Investigation of thermal effects on tissues during laser applications

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: UMUT KAYA

Danışman: Özgür Ekici

Özet:

Teknolojinin gelişmesi ile birlikte lazer uygulamaları sağlık sektörü için önemli yöntemlerden birisi olmuştur. Lazer ile doku etkileşiminin daha iyi anlaşılması ile tedavi ve tanının etkinliği arttırılabilir. Dahası, sağlık sektöründe lazer kullanımı genişletilebilir. Ancak, lazer uygulaması dokunun ısınmasına neden olur. Bu ısınmanın belirli limitler içerisinde kalmaması durumunda veya istenen alan/hacim içinde tutulamamasına bağlı olarak tedavi ya da tanı sırasında istenmeyen durumlar ile karşılaşılabilir. Matematiksel modeller sayesinde lazer doku etkileşimlerinde ortaya çıkan bu termal etki önceden hesaplanabilir. Böylelikle istenmeyen durumların önüne geçilebilir. Bu çalışmada lazerin doku üzerindeki termal etkisini anlamak amacıyla matematiksel bir model geliştirilmiştir. Bu model gözenekli ortam teorisi esas alınarak oluşturulmuştur. Temel enerji denklemine dayanmaktadır ve mikro ölçekte mekanizmaları dikkate alarak makro ölçekli bir model olarak türetilmiştir. Model türetme aşamasında doku ve kanın lokal olarak termal dengedışı koşullar altında olduğu varsayılmıştır. Oluşturulmuş olan model numerik yöntem kullanılarak çözülmüştür. Çözüm işlemi MATLAB programı kullanılarak yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar literatürde sıklıkla kullanılan Pennes ve DPL modeli ile karşılaştırılmıştır. Modellerin sonuçları arasında farklılıklar gözlenmiş ve bu farklılıkların nedenleri tartışılmıştır. Aynı zamanda gözenekliliğin ve lazer ışınımının özelliklerinin sıcaklık üzerindeki etkisi de incelenmiştir.