Estudo sistemático das contribuições de fluxo de calor em tecidos biológicos sadios de mama de humanos

Abstract

A Equação do Biocalor explica o transporte térmico em tecidos biológicos por condução e convecção sanguínea. Nos anos 1950, descobriu-se que a temperatura da pele podia indicar desordens como o câncer de mama. Desde então, a Termografia tem sido investigada como técnica auxiliar para detecção precoce de tumores mamários. Este estudo modela o fluxo de calor em tecidos biológicos saudáveis, utilizando a Equação do Biocalor. O objetivo é compreender as contribuições dos diferentes termos da equação para a distribuição de temperatura e o contraste térmico nos tecidos. Para resolver a Equação, em uma dimensão, considerou-se um tecido biológico entre um reservatório térmico(sistema termorregulador do corpo humano) e a atmosfera. Foram modelados três cenários, considerando a equação do biocalor: apenas o termo difusivo; difusão com geração de calor metabólico; e difusão, geração de calor metabólico e convecção sanguínea. Cada modelo foi analisado com diferentes condições de contorno, gerando cálculos e gráficos para avaliar o impacto de cada termo e das condições de contorno na distribuição de temperatura. Os gráficos mostraram que a temperatura aumenta à medida que novos termos são adicionados à equação. Além disso, O fluxo de calor por convecção no sangue contribui significativamente para o contraste térmico na superfície do tecido. O estudo sugere que o contraste térmico na pele da mama é predominantemente devido à transmissão de calor por convecção via sangue e não ao metabolismo no tecido. Caso surja um tumor, o resultado sugere que o contraste térmico na pele também será dominado pelo aquecimento do sangue que chega ao tumor.