شبیه‌سازی توزیع دما در اسپلینت زانو با کامسول بر اساس مقاله

هدف این پروژه، پیاده‌سازی کامل شبیه‌سازی حرارتی انجام‌شده در مقاله‌ زیر با استفاده از نرم‌افزار COMSOL Multiphysics است: در این مقاله، توزیع دما در بافت‌های مختلف زانو (چربی، عضله، استخوان) در پاسخ به یک اسپلینت حرارتی که از آب یا PCM پر شده، مدل‌سازی شده است. مدل‌سازی شامل مراحل زیر است: 1. ساخت مدل سه‌بعدی آناتومیکی زانو از تصاویر CT به‌صورت بازسازی‌شده (با استفاده از فایل STL یا STEP) 2. تعریف خواص ترمال بافت‌ها شامل هدایت گرمایی، چگالی، ظرفیت گرمایی، خون‌رسانی و تولید گرمای متابولیک (طبق جدول مقاله) 3. استفاده از معادله بیوهیت (Pennes bioheat) به عنوان مبنای فیزیکی مدل 4. در نظر گرفتن شرایط مرزی حرارتی متغیر با زمان (نرخ سرد شدن اسپلینت با PCM یا آب) و همچنین شرایط با دمای ثابت (کنترل‌شده) 5. شبکه‌بندی دقیق (Mesh generation) و حل مدل برای مدت 15 دقیقه درمان حرارتی 6. استخراج نتایج شامل پروفیل دما در اعماق مختلف، نمودار افزایش دمای عضله، و حجم بافت با افزایش دما --- خروجی مورد انتظار: فایل COMSOL کامل با همه تنظیمات، مش‌بندی و حل نمودارها و تصاویر مشابه مقاله --- مهارت‌های مورد نیاز: تسلط کامل بر COMSOL (ماژول Heat Transfer / Bioheat) آشنایی با مدل‌سازی هندسی 3D و وارد کردن فایل‌های STL یا STEP آشنایی با انتقال حرارت در بافت بیولوژیکی (bioheat)