Qav_emqvw – резистивный нагрев, Вт/м ;

Qav_emqvw=0.5*real(Jx_emqvw*conj(Ex_emqvw)+Jy_emqvw*conj(Ey_emqvw)+Jz_emqvw*conj(Ez_emqvw))

• real – действительная часть комплексного числа
• conj - операция комплексного сопряжения
• Jx, Jy, Jz_emqvw – суммарная плотность тока, компоненты x, y, z
• Ex, Ey, Ez_emqvw – электрическое поле, компоненты x, y, z.

В результате моделирования были получены следующие  результаты: максимальный нагрев биоткани при частоте воздействующего тока 100кГц и напряжении 25кВ составляет 310,956К.

      

Рисунок 5.1 - Распределение температурного поля  в биообъекте при воздействии ВЧ электрического поля 

    Исследуем распределение температуры при  различном значении частоты (22кГц, 50кГц, 100кГц) воздействующего тока  и  напряжения. 
 

      

Рисунок 5.2 - График распределения температуры биологического объекта для различных значений напряжения  при частоте тока 22кГц(T1), 50кГц(T2), 100кГц(T3) 
 

Таблица  5.1 - К графику распределения температуры биологического объекта для различных значений напряжения

 

    График  показывает, что нагрев биоткани прямо  пропорционален частоте воздействующего электрического тока и напряжению. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Рисунок 5.3 - График распределения температуры биологического объекта по оси Z модели 
 
 
 

Таблица  5.2 - К графику распределения температуры биологического объекта по оси Z модели 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 5.4 - График распределения температуры биологического объекта по оси Y модели 
 
 
 

Таблица  5.2 - К графику распределения температуры биологического объекта по оси Y модели 
 
 

Заключение

 

    В ходе выполнения курсового проекта были следующие результаты:

    - описан  механизм действия, разработана математическая модель и метод расчета воздействия ВЧ электрических полей на биологические структуры;

    - исследовано влияние параметров  воздействия и анатомических особенностей биологического объекта на характеристики электрического поля. В результате проведенного моделирования было установлено, что значения плотности тока в верхних слоях кожи и подкожно-жировой клетчатке составляют 0,368 - 0,483 мА/см² (пороговое значение для нервных структур 0,200 мА/см²), в мышечной ткани 0,166 – 0,268 мА/см² (пороговое значение 1,000 мА/см²), в кости 0,019 – 0,118 мА/см². Таким образом,  при проведении процедуры дарсонвализации происходит возбуждение нервных волокон, рецепторы которых блокируются при  воздействии электрическим током и рефлекторно обеспечивают противоболевой (противозудный) эффект, возбуждение мышечных волокон не происходит. Увеличение плотности тока в соответствующих слоях биологического объекта прямо пропорционально увеличению частоты воздействующего тока и обратно пропорционально увеличению толщины рассматриваемого слоя;

    - исследовано распределение температурного поля в биологическом объекте. Наблюдается несущественный нагрев биологических структур: 310,17 – 311,31К. Можно отметить тенденцию увеличения температуры биообъекта в зависимости от увеличения частоты тока и напряжения;

    Преимущества  метода дарсонвализации состоят  в том, что это метод воздействия, не вызывающий сильного нагрева биологических тканей, ожогов и сокращения мышечных структур.

    В дальнейшем можно усовершенствовать  модель расчета электрических полей  в биологических тканях при дарсонвализации  путем улучшения геометрии исследуемых  объектов для получения более  точных результатов.

 

Список литературы 

1. Аверьянова  Н. И., Шипулина И. А. Основы физиотерапии: Учебное пособие. – Ростов н/Д: Феникс, 2007. – 160с.
2. Улащик В. С., Лукомский И. В. Общая физиотерапия: Учебник. - М.: Книжный Дом, 2008. - 512с.
3. Коробейникова  Мария Владимировна. Использование немедикаментозных методов в комплексном лечении пациентов с хронической ишемией головного мозга: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. Москва, 2008. – 24c.
4. Ларионов Михаил Викторович. Эффективность применения ксимедона и озонотерапии при комплексном лечении больных с декомпенсированными формами хронической венозной недостаточности нижних конечностей: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. Казань, 2006. – 24c.
5. Системы комплексной электромагнитотерапии: Учебное пособие для вузов/ Под ред А.М. Беркутова, В.И.Жулева, Г.А. Кураева, Е.М. Прошина. – М.: Лаборатория Базовых знаний, 2000г. – 376с.
6. Щукин С. И. Основы взаимодействия физических полей с биообъектами: Учебное пособие. – М.: Издательство МГТУ им. Н. Э, Баумана, 2002. – 67с.
7. Гавинский Ю. В., Фрейлих В.М. Ультратонотерапия. Бийск, 2001.
8. Нефедов Е.И., Протопопов А.А., Семенцов А.Н., Яшин А.А. Взаимодействие физических полей с живым веществом. – Тула, 1995.
9. Системы комплексной электромагнитотерапии: Учебное пособие Змиевской Г.Н., Жорина Л.В. Основы взаимодействия физических полей с биообъектами: Воздействие ионизирующего и оптического излучения: Учебное пособие/ Под ред. С.И.Щукина. – М.: Издательство МГТУ им. Н. Э, Баумана, 2006. – 240с.
10. Белоусов С.С., Суслонова Е.В., Трунова Е.М. Влияние ПОЛ и антиоксидантной терапии на фосфолипидную структуру мембран и адренорецепторы у больных ИБС. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная терапия.-Н.Новгород: Сб. науч. тр., 1998.
11. Родионов Б.Н., Родионов Р.Б. О воспроизводимости результатов сверхслабых энергоинформационных воздействий на биологические объекты // Труды Международного конгресса «Научные основы энергоинформационных воздействий в природе и обществе» - Крым, 1997.
12. Илларионов В.Е. Медицинские информационно-волновые технологии. – М.:ВЦ МК «Защита», 1998.
13. Калантаевская К.А. Морфология и физиология кожи человека. – Киев: Здоровье, 1972. – 122с.
14. Загрядский В.А, Электрофизиология воздействия постоянного тока на кожу человека в области ТА в целях электропунктурной диагностики. – М: Наука, 1989. – 101с.
15. Гигинейшвили Г.Р., Домбровская И.И., Белоусов А.Ю. Применение аппаратной физиологии в целях ускоренного восстановления и повышения спортивной работоспособности // Вопр. Курортологии. – 1993г. - №5-С. 25-30.
16. Данилов Р.К., Быков В.Л. Руководство по гистологии.- С-Пб.: Спецлит, 2001.- 493с.
17. Загрядский В.А., Парин В.В. К вопросу о специфике структуры и основных биофизических свойств точек акупунктуры//В кн.: Технические вопросы рефлексотерапии и системы диагностики.- 1981. – С.11 – 24.
18. Батуев А.С. Физиология сенсорных систем. – Л: Медицина, 1976. – 399 с.
19. Рогаткин Д. А., Гилинская Н. Ю. Избранные вопросы физики для физиотерапевтов. – М.: МЕДпресс-информ, 2007. - 112с.
20. Лощилов В.И., Калакутский Л.И. Биотехнические системы электронейростимуляции. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1991. – с. 170.
21. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. – М.: Мир, 1979. - 400с.
22. Орлов Ю.Н. Электроды для измерения биоэлектрических потенциалов: Учебное пособие / Под редакцией И.С. Щукина. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2006. – 224с.: ил. – (Биомедицинская инженерия в техническом университете).
23. http://niremf.ifac.cnr.it/docs/DIELECTRIC/Report.html
24. Беритов И. С. Общая физиология мышечной и нервной системы. – М.: Медгиз, 1959. – 600с.
25. Пономаренко Г. Н. Электротерапия и электролечение. – СПб.: Мир и семья – 95, 1995. – 250с.
26. Олейник В. П. Основы взаимодействия физических полей с биообъектами: Учебное пособие.- Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2006. – 61с.
27. Ясногородский В. Г. Электротерапия. М., Медицина, 1987, 240с.
28. Системы комплексной электромагнитотерапии: Учебное пособие для вузов/ Под ред А.М. Беркутова, В.И.Жулева, Г.А. Кураева, Е.М. Прошина. – М.: Лаборатория Базовых знаний, 2000г. – 376с.