Estudio de simulación numérica sobre el mecanismo de daño del acoplamiento termomecánico en la ablación por...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Biomédica Ingeniería Biomédica.
• Mecánica computacional La mecánica computacional es la mecánica computacional.
• Oncología Oncología.

Sus antecedentes:

• El cáncer de pulmón requiere tratamientos efectivos como la ablación por microondas (MWA).
• La correlación entre el estrés térmico durante MWA y las complicaciones postoperatorias (por ejemplo, cavidades) en la estructura porosa del pulmón no se entiende completamente.
• Se necesita un modelado preciso para predecir y mitigar el daño tisular inducido por MWA.

Objetivo del estudio:

• Para dilucidar el mecanismo de daño de acoplamiento termomecánico durante la MWA pulmonar.
• Identificar zonas de riesgo distintas y sus características mecánicas.
• Proporcionar una base teórica para estrategias MWA más seguras.

Principales métodos:

• Construcción de un modelo de elementos finitos acoplados electromagnético-térmico-mecánico multifísico.
• Simulación de la MWA pulmonar utilizando la teoría del medio poroso y un modelo de transferencia de calor de retraso de dos fases.
• Análisis de la evolución del estrés térmico, el cambio de fase y las respuestas mecánicas durante la ablación y el enfriamiento.

Principales resultados:

• Identificación de dos zonas de riesgo de daños: una zona central de alta temperatura con alta tensión equivalente y una zona de transición con concentración de tensión de cizallamiento y daño por desgarro potencial.
• Observación de una redistribución y relajación significativa del estrés durante la fase de enfriamiento.
• Confirmación de que el daño irreversible por cambio de fase conduce a una reducción permanente del volumen en la zona de ablación.

Conclusiones:

• La MWA pulmonar implica un mecanismo de "zona de doble riesgo" de daño al acoplamiento termomecánico.
• La evolución mecánica durante la fase de enfriamiento es fundamental para comprender los resultados de MWA.
• El establecimiento de umbrales mecánicos puede guiar el desarrollo de estrategias MWA pulmonares precisas y seguras.