Uso de métodos perturbativos para análise de sensibilidade em problemas de hipertermia causada por fontes de laser usadas no tratamento de tumores

Abstract

Freqüentemente, as técnicas de aquecimento disponíveis para o tratamento terapêuti-co de determinadas doenças, são capazes de queimar tecidos adjacentes e necessitam de sistemas sofisticados de controle. A distribuição de temperatura dentro do tecido tratado deve ser cuidadosamente controlada para evitar danos nos tecidos adjacentes ao tumor ou para propiciar a adequação do calor depositado. A simulação numérica é uma alternativa para se ter um conhecimento do campo de temperaturas no corpo humano em algumas si-tuações. A análise da transferência de calor será feita através de uma formulação do Méto-do dos Volumes Finitos (MVF) da Equação da Biotransferência de Calor (BHTE- Bioheat Transfer Equation) em malhas triangulares não-estruturadas. Uma vez que não existem dados precisoa disponíveis na literatura para os diversos parâmetros envolvidos na simula-ção numérica, análises de sensibilidades são necessárias para identificar a real influência de cada parâmetro nos resultados. Os custos destas análises para esta diversidade de parâ-metros justificam o uso de métodos perturbativos, que são usados principalmente quando não há solução analítica para o problema ou quando a solução numérica é muito onerosa. O objetivo deste trabalho consiste em efetuar análises de sensibilidade via formalismos de perturbação, em problemas de hipertermia causada por fontes de laser usadas no tratamen-to de tumores. O presente trabalho parte de uma análise térmica pré-existente, na qual se estudou um procedimento, onde um tumor de duodeno é aquecido por uma sonda, com uma fonte de laser Nd:YAG. Para isto, os cálculos das análises de sensibilidade, utilizando os formalismos diferenciais de primeira e segunda ordem, serão realizados numericamente. A condutividade térmica for o parâmetro que apresentou maior sensibilidade ao problema, seguida da massa específica e calor específico. Os métodos perturbativos se mostraram eficientes no cálculo das temperaturas. O método de 2ª ordem apresentou erros relativos menores do que os de 1ª ordem, porém seu custo computacional não justifica o seu uso para este tipo de problema