Численное моделирование эффекта локализации фронта клеточного некроза при кожной криохирургии

Рассматривается задача прогнозирования и оптимизации криодеструкции злокачественного образования в ходе операций кожной криохирургии. Для контроля распространения зоны клеточного некроза предлагается методика размещения дополнительных нагревательных элементов в здоровой ткани. Для повышения эффективности предложенного метода используются методы математического моделирования и оптимизации по Парето вычислимых вектор-функций. Численное моделирование осуществляется с помощью явной схемы, основанной на конечно-объемной аппроксимации модели теплопереноса в биотканях Пенне, и энтальпийного метода для расчета размазанных в температурном диапазоне фазовых переходов. Для повышения устойчивости схемы используется метод релаксации потоков с выбором параметра по невязке на задачах с известными решениями.