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我是一名医生,在我的一次动物实验中,我遇到了一个数学问题:
我的实验是用一种激光照射一条照射充满血液的血管(选定的血管模型为家兔的耳缘静脉的中段,约3cm),该波长的激光能穿透血管壁(血管壁本身不吸收激光能量),由于血液对该激光的吸收度很大,因此,血液吸收光能后产生高温来破坏血管壁。我的目的是观察血管的破坏情况及其规律,以指导临床应用。
该激光为脉冲激光,即在几个毫秒内将一定的能量发射出来。激光的光束直径固定,为1mm,实验中,将3cm的选定的血管从一端依次进行激光照射,共30个脉冲,且每个脉冲不相重叠。
由此,产生了下面的数学问题:
假定用一个脉冲照射后,受照射处血管内血液吸收的能量为q ,
但问题的复杂性在于,该处血液吸收能量后,要向两侧热传导,因此,血管的每一个点除了接受该处激光脉冲的能量外,还要接受从其他地方传导来的热量。
当然,热能在传导过程中,随距离的增大而衰减。
设衰减系数为β,如果从a点到b点的距离为s,则a点吸收激光后产生的热量q,传导到b点后为:q-βs 。
我的问题是:假如实验血管总长度为M,脉冲的个数为n,怎么来表示在这段血管上的某个点接受的总能量——Q呢?
——根据我多次的实验结果,总是越靠近中点的血管壁破坏越严重,向两侧逐渐减轻,如果以血管为横轴,以血管壁破坏程度(其实就是血管的某个点接受的热量多少的表现,接受的热量越多,则破坏越严重)——为纵轴,作出的曲线是一个“钟”形曲线。
我的数学知识有限,不知我讲明白了没有?我的要求是,能否根据上述的 几个条件求出Q?即用q, β,M,n等来求出Q,
这在数学上是那类模型?
隔行如隔山,也许您觉得我的问题很简单,但我的数学知识实在弱(见笑了),周围的同事朋友也都与我差不多,幸好网上有这么一个好地方,求教诸位了。
多谢!
D:\I |
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