BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

----

MAI ANH TUẤN

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CUNG CẤP
ÁP LỰC KHÍ TỰ ĐỘNG CHO TỦ ẤM CO2

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT Y SINH

HÀ NỘI - 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

----

MAI ANH TUẤN

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CUNG CẤP
ÁP LỰC KHÍ TỰ ĐỘNG CHO TỦ ẤM CO2

Chuyên ngành: KỸ THUẬT Y SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT Y SINH

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. ĐẶNG QUANG HIẾU

HÀ NỘI - 2019


MỤC LỤC
MỤC LỤC ................................................................................................................... i
DANH MỤC HÌNH ẢNH ....................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................... vi
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG ...................................................................... 1
1.1 Giới thiệu chung hệ thống tủ ấm phôi người .................................................... 2
1.1.1 Điều nhiệt (Kiểm sốt nhiệt độ mơi trường) và các yếu tố quyết định ...... 2
1.1.2 Sự đánh giá và cơ chế sản sinh và tổn thất nhiệt ....................................... 5
1.1.3 So sánh giữa máy sưởi bức xạ và tủ ấm ..................................................... 6
1.2 Mục tiêu ............................................................................................................ 9
CHƢƠNG 2. TRIỂN KHAI HỆ THỐNG ............................................................ 10
2.1 Giới thiệu chung .............................................................................................. 10
2.2 Hệ thống tủ ấm nuôi phôi ................................................................................ 10
2.2.1 Lớp lõi ...................................................................................................... 14
2.2.2 Lớp vỏ tế bào............................................................................................ 19
2.3 Mơ hình tủ ấm ................................................................................................. 22
2.3.1 Mơ hình khơng gian ấp ............................................................................ 22
2.3.2 Mơ hình thành (nắp) lồng ni ................................................................ 25
2.3.3 Mơ hình đệm ............................................................................................ 29
2.4 Mơ hình phần tử gia nhiệt ............................................................................... 30
CHƢƠNG 3.PHÁT TRIỂN MƠ HÌNH SIMULINK VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
................................................................................................................................... 35
3.1 Giới thiệu ......................................................................................................... 35
3.2 Khối hệ thống tủ ấm phôi (PLANT) ............................................................... 36

3.2.1 Khoang nội của phôi ................................................................................ 38
3.2.2 Khoang vỏ tế bào phôi ............................................................................. 42
3.2.3 Khoang không gian tủ ấm ........................................................................ 47
3.2.4 Khoang thành tủ ấm ................................................................................. 52
3.2.5 Vịng tuần hồn – ngăn quạt gió (ngăn khí hỗn hợp)............................... 57
i


3.2.6 Ngăn chứa hệ thống tạo ẩm ...................................................................... 59
3.2.7 Khoang cung cấp nhiệt độ khơng khí....................................................... 64
3.3 Hệ thống phản hồi và kiểm soát nhiệt độ ........................................................ 66
3.4 Hệ thống ổn định chung và chức năng chuyển đổi ......................................... 68
3.5 Điều kiện ban đầu............................................................................................ 75
3.6 Kết quả ............................................................................................................ 76
3.6.1 Kết quả chế độ khơng khí ........................................................................ 76
3.6.2 Kết quả chế độ vỏ..................................................................................... 80
3.6.3 Kết quả khác ............................................................................................. 84
CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN...................................... 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO

ii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1-1 Vùng nhiệt trung hịa ở trạng thái nghỉ [1] .................................................. 3
Hình 1-2 Mơi trường nhiệt trung hịa (Courtesy Fisher và Paykel Health Ltd.,
Auckland) .................................................................................................................... 3
Hình 1-3 Nhiệt độ trung hòa từ [9], so với khuyến nghị của Hey và Katz [12] ......... 4
Hình 1-4 Các yếu tố ảnh hưởng nhiệt độ [5]............................................................... 5
Hình 1-5 Biểu đồ chức năng cho các thiết bị sưởi ấm [1-20, 22-24] .......................... 5

Hình 1-6 Cơ chế trao đổi nhiệt [1-20, 22-24] ............................................................. 6
Hình 2-1 Tương tác giữa các khối của hệ thống tủ ấm phơi ..................................... 11
Hình 2-2 Mơ hình phơi (A)/ Phân lớp (B) ................................................................ 12
Hình 2-3 (A) / (B) – Sơ đồ khối trao đổi nhiệt.......................................................... 12
Hình 2-4 Đường cong nhiệt độ-áp suất [21] ............................................................. 17
Hình 2-5 Sơ đồ khối của sự trao đổi nhiệt trong không gian tủ ấm .......................... 22
Hình 2-6 Chênh lệch nhiệt độ trên tường .................................................................. 25
Hình 2-7 Sơ đồ truyền nhiệt ...................................................................................... 26
Hình 2-8 Sơ đồ khối sự trao đổi nhiệt qua vách ....................................................... 26
Hình 2-9 Sơ đồ khối của đệm.................................................................................... 29
Hình 2-10 Sơ đồ nguyên lý của khoang sưởi ấm ...................................................... 30
Hình 2-11 Sơ đồ khối của quạt.................................................................................. 31
Hình 2-12 Sơ đồ khối cho phần tử gia nhiệt ............................................................. 34
Hình 3-1 Sơ đồ khối hồi tiếp ..................................................................................... 35
Hình 3-2 Mơ hình mơ phỏng tổng thể ....................................................................... 36
Hình 3-3 Mơ hình hệ thống ....................................................................................... 37
Hình 3-4 Khoang nội của phơi .................................................................................. 38
Hình 3-5 Hệ thống cung cấp nhiệt ............................................................................ 39
Hình 3-6 Hệ thống con dẫn truyền trong ngồi ........................................................ 39
Hình 3-7 Hệ thống con đối lưu máu trong-ngồi cơ thể ........................................... 40
Hình 3-8 Hệ thống con cảm ứng mất nhiệt cảm nhận được ..................................... 40
iii


Hình 3-9 Hệ thống con cảm ứng mất nhiệt tiềm ẩn .................................................. 40
Hình 3-10 Hệ thống con tính khối lượng cơ thể của phơi ......................................... 41
Hình 3-11 Khoang vỏ tế bào phơi ............................................................................. 42
Hình 3-12 Trao đổi nhiệt đối lưu giữa khơng khí và da............................................ 44
Hình 3-13 Truyền dẫn mơi trường ni da ............................................................... 44
Hình 3-14 Khả năng bay hơi từ da ............................................................................ 45

Hình 3-15 Bức xạ da-thành tủ ấm ............................................................................. 46
Hình 3-16 Khối lượng của vỏ tế bào phơi ................................................................. 47
Hình 3-17 Khoang khơng gian tủ ấm ........................................................................ 48
Hình 3-18 Hệ thống cung cấp nhiệt .......................................................................... 49
Hình 3-19 Hệ thống con truyền đối lưu thành-khơng khí tủ ấm ............................... 50
Hình 3-20 Hệ thống con về đối lưu mơi trường ni khơng khí .............................. 50
Hình 3-21 Hệ thống con về khối lượng khơng gian khơng khí trong tủ ấm ............. 51
Hình 3-22 Khoang thành tủ ấm ................................................................................. 52
Hình 3-23 Hệ thống con đối lưu tự do giữa thành tủ ấm - Mơi trường phịng ......... 54
Hình 3-24 Hệ thống con về đối lưu bề mặt ngang của tủ ấm ................................... 54
Hình 3-25 Lồng ni đối lưu bề mặt tự do thẳng đứng – bên dài............................. 55
Hình 3-26 Lồng ni đối lưu bề mặt tự do thẳng đứng – bên ngắn .......................... 56
Hình 3-27 Thành tủ ấm – mơi trường bức xạ phịng ................................................ 57
Hình 3-28 Ngăn quạt khơng khí lưu thơng ............................................................... 58
Hình 3-29 Hệ thống con mật độ nitơ ........................................................................ 58
Hình 3-30 Hệ thống con mật độ oxy ......................................................................... 59
Hình 3-31 Mơ hình Simulink khơng gian xử lý độ ẩm ............................................. 60
Hình 3-32 Sự biến đổi mật độ khơng khí ở nhiệt độ khơng khí nóng ...................... 61
Hình 3-33 Sự biến đổi mật độ khơng khí ở nhiệt độ khơng khí ẩm .......................... 61
Hình 3-34 Áp suất phần hơi nước Tha ....................................................................... 62
Hình 3-35 Áp suất riêng phần hơi nước Twet............................................................. 62
Hình 3-36 Mơ hình Simulink hệ thống ẩm khối lượng nước .................................... 63
Hình 3-37 Quy trình tạo ẩm mơ hình Simulink khối nhơm ...................................... 63

iv


Hình 3-38 Ngăn cung cấp nhiệt độ khơng khí .......................................................... 64
Hình 3-39 Hệ thống phụ tốc độ khơng khí ẩm .......................................................... 65
Hình 3-40 Hệ thống con tốc độ dịng chảy khơng khí khơ ....................................... 65

Hình 3-41 Hệ thống con open-loop ........................................................................... 66
Hình 3-42 Mơ hình Sisotool trong Simulink – Chế độ da ........................................ 69
Hình 3-43 Mơ hình Sisotool trong Simulink – Chế độ khơng khí ............................ 69
Hình 3-44 SISO Window-Chế độ da/open-loop ....................................................... 70
Hình 3-45 SISO Window- Chế độ khơng khí/open-loop .......................................... 70
Hình 3-46 Mơ hình Simulink – Các khối LTI – Chế độ da ...................................... 71
Hình 3-47 Đáp ứng bước – Nhiệt độ da/closed-loop ................................................ 71
Hình 3-48 Đáp ứng bước – Cơng suất nhiệt/Chế độ da/closed-loop ........................ 72
Hình 3-49 Độ ổn định của hệ thống – Chế độ da/closed-loop .................................. 73
Hình 3-50 Mơ hình Simulink – Các khối LTI – Chế độ khơng khí .......................... 73
Hình 3-51 Đáp ứng bước – Nhiệt độ khơng khí tủ ấm/closed-loop.......................... 74
Hình 3-52 Đáp ứng bước – Cơng suất nhiệt/Chế độ khơng khí/closed-loop ............ 74
Hình 3-53 Độ ổn định của hệ thống – Chế độ khơng khí/closed-loop ..................... 75
Hình 3-54 Sự thay đổi nhiệt độ khơng khí trong tủ ấm theo thời gian ..................... 77
Hình 3-55 Nhiệu độ hoạt động của Air Shields C-100 dưới sự điều khiển của động
cơ Servo khơng khí (33.8 ± 0.1°C). Mở lồng ấp trong 2 phút (*) sau khi theo dõi
trong 3 giờ. ................................................................................................................ 77
Hình 3-56 Biến đổi nhiệt độ cơ thể của phôi theo thời gian ..................................... 78
Hình 3-57 Nhiệt độ trung bình của phơi bình thường trong 8 giờ đầu đời sau sinh
[11] ............................................................................................................................ 78
Hình 3-58 Biến đổi nhiệt độ vỏ tế bào phôi theo thời gian ....................................... 79
Hình 3-59 So sánh nhiệt độ trung bình của cơ thể và vỏ tế bào bụng sau khi sinh
[11] ............................................................................................................................ 80
Hình 3-60 Biến đổi nhiệt độ cơ thể của phơi theo thời gian ..................................... 81
Hình 3-61 Biến đổi nhiệt độ vỏ tế bào phôi theo thời gian ....................................... 82
Hình 3-62 Sự thay đổi nhiệt độ khơng khí của tủ ấm theo thời gian ........................ 83

v



DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2-1 Tốc độ luồng Oxy và nồng độ tương ứng ................................................. 30
Bảng 3-1 Số lượng các khoang của mơ hình mơ phỏng ........................................... 37
Bảng 3-2 Các hệ thống con của khoang nội phôi ..................................................... 38
Bảng 3-3 Các hệ thống con của khoang vỏ tế bào phôi ............................................ 43
Bảng 3-4 Hệ thống con của không gian tủ ấm .......................................................... 48
Bảng 3-5 Hệ thống phụ của khoang tường ươm ....................................................... 53

vi


CHƢƠNG 1.

GIỚI THIỆU CHUNG

Cách đây hơn 30 năm, ngày 25-7-1978, em bé được sinh ra bằng thụ tinh trong ống
nghiệm (Vi Intro Fertilization – IVF) đầu tiên trên thế giới đã chào đời tại Anh. Ngày
nay, thụ tinh trong ống nghiệm đã có thể được tiến hành ở hầu hết các nước trên tồn thế
giới. Mỗi năm, có khoảng hơn 1.500.000 ca thụ tinh trong ống nghiệm và các kỹ thuật
liên quan được thực hiện. Thậm chí, ở các nước phát triển, trẻ em được sinh ra từ thụ tinh
trong ống nghiệm chiếm từ 2-5% trên tổng số phôi hàng năm.
Tại Việt Nam, ngày 30-3-1998, ba em bé từ ba trường hợp thụ tinh trong ống
nghiệm thành công đầu tiên ở Việt Nam đã chào đời. Đây là một nỗ lực và thành
quả rất lớn của ngành y học Việt Nam, khi mà thụ tinh trong ống nghiệm ở Việt
Nam được bắt đầu từ nền tảng khoa học và y học còn nhiều thiếu thốn so với khu
vực và thế giới. Sau khoảng 20 năm phát triển, Việt Nam hiện tại đã có 20 trung
tâm thụ tinh trong ống nghiệm được thành lập, và thực hiện hơn 15.000 trường hợp
thụ tinh trong ống nghiệm mỗi năm.
Không chỉ thu hút bệnh nhân là người Việt Nam, thụ tinh trong ống nghiệm tại
Việt Nam còn được xem là một dịch vụ y tế với chất lượng cao, có uy tín được các

bệnh nhân ở các nước trong khu vực và thế giới tìm đến chữa trị. Đến nay, thống kê
ước tính đã có hơn 20.000 trẻ ra đời từ kỹ thuật thụ tinh trong ống nghiệm tại Việt
Nam. Chi phí thụ tinh trong ống nghiệm tại Việt Nam hiện thuộc loại thấp nhất thế
giới, mặc dù với tỉ lệ thành công khá cao.
Tủ ấm CO2 là thiết bị được sử dụng phổ biến nhất trong các phịng thí nghiệm
chun về ni cấy tế bào điển hình. Đây là một thiết bị hồn hảo để tạo ra môi
trường nuôi cấy tối ưu cho tế bào động vật và người, đặc biệt là các tế bào phôi:
37.0 °C (độ Celsius), 5.0% CO2 (Carbon dioxide) và 85-90% RH (độ ẩm tương
đối).
Để có được một hệ thống nuôi cấy phôi tốt nhất cho tạo ra môi trường cho sự
phát triển của phôi và đạt được những kết quả hỗ trợ sinh sản tối ưu thì việc giảm thiểu
các nhân tố bất lợi từ môi trường bên ngoài là một trong những yếu tố quan trọng nhất.
Các yếu tố môi trường quan trọng này trong hệ thống nuôi cấy phôi bao gồm chỉ số pH
1


của môi trường nuôi cấy, nhiệt độ, độ thẩm thấu và chất lượng khơng khí. Tất cả những
nhân tố bất lợi tiềm ẩn này có thể được kiểm sốt tuyệt đối bởi tủ ni cấy trong phịng
thí nghiệm. Tủ ấm CO2 có thể được coi là thiết bị quan trọng nhất trong phịng thí
nghiệm, kiểm sốt nhiều thơng số mơi trường và giữ phôi trong phần lớn thời gian
chúng được ni cấy. Do đó, việc lựa chọn và quản lý tủ cấy là rất quan trọng để đảm
bảo thành công của một chương trình thụ tinh trong ống nghiệm.
Thơng thường, phơi người khơng có khả năng duy trì nhiệt độ cơ thể vì chưa
có hệ thống điều chỉnh nhiệt. Điều này có nghĩa là cơ chế sản sinh nhiệt đang trong
q trình phát triển và chúng khơng đủ năng lượng nhiệt dự trữ. Do đó, một số hình
thức hỗ trợ điều nhiệt bên ngồi đóng vai trị rất quan trọng.
Việc sử dụng thiết bị này đã làm giảm đáng kể tỷ lệ tử vong và tỷ lệ mắc bệnh
ở phôi. Mặc dù tủ nuôi phôi mang những ưu điểm rất lớn, nhưng cơng nghệ hiện tại
vẫn có những thiếu sót và cịn nhiều cải tiến có thể thực hiện.


1.1 Giới thiệu chung hệ thống tủ ấm phôi ngƣời
1.1.1 Điều nhiệt (Kiểm sốt nhiệt độ mơi trƣờng) và các yếu tố quyết định
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng tỷ lệ sống sót của phơi được ni cấy
từ tủ ấm hoặc dưới máy sưởi bức xạ tăng khi môi trường được cung cấp ấm hơn.
Điều này đặc biệt quan trọng trong tuần đầu tiên của phôi. Mặc dù cung cấp một
môi trường nhiệt trung hịa là điều cần thiết cho phơi trong tháng đầu tiên, chủ yếu
là bởi vì mất nhiệt qua bay hơi nhiều do diện tích bề mặt lớn, điều này chỉ có thể đạt
được ở một phạm vi nhiệt độ rất nhỏ thường trong biên là +1 ° C trong khi nhiệt độ
khi nhận vào tủ ấm > 36 ° C [1, 3-13].
Nhiệt độ môi trường thực tế cần thiết để đạt được tính trung hịa nhiệt cho
phơi trong những ngày đầu là khoảng 39 °C [1]. Nhiệt độ này bị ảnh hưởng đáng kể
bởi sự mất nước khơng có chủ ý của phơi. Ngồi ra, điều đáng chú ý là các phơi
được chăm sóc dưới máy sưởi bức xạ có tỷ lệ trao đổi chất cao hơn so với những
phơi được chăm sóc trong tủ ấm. Điều này có thể do sự khơng nhất qn trong phân
bố năng lượng bức xạ trên diện tích bề mặt tiếp xúc của tế bào trong đó một số bộ
phận của cơ thể nhận được nhiều nhiệt hơn các bộ phận khác khi mà các phần dọc

2


cơ thể có thể vẫn lạnh (khơng nhận được nhiệt) [5, 8, 13].
Xu hướng hoạt động của các yếu tố điều nhiệt sinh lý như tốc độ trao đổi chất,
mất nhiệt bay hơi và lưu lượng máu đối lưu, cho phơi ở vùng nhiệt trung hịa (NTZ)
ở trạng thái nghỉ được minh họa trong Hình 1-1, như một hàm của nhiệt độ mơi
trường [1].
Nói chung, điều kiện nhiệt tối ưu đạt được khi nhiệt độ tế bào giữ ở phạm vi
giữa 36,8 - 37,2 ° C [11, 17] và cả mức tiêu thụ oxy (sản sinh nhiệt) và sự mất nước
không chủ ý (mất nhiệt) ở mức tối thiểu. Tuy nhiên trong thực tế, khơng có vùng
nhiệt trung hịa thuần túy. Điều này được phản ánh ở các tủ ấm và do đó tủ ấm đối
lưu có xu hướng cung cấp nhiệt độ gần với lý tưởng hơn so với máy sưởi bức xạ.

Điều này có thể được quy cho sự biến đổi điều kiện sinh lý của phôi người; và sự đa
dạng giữa các phôi khác nhau.
Show Temp

FCOTAL Temp
Temp Rate

Heat loss

Blood flow
Heat loss

NTZ

Hình 1-1 Vùng nhiệt trung hịa ở trạng thái nghỉ [1]

Hình 1-2 minh họa phạm vi thơng thường của nhiệt độ phơi mà ở đó đạt được
sự trung hòa nhiệt [9]. Phạm vi nhiệt độ này rất hẹp và nằm trong khoảng 36,5 37,5 ° C. Do đó, nhiệt độ mơi trường (mơi trường xung quanh) mà phơi phát triển
tốt nhất có thể được coi là nhiệt độ trung tính (nhiệt độ hoạt động).

Hình 1-2 Mơi trƣờng nhiệt trung hòa (Courtesy Fisher và Paykel Health Ltd., uckland)

3


Nhiệt độ mơi trường trung hịa (hoặc nhiệt độ mơi trường tự nhiên) có thể là
được định nghĩa là nhiệt độ của một mơi trường kín (như là một tủ ấm) mà tế bào sẽ
trao đổi cùng một lượng nhiệt 34bằng bức xạ và đối lưu như trong môi trường mở
(mơi trường xung quanh) [18]. Nó có thể được xác định là trung bình trọng số của
nhiệt độ mơi trường ni và nhiệt độ khơng khí [5, 9, 19].

Ngồi ra, đối với các giai đoạn ni và kích cỡ phơi khác nhau, có các nhiệt
độ hoạt động (trung tính) khác nhau [9, 12], như trong Hình 1-3:
36
35
34
33
32
31
30
37

Birdweght 2kg

This Study Hey and Katz

36
35
34
33
Birdweght 1 kg

32
31
0

5

10

15


20

25

30

Hình 1-3 Nhiệt độ trung hịa từ [9], so với khuyến nghị của Hey và Katz [12]

Tầm quan trọng của nhiệt độ hoạt động (nhiệt độ trung tính) là, nó có thể được
sử dụng trong giả thuyết để ước tính nhiệt độ cài đặt trong tủ ấm đơn vách (nhiệt độ
khơng khí của tủ ấm đo bằng nhiệt kế bên trong tủ ấm) nếu biết nhiệt độ phịng,
thơng thường là <27 ° C [12]. Giả định này dựa trên thực tế là nhiệt độ vách tủ ấm
thường thấp hơn nhiệt độ khơng khí trong tủ ấm, và do đó nhiệt độ hoạt động trong
lồng ấm giảm 1 độ so với nhiệt độ khơng khí của tủ ấm cho mỗi 7 độ mà nhiệt độ
khơng khí của tủ ấm vượt quá nhiệt độ phòng [12, 20].
Các điều kiện trung hịa có thể được mơ tả bằng một biến nhiệt độ duy nhất là
Tcontrol [5]. Các yếu tố ảnh hưởng nhiệt độ này được xác định trong Hình 1-4, tuy
nhiên sự ảnh hưởng tới nhiệt độ này là khác nhau đối với các phơi có trọng lượng và
độ tuổi khác nhau.

4


Hình 1-4 Các yếu tố ảnh hƣởng nhiệt độ [5]

Nhiệt độ phôi hơn khoảng 0,5 °C so với nhiệt độ của người mẹ, và ngay sau
khi hình thành, nhiệt độ của phôi bắt đầu giảm do sự khác biệt trong điều kiện môi
trường. Điều này gây ra sự mất cân bằng về tính trung hịa nhiệt (hay nói cách khác
nhiệt sản sinh khơng bằng với nhiệt mất đi). Do đó, việc duy trì nhiệt độ của phơi là

rất quan trọng trong ngày đầu ni cấy, và điều này có thể làm giảm tỷ lệ chết ở
phơi người.
Hình 1-5 minh họa biểu đồ chức năng của cả hai thiết bị sưởi ấm, tủ ấm được
làm nóng đối lưu (C.H.I) và máy sưởi bức xạ hồng ngoại (RW) qua các yếu tố liên
quan đến việc sử dụng của từng thiết bị.

Hình 1-5 Biểu đồ chức năng cho các thiết bị sƣởi ấm [1-20, 22-24]

1.1.2 Sự đánh giá và cơ chế sản sinh và tổn thất nhiệt
Sự sản sinh nhiệt được thể hiện qua lượng oxy tiêu thụ. Trong khi sự tổn thất
nhiệt đến từ mất nhiệt do bay hơi (nghĩa là sự mất nước không chủ ý) và tổn thất
nhiệt không bay hơi (bao gồm cả mất nhiệt do đối lưu và bức xạ). Sự mất nhiệt do
5


đối lưu được coi là khơng đáng kể vì mơi trường được làm bằng vật liệu dẫn nhiệt
kém như bọt [1]. Hình 1-6 biểu thị mối quan hệ tăng và giảm nhiệt của các tủ ấm và
các thiết bị sưởi bức xạ.

Hình 1-6 Cơ chế trao đổi nhiệt [1-20, 22-24]

Các điều kiện môi trường của tủ ấm phụ thuộc nhiệt độ bên trong tủ ấm và
nhiệt độ bên ngoài cũng như tổn thất nhiệt bởi sự dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ và bay
hơi. Những tổn thất nhiệt đã được đánh giá bằng cách sử dụng một buồng chuyển
hóa thực nghiệm mà được kỳ vọng là sẽ tương tự như tủ ấm [12].
Mối quan hệ giữa tổn thất nhiệt do bay hơi và đối lưu là dịng khơng khí gần tế
bào hoạt động như một phương tiện truyền dẫn mà ở đó tổn thất nhiệt do bay hơi
(sự mất nước không chủ ý) truyền vào không gian tủ ấm qua các q trình đối lưu.
Do đó, việc giảm tốc độ dịng khơng khí sẽ làm giảm nhiệt đối lưu và tổn thất nhiệt
do bay hơi tương ứng [1, 5, 8, 14, 16].

1.1.3 So sánh giữa máy sƣởi bức xạ và tủ ấm
1.1.3.1 Thiết lập điều khiển nhiệt độ
Các hệ thống kiểm sốt nhiệt độ trong tủ ấm có thể được thực hiện bằng cách
sử dụng điều khiển servo bằng vỏ tế bào hoặc điều khiển servo bằng khơng khí. Các
nghiên cứu liên tiếp [1, 3, 5, 17], cho thấy lợi thế của việc sử dụng điều khiển servo
bằng khơng khí là giảm sự biến động trong việc điều chỉnh nhiệt độ khơng khí tủ
ấm. Máy sưởi bức xạ chỉ sử dụng điều khiển servo bằng vỏ tế bào do thực tế là khó
đo nhiệt độ mơi trường của một khu vực mở [1].
Phạm vi nhiệt độ tối đa mà người ta có thể cài đặt trong tủ ấm thương mại mà

6


tế bào được ni dưỡng an tồn là trong khoảng từ 30 đến 35 ° C [12]. Ở phạm vi
này, có thể được tạo ra được mơi trường nhiệt trung hòa tối ưu.
Theo Tiêu chuẩn Anh 3061 (1965) [12], nhiệt độ thiết kế của tủ ấm không
được vượt quá 35 °C. Ở nhiệt độ này, phơi được an tồn khỏi sự tăng thân nhiệt
hoặc hạ thân nhiệt. Mặt khác, trong trường hợp sử dụng tủ ấm, nhiệt độ phòng phải
được giữ ở mức cao ≥ 25 °C, điều này có thể tạo ra một môi trường làm việc không
thoải mái trong phịng thí nghiệm [1, 3].
1.1.3.2 Vỏ chắn nhiệt cho môi trƣờng nuôi phôi
Để giảm nhiệt tổn thất do bay hơi từ vỏ tế bào, Baumgart và cộng sự [13] đề
nghị một tấm chăn nhựa mỏng như một lá chắn hiệu quả để giảm nhiệt tổn thất do
bay hơi dưới máy sưởi bức xạ. Leblanc [13] đã chỉ ra rằng vật liệu làm lớp vỏ chắn
nhiệt phải là được làm bằng polyetylen chứ khơng phải polystyren vì chỉ polyetylen
truyền năng lượng bước sóng dài của nhiệt bức xạ. Do đó, polyetylen đã được chọn
là vật liệu trong sản xuất vỏ nuôi phôi trong tủ ấm.
Việc một môi trường nuôi phôi hồn chỉnh có trọng lượng rất thấp ngay sau
đã giảm đáng kể sự tiêu thụ oxy (sản sinh nhiệt) và lượng nước tổn thất do không
chủ ý (tổn thất nhiệt). Theo đó, có sự giảm đáng kể lượng năng lượng bức xạ cần

thiết để duy trì nhiệt độ phơi. Cuối cùng, việc này ổn định nhiệt độ môi trường
và đạt được tính trung hịa nhiệt [1, 5, 13, 16]. Tấm chăn bằng polyetylen cũng
làm giảm vận tốc của dịng khơng khí phía trên phơi qua đó giảm mất nhiệt do
đối lưu [8, 13].
Một cách khác để thiết kế tấm chắn nhiệt dưới máy sưởi bức xạ là đặt các tấm
nhựa xung quanh buồng. Điều này làm giảm nhiệt tổn thất do bay hơi và đối lưu,
nhưng không đạt được đến mức như với một lớp vỏ. Đối với trẻ được nuôi dưỡng
trong tủ ấm đối lưu, việc sử dụng các tấm nhựa làm giảm sự mất nước khơng chủ ý
có hiệu quả tỷ lệ nghịch với trọng lượng cơ thể. Rõ ràng khơng có thay đổi đáng kể
trong việc tiêu thụ oxy cho phơi thuộc nhóm này [1, 3, 5,7, 8, 14].
1.1.3.3 Khả năng tiếp cận việc chăm sóc
Mặc dù các tủ ấm đối lưu có thể cung cấp một mức áp suất hơi nước nhất định
7


để giảm mất nước không chủ ý qua lớp vỏ phôi, nhiệt độ môi trường tủ ấm thay đổi
mỗi lần cửa sổ tủ ấm được mở cho mục đích kiểm tra và chăm sóc. Trong khi đó
máy sưởi bức xạ cho phép cơng việc chăm sóc nhiều hướng tiếp cận hơn (vì nó là
một mơi trường mở), nó khơng duy trì mức độ ẩm tương đối cần thiết.
1.1.3.4 Độ ẩm và sự mất nƣớc không chủ ý
Độ ẩm tương đối thấp của tủ ấm (điều khiển bằng servo) dẫn đến tăng nhiệt độ
của nó và lượng tiêu thụ oxy của phôi người. Điều này gây ra sự gia tăng nước nước
tổn thất khơng chủ ý. Ngồi ra, phơi người với trọng lượng nhỏ hoặc tình trạng sức
khỏe kém dễ bị các sự cố bất lợi [10]. Tuy nhiên, lượng nước tổn thất không chủ ý
dưới máy sưởi bức xạ cao hơn loại tủ ấm thông thường [3, 7].
Tiêu thụ oxy cũng đã đạt được mức tổi thiểu dưới máy sưởi bức xạ bất kể sự
mất nước không chủ ý vẫn diễn ra. Những tổn thất này thông qua sự bốc hơi có thể
được cân bằng bằng cách giảm sự mất nhiệt qua các con đường khác (tổn thất nhiệt
không qua bay hơi) hoặc bằng cách tăng lượng nhiệt bức xạ từ máy sưởi vượt qua
lượng nhiệt mất bởi bức xạ. Điều này tạo ra sự tăng nhiệt dưới máy sưởi mà khơng

tăng tổng lượng tiêu thụ năng lượng, do đó tính trung hịa nhiệt có thể được tạo ra
dưới một máy sưởi bức xạ.
Rõ ràng, những thay đổi nhỏ về độ ẩm tương đối bên trong tủ ấm không ảnh
hưởng đến sự mất nước không chủ ý; tuy nhiên biến động đáng kể trong độ ẩm
tương đối sẽ thay đổi lượng nước tổn thất không chủ ý. Vài nghiên cứu [15, 20] đã
chỉ ra rằng trọng lượng cơ thể và lượng nước mất không chủ ý tỷ lệ nghịch với
lượng nước tổn thất.
Về cơ bản, năng lượng bức xạ không ion hóa chuyển thành nhiệt bên trong phơi
qua phản ứng quang hóa và tương tác với hệ thống sinh học. Lượng nước tổn thất
không chủ ý thu được dưới máy sưởi bức xạ với đèn hồng ngoại là lớn trong so sánh
với các nguồn năng lượng bức xạ khác (ví dụ dây nichrom và carbon tấm chắn nhiệt).
Khi tế bào phôi nhận được liệu pháp quang trong tủ ấm, lượng tổn nước thất không chủ
ý của chúng tăng gấp đôi hoặc gấp ba. Điều này cho là do cho nguồn nhiệt được đặt
bên trong tủ ấm cho mục đích quang trị liệu. Nó cũng có thể là được quy cho thời gian

8


trễ cần đến khi hiệu quả của các quá trình quang trị liệu đạt được.
Hơn nữa, khi phôi người được chăm sóc dưới máy sưởi bức xạ và nhận được
trị liệu bằng liệu pháp quang một cách đồng thời, lượng nước tổn thất không chủ ý
của chúng tăng lên đến tối thiểu phải là 44%. Trong một máy sưởi bức xạ, sự tiếp
xúc với năng lượng bức xạ không ion hóa gây nên một số thay đổi ở phơi mà cần
phải điều trị bằng liệu pháp quang (chẳng hạn như thay đổi nhiệt độ cơ thể, lượng
nước mất không chủ ý cao hơn và nạp chất lỏng. Mặc dù có thể cần thiết phải sử
dụng máy sưởi bức xạ để chăm sóc phơi người với cân nặng thấp thay vì tủ ấm, điều
này gây ra sự gia tăng lượng nước tổn thất không chủ ý. Như vậy, tế bào phôi càng
nhỏ (trọng lượng cơ thể càng nhỏ) thì lượng nước mất càng lớn và lượng chất lỏng
cần nạp càng nhiều.
Hơn nữa, tỷ lệ diện tích bề mặt vỏ tế bào so với trọng lượng cơ thể của phôi

lớn hơn bốn lần so với phơi, điều này có nghĩa là tỷ lệ diện tích bề mặt vỏ tế bào so
với trọng lượng cơ thể tăng khi trọng lượng cơ thể giảm. Do đó, năng lượng bức xạ
cần thiết để duy trì nhiệt độ cơ thể tăng khi cân nặng giảm. Tỷ lệ diện tích bề mặt cơ
thể và trọng lượng của tế bào phơi có thể là một trong những lý do cho sự gia tăng
lượng nước tổn thất không chủ ý dưới máy sưởi bức xạ. Điều này có thể được quy
cho phương pháp hồi sức. Các điều kiện làm việc của các phương pháp này trong
thơng gió đường thở có thể tăng lượng nước mất khơng chủ ý thay vì giảm. Tuy
nhiên, người ta có thể kết luận rằng cả năng lượng bức xạ và lượng nước tổn thất
không chủ ý phụ thuộc vào tỷ lệ diện tích bề mặt và trọng lượng cơ thể.

1.2 Mục tiêu
Nghiên cứu này nhằm mục đích sử dụng dữ liệu vật lý, tốn và sinh học để:
1. Phát triển mơ hình mơ phỏng tồn diện cho hệ thống tủ ấm ni phơi để
điều tra mối quan hệ của các biến trao đổi nhiệt và các yếu tố ảnh hưởng môi trường
nhiệt tổng thể của tế bào phơi người.
2. Xây dựng mơ hình tủ ấm đơn vách gia nhiệt đối lưu được sử dụng để chăm
sóc phơi người.
3. Sử dụng dữ liệu có sẵn để xác nhận mơ hình trên.

9


CHƢƠNG 2.

TRIỂN KHAI HỆ THỐNG

2.1 Giới thiệu chung
Một trong những mối quan tâm lớn trong điều dưỡng phôi đặc biệt là phôi
người sau khi cấy, là cung cấp cho chúng mơi trường trung hịa nhiệt thích hợp để
có thể duy trì nhiệt độ cơ thể của họ ở mức bình thường 36,5-37,5 ° C (Hình 1-2).

Điều này chỉ có thể được thực hiện bằng cách đặt những phôi này trong các thiết bị
có thể điều chỉnh nhiệt độ, cịn được gọi là tủ nuôi phôi.
Để cung cấp nhiệt độ và độ ẩm cần thiết cho phôi người ngay sau sinh, có hai
loại máy sưởi ấm được sử dụng, đó là máy sưởi bức xạ và tủ ấm đối lưu.
Trong chương này, một mơ hình tốn học cho tủ ấm đối lưu sẽ được phát
triển. Mơ hình chủ yếu dựa trên định luật bảo toàn nhiệt và khối lượng.

2.2 Hệ thống tủ ấm nuôi phôi
Một hệ thống tủ ấm bao gồm một phơi và tủ ấm. Mơ hình đề xuất dự định phát
triển và nghiên cứu mối quan hệ trao đổi nhiệt giữa phôi, tủ ấm và môi trường.
Trong chương này, một mơ hình tốn học của hệ thống tủ ấm phôi sẽ được
phát triển với tất cả các tuyến trao đổi nhiệt kết hợp. Các tuyến trao đổi này bao
gồm dẫn, đối lưu, bay hơi, bức xạ và nhiệt sinh ra từ phôi về mặt tỷ lệ trao đổi chất.
Các giả định phù hợp được đưa ra khi cần thiết để đơn giản hóa mơ hình.
Cũng như vậy, một số mối quan hệ thực nghiệm (như ước tính diện tích bề mặt của
phôi thai ứng với trọng lượng [18]) được sử dụng trong mơ hình để đơn giản hóa
hơn nữa các phương trình.
Mặc dù các mơ hình đơn giản hóa khác đã từng được phát triển, mơ hình hiện
tại cung cấp độ chính xác tốt hơn và tồn diện hơn. Nó cũng xem xét hệ thống phần
tạo ẩm/độ ẩm khơng có ở trong các mơ hình khác. Hình 2-1 minh họa tất cả các
tương tác trong hệ thống tủ ấm phôi bao gồm cả phôi và các lớp vỏ, môi trường
nuôi, không gian tủ ấm, tường tủ ấm, và phần tạo ẩm/độ ẩm. Tất cả các tương tác
này được xem xét trong phát triển hiện tại.

10


Hình 2-1 Tƣơng tác giữa các khối của hệ thống tủ ấm phôi

Oxy tinh khiết (100% O2) được cung cấp cho tủ ấm với mục đích hồi sức

thơng qua một chai kết nối với một van tiết lưu được đặt ở phía sau của tủ ấm. Van
này điều chỉnh tốc độ dòng oxy vào hệ thống dựa trên nồng độ oxy (O2 %) cần thiết
phụ thuộc vào tình trạng của phôi. Mức độ tập trung là được xác định bởi một bác sĩ
y tế (nhân viên). Tuy nhiên, thực tế hiện tại họ khơng có xu hướng sử dụng phần
này và thay vào đó dựa vào các thiết bị hồi sức khác như thiết bị nCPAP (Áp suất
khơng khí liên tục qua mũi) để cung cấp oxy cho phôi bị bệnh.
Do đó, cơ chế thay đổi khơng khí trong tủ ấm này có thể được giải thích như
sau: kích thước (thể tích) của nắp lồng đối với kích thước của phơi là lớn đáng kể,
vì lý do này, khơng gian tủ ấm không thay đổi tỷ lệ phần trăm của oxy và nitơ đáng
kể trong mơi trường của nó (nghĩa là 21% O2 và 79% N2). Ngoài ra, một điều cần
cân nhắc rằng trong q trình chăm sóc, khơng khí trong tủ ấm sẽ thay đổi khi cửa
tủ ấm được mở và điều này thường xảy ra cứ sau 2 giờ hoặc ít hơn [3].
Có hai phương pháp cung cấp phản hồi cho tủ ấm này: điều khiển servo bằng
vỏ tế bào và điều khiển servo bằng khơng khí. Chương trình làm việc phản hồi
thường hoạt động bằng cách quạt của tủ ấm duy trì sự lưu thơng của khơng khí nóng
bên trong tủ ấm mọi lúc bất kể sự thay đổi trong nhiệt độ cài đặt. Do đó, tồn hệ
thống trải qua trao đổi nhiệt trong một mơ hình đối lưu cưỡng bức. Tuy nhiên các
thành phần sưởi ấm thay đổi cơng suất của nó để đáp ứng với sự thay đổi trong điều
khiển nhiệt độ (tức là nhiệt độ điều khiển bằng vỏ tế bào hoặc nhiệt độ điều khiển
bằng khơng khí).

11


Mơ hình phơi
Có một số phương pháp có sẵn cho mơ hình phơi người. Một phơi có thể được
mơ hình như một khối hoặc như bốn khối đại diện cho đầu, thân, chi trên và chi
dưới . Mơ hình thứ hai có lợi thế trong việc chứng minh rằng có sự chênh lệch nhiệt
độ giữa các phần phôi và sự chênh lệch nhiệt độ này được quy cho việc phân bố sản
nơi sinh nhiệt và nơi tổn thất nhiệt ở mỗi phần. Tuy nhiên Rojas cho thấy rằng sự

chênh lệch nhiệt độ này thường không đáng kể .
Cả hai mô hình cơng thức đều xem xét phơi có hai lớp: lõi và vỏ (Hình 2-2).
Như vậy trong mơ hình một khối, có hai ngăn cộng với ngăn máu ở trung tâm, trong
khi với mơ hình bốn khối, có tổng cộng chín ngăn.

Hình 2-2 Mơ hình phơi (A)/ Phân lớp (B)

Cả hai mơ hình sử dụng cùng một kỹ thuật để mơ tả các q trình trao đổi
nhiệt trong phơi. Do đó, các phương trình tốn học của chúng tương tự nhau khơng
phụ thuộc vào hướng của dịng nhiệt. Mơ hình A và B trong Hình 2-3 minh họa sự
trao đổi nhiệt giữa lõi và vỏ tế bào trong phôi tương tự như mơ hình một cục và bốn
cục.
Hai mơ hình này có thể được mơ tả như sau:

Hình 2-3 (A) / (B) – Sơ đồ khối trao đổi nhiệt

12


Mơ hình A dựa trên mơ hình Simon [29], mơ hình B dựa trên mơ hình Rojas (Hình
2-5 A/B). Từ hình 2.5, lõi tăng nhiệt thơng qua:
 Hệ số chuyển hóa,

.

 Đối lưu với máu của lõi,

.

Trong khi các tuyến tổn thất nhiệt thông qua:

 Hô hấp (

-

.)

 Dẫn nhiệt qua vỏ tế bào

.

Tương tự, lớp vỏ tế bào tăng nhiệt thông qua sự truyền dẫn với lõi,

nhưng mất

nhiệt qua:
 Dẫn nhiệt qua môi trường nuôi,

.

 Dẫn nhiệt qua không gian tủ ấm,

, và với máu,

 Tổn thất bức xạ vào thành tủ ấm,

.

 Và cuối cùng là tổn thất do sự bay hơi của vỏ phơi,
Trong mơ hình Simon [29] và Rojas , tỷ lệ nhiệt dẫn giữa môi trường ni và lị ấp
được coi là khơng đáng kể.

Để đơn giản q mơ hình, các giá thiết sau đây được đưa ra:
1. Lồng ni hình chữ nhật một vách với một thành phía trước nghiêng, hệ
thống sưởi ấm trung tâm và một hệ thông tạo độ ẩm.
2. Các vật liệu mỗi ngăn là đồng nhất.
3. Luồng khí là đều trong toàn hệ thống.

13


4. Coi tỷ lệ trao đổi chất cần thiết cho việc tự điều hòa nhiệt độ của phồi là tỷ lệ
trao đổi chất khi trẻ nghỉ ngơi,
5. Đối với mục đích xây dựng mơ hình, phơi được coi là một khối hình trụ tối
màu.
6. Phơi người khỏe mạnh và khơng có thiết bị hồi sức nào được sử dụng như
thiết bị CPAP (Máy áp lực khí dương liên tục) hoặc dung dịch truyền vào
được đưa ra để điều trị mất nước.
7. Các hệ thống tự điều nhiệt của phôi không được bao gồm trong mơ hình
8. Nhiệt dẫn giữa mơi trường ni và lị ấp,

, bị bỏ qua.

9. Can nhiễu loạn duy nhất xảy ra với mơ hình thơng qua cửa cổng và/hoặc
bảng điều khiển phía trước là để cho mục đích chăm sóc.
10. Mơi trường ni được coi là một khối, cũng khơng có mơi trường nào khác
được thêm vào.
11. Tủ ấm ni phơi được đặt trong phịng điều chỉnh nhiệt và vận tốc của dịng
khơng khí là tối thiểu. Như vậy chỉ đối lưu tự do bên ngoài là cho phép.
Mỗi phương trình mơ tả sự thay đổi nhiệt độ của từng ngăn theo thời gian (tức
là nhiệt độ tức thời).
Mỗi ngăn của mơ hình phải tn theo định luật nhiệt động lực học thứ nhất

(định luật bảo toàn năng lượng), cụ thể là trong khoảng thời gian dt, sự cân bằng
nhiệt được tính tốn bởi:
[Nhiệt vào – Nhiệt ra] dt = Tổng nhiệt

(2.1)

2.2.1 Lớp lõi
Xét một sơ đồ khối trao đổi nhiệt của phơi như trong Hình 2-3. Trong một
khoảng thời gian dt, sự cân bằng nhiệt của lõi có thể được viết là:
(2.2)
Vì thế, nhiệt độ tức thời của lõi có thể được viết là:

14


(2.3)

Sử dụng toán tử vi phân D = d/dt phương trình (2.3) được viết là:
(2.4)

Cơng thức (2.4) mơ tả tốc độ của tất cả dòng nhiệt ảnh hưởng tới các mối quan
hệ truyền nhiệt liên quan đến lõi phôi. Mỗi một thuật ngữ trong phương trình này
được xác định theo danh pháp và có thể được xác định như sau:
2.2.1.1 Nhiệt sinh bên trong phôi,
Tổng lượng nhiệt sinh ra bên trong lõi phơi được tính bởi
(2.5)

Với
bản và


là hệ số trao đổi năng lượng khi nghỉ ngơi, trái với hệ số trao đổi cơ
là diện tích bề mặt phơi. Hàm số thể hiện trọng lượng của phơi và có thể

được xác định bằng cách sử dụng một công thức thực nghiệm được trình bày sau
chương này. Giá trị ước tính cho

là 24.80

. Con số này được đo đạc tại

vùng trung hòa nhiệt trong tuần nuôi cấy đầu tiên.
2.2.1.2 Mất nhiệt trong phơi
Lõi phơi bị mất nhiệt trong q trình hơ hấp dưới dạng nhiệt đối lưu dưới dạng
do làm nóng khơng khí khi hít vào và

gây ra bởi sự chênh lệch áp suất

giữa khơng khí khi hơ hấp. Về tốc độ hơ hấp và thể tích khí lưu thơng, phương trình
tổn thất hô hấp:
(2.6)

15


(2.7)
Phương trình (2.6) và (2.7) sẽ được sửa đổi về mặt thể tích phút lấy mẫu là
200ml/kg khối lượng phơi. Giá trị này biểu diễn cho tổng thể tích của khơng khí hít
vào và thở ra trong một phút trên mỗi gam khối lượng của phơi thai.
Phương trình (2.6) và (2.7) được viết lại thành:
(2.8)

(2.9)
với thể tích khơng khí lấy mẫu, IV, bằng 3.33 ml/kg khối lượng của phơi/giây.
Phương trình (2.8) và (2.9) được viết dưới dạng khối lượng phôi m hoặc khối
lượng của từng tồn phơi và thể tích khơng khí lấy mẫu (IV). Chúng đáng tin cậy
hơn so với các phương trình Simon, đặc biệt vì nhịp hơ hấp và thể tích khí lưu
thơng của phơi khơng được chứng minh rõ ràng. Trong mơ hình đề xuất, các
phương trình (2.8) và (2.9) sẽ được sử dụng. Để có kết quả chính xác hơn,
lấy bằng

được

.

Hệ số độ ẩm của khơng khí thở ra được xác định bởi:
(2.10)

và cho khơng khí hít vào bằng:
(2.11)

Áp suất riêng phần của hơi nước

trong khơng khí tại

định bởi:

16

&

được xác



(2.12)

Với

là áp suất khí quyển và

là áp suất bão hịa khơng khí được nhắc tới

trong các quyển sách về truyền nhiệt. Psat là một hàm của nhiệt độ khơng khí và
cho mục đích mơ phỏng, cơng thức hàm mũ được phát triển qua Hình 2-4 [21]:

Hình 2-4 Đƣờng cong nhiệt độ-áp suất [21]

Như vậy, mối quan hệ giữa

và T có thể được viết là:
(2.13)

Cơng thức trên được tính cho phạm vi nhiệt độ 0,01-60 °C và được sử dụng để
ước tính áp suất bão hịa ở bất kỳ nhiệt độ nào trong phạm vi đó. Độ ẩm tương đối
của khơng khí thở ra RH% ở nhiệt độ bên trong cơ thể 37 ºC cũng được giả định là
100%.
Lõi cũng mất nhiệt thông qua dẫn truyền qua lớp vỏ tế bào. Như vậy tốc độ dẫn có
thể được xác định bởi:
(2.14)

trong đó tất cả các tham số trong phương trình (2.14) được định nghĩa theo danh pháp.
Nhiệt mất do đối lưu qua máu trong cơ thể được xác định bởi:


17