Аннотация:
Рассматривается задача прогнозирования и оптимизации криодеструкции злокачественного образования в ходе операций кожной криохирургии. Для контроля распространения зоны клеточного некроза предлагается методика размещения дополнительных нагревательных элементов в здоровой ткани. Для повышения эффективности предложенного метода используются методы математического моделирования и оптимизации по Парето вычислимых вектор-функций. Численное моделирование осуществляется с помощью явной схемы, основанной на конечно-объемной аппроксимации модели теплопереноса в биотканях Пенне, и энтальпийного метода для расчета размазанных в температурном диапазоне фазовых переходов. Для повышения устойчивости схемы используется метод релаксации потоков с выбором параметра по невязке на задачах с известными решениями.
Ключевые слова:
криохирургия, модель Пенне, решение Парето, метод конечных объемов, метод релаксации потоков.
Образец цитирования:
Н. А. Кудряшов, К. Е. Шильников, “Численное моделирование эффекта локализации фронта клеточного некроза при кожной криохирургии”, Матем. моделирование, 28:4 (2016), 125–136; Math. Models Comput. Simul., 8:6 (2016), 680–688
K E Shilnikov, M B Kochanov, “Numerical simulation of cryosurgery in biological tissue with developed circulatory system”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 657:1 (2019), 012039
N. A. Kudryashov, K. E. Shilnikov, “Multiscale numerical modeling of the spherically symmetric cryosurgery problem”, V International Conference on Problems of Mathematical and Theoretical Physics and Mathematical Modelling, Journal of Physics Conference Series, 788, IOP Publishing Ltd, 2017, UNSP 012023