人舌三維溫度場的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬.pdf

1、本文是采用學(xué)科交叉的方法而進(jìn)行的生物傳熱研究，討論生物傳熱與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)舌診理論的相關(guān)性。研究內(nèi)容注重于人舌三維溫度場的研究與數(shù)值計(jì)算。根據(jù)舌體真實(shí)形狀建立舌體及其內(nèi)部血管三維空間分布的物理模型，并將其轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠識別的數(shù)字模型，通過數(shù)值模擬得到舌體三維溫度場，在此基礎(chǔ)上分析有關(guān)生物參數(shù)主要是血管對舌體三維傳熱的影響。本研究課題的前期工作是采用豬舌血管鑄型模擬人舌而進(jìn)行的數(shù)值計(jì)算與實(shí)驗(yàn)分析。本論文在取得計(jì)算經(jīng)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上直接進(jìn)行人舌體

2、溫度場的數(shù)值模擬研究，這也是本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。 采用高新技術(shù)實(shí)驗(yàn)的方法既是科學(xué)研究可靠性的手段，又是理論研究深入的基礎(chǔ)。本文在熟悉國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及前期工作的基礎(chǔ)上，采取新技術(shù)方法，獲取相關(guān)的生物物性參數(shù)，以豬為有創(chuàng)實(shí)驗(yàn)對象，通過“造模”的方法測取了血液灌注率、動(dòng)靜脈血氧含量、舌體溫度等?？紤]到生物體組織導(dǎo)熱系數(shù)的準(zhǔn)確測定一直是生物傳熱研究的難點(diǎn)之一，文中嘗試?yán)貌钍緬呙枇繜醿x間接獲取生物體導(dǎo)熱系數(shù)的方法；在測取血管鑄型三維坐

3、標(biāo)方法方面采用了國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室天津大學(xué)精密儀器中心最新的專利技術(shù)，即光筆描記法三維坐標(biāo)測量系統(tǒng)，這些新技術(shù)的采用為課題研究搭建了良好的實(shí)驗(yàn)平臺。 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，雖然豬與人在生理組織結(jié)構(gòu)以及生物物性參數(shù)方面與人極為相似，豬舌與人舌的結(jié)構(gòu)特征也基本相似，但兩者的血管鑄型仍然存在一定的差別，主要表現(xiàn)為血管的分支的不同。本文所做得人舌三維溫度場的數(shù)值計(jì)算結(jié)果與紅外熱像比較大致接近，證明了計(jì)算方法的可靠性。利用差示掃描量熱儀進(jìn)行的生物體導(dǎo)熱