر با هدف از بین بردن بافت سرطانی بدون آسیب رساندن به بافت سالم نقش مؤثری ایفا کند.

کلمات کلیدی