РЕФЕРАТ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1. Принципы действия и устройство физиотерапевтического оборудования для лечения СВЧ—нагревом (обзор литературы) 6
1.1 Отморожение и особенности его лечения 6
1.2 Установка для гипертермического нагрева при лечении
онкологических болезней «Яхта—4» 10
1.3 Распределение температуры в тканях тела человека при лечебном СВЧ -
нагреве 12
1.4 Расчёт диэлектрической проницаемости биологических тканей
человека 18
1.5 Аппарат СМВ—терапии импульсный «СМВи — 200 — Мед ТеКо»... 23
1.6 Экспериментальная установка ТГУ для лечения отморожений 26
1.7 Выводы 29
2 Моделирование процессов в микроволновой камере с диэлектрическим фантомом 31
2.1 Программа-симулятор 31
2.2 Описание исследуемой модели 32
2.3 Результаты моделирования и их обсуждение 33
2.4 Выводы 35
3. Экспериментальные исследования распределения теплового поля в диэлектрическом фантоме 36
3.1 Выбор наполнителя для создания фантома 36
3.2 Разработка автоматизированного измерителя температуры в объеме
фантома 39
3.3 Порядок измерения распределения температуры вдоль фантома 38
3.3 Описание СВЧ части установки 45
3.4 Методика исследования влияния СВЧ - нагрева на распределение
температуры в объёме фантома 46
3.5 Исследование распределения температуры в фантоме с раствором
хлорида натрия и желатина 47
3.6 Измерения распределения полей в фантоме, заполненном мясным
фаршем 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 52
1. Принципы действия и устройство физиотерапевтического оборудования для лечения СВЧ—нагревом (обзор литературы) 6
1.1 Отморожение и особенности его лечения 6
1.2 Установка для гипертермического нагрева при лечении
онкологических болезней «Яхта—4» 10
1.3 Распределение температуры в тканях тела человека при лечебном СВЧ -
нагреве 12
1.4 Расчёт диэлектрической проницаемости биологических тканей
человека 18
1.5 Аппарат СМВ—терапии импульсный «СМВи — 200 — Мед ТеКо»... 23
1.6 Экспериментальная установка ТГУ для лечения отморожений 26
1.7 Выводы 29
2 Моделирование процессов в микроволновой камере с диэлектрическим фантомом 31
2.1 Программа-симулятор 31
2.2 Описание исследуемой модели 32
2.3 Результаты моделирования и их обсуждение 33
2.4 Выводы 35
3. Экспериментальные исследования распределения теплового поля в диэлектрическом фантоме 36
3.1 Выбор наполнителя для создания фантома 36
3.2 Разработка автоматизированного измерителя температуры в объеме
фантома 39
3.3 Порядок измерения распределения температуры вдоль фантома 38
3.3 Описание СВЧ части установки 45
3.4 Методика исследования влияния СВЧ - нагрева на распределение
температуры в объёме фантома 46
3.5 Исследование распределения температуры в фантоме с раствором
хлорида натрия и желатина 47
3.6 Измерения распределения полей в фантоме, заполненном мясным
фаршем 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 52
ВВЕДЕНИЕ
Охрана здоровья населения в Российской Федерации рассматривается в числе приоритетных направлений социальной политики государства как фактор национальной безопасности, стабильности и благополучия общества. Несмотря на многолетнее изучение, проблема лечения отморожений сохра¬няет свою актуальность до настоящего времени. Объективная потребность в оборудовании для лечения отморожений обусловлена климатическими условиями России, где на большей части территории холодный период длится до 6 месяцев. Следует отметить, что проблема лечения отморожений существует и в более теплых регионах. Например, известны случаи массовых холодовых поражений в Индии и Вьетнаме. Отморожения составляют от 10 до 15 % травматических случаев, при этом глубокие отморожения требуют длительного лечения - до 65 суток - и в большинстве случаев заканчиваются обширными ампутациями конечностей. Вероятность инвалидности при глубоких отморожениях достигает 90 %.
В связи с отсутствием медицинского оборудования для отогрева глубоких отморожений актуальным является создание аппаратуры и методик, обеспечивающих лечение этого заболевания на раннем (реактивном) периоде, в Томском государственном университете эти исследования были начаты в 2006 году, на животных (кролики) была показана возможность отогрева отморожений в микроволновой камере на частоте 2,45 ГГц, разрешенной к медицинским применениям [1]. Вместе с тем, для перехода с применением этой методики от мелких животных к человеку требуются более детальные исследования. В первую очередь, необходимо изучить характер неоднородностей электромагнитного и, соответственно, теплового поля в объеме отогреваемой конечности во избежание локальных недогревов и перегревов. Сложность заключается в том, что исследования эти нельзя проводить на человеке, соответственно, необходимо создание фантома, максимально приближенного по своим диэлектрическим свойствам к свойствам человеческого тела.
Целью данной работы является моделирование процессов нагрева конечности в микроволновой камере.
Для достижения этой цели решаются следующие задачи:
а) изучение программы-симулятора и построение в ней модели камеры с цилиндрическим фантомом;
б) создание простейшего диэлектрического фантома, моделирующего конечность;
в) измерения распределения температурного поля в объеме цилиндрического фантома при нагреве микроволновым излучением.
Измерения предполагается осуществлять на установке, созданной в НИ ТГУ на базе терапевтического аппарата СМВИ-200, дополненной автоматизированным комплексом для исследования распределения температурного поля в объеме фантома.
В результате проведенной работы была изучена литература, изучена
программа-симулятор и в этой программе построена модель камеры с цилиндрическим диэлектрическим фантомом, позволяющая в дальнейшем изучать процессы нагрева фантома в камере, был выбран материал для наполнения объёма фантома, построена универсальная установка для автоматизированного измерения температуры в объёме фантома, проведены экспериментальные исследования температурного поля в цилиндрическом фантоме, моделирующем конечность человека
