Сеняша (1051012)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Московский Государственный Университет им. Н. Э. Баумана

Домашнее задание по курсу ОВФПсБО

Выполнил студент группы БМТ1-71:

Зуев А. А.

Проверил:

Лужнов П. В.

Москва 2008г.

Вариант №4

1. Задача.

Конечность помещена в однородное магнитное поле, параллельное оси конечности, с амплитудой 1Тл и частотой 10кГц. Оценить, сколько тепла выделится в заданной ткани, если удельные сопротивления мягкой ткани, костной ткани и костного мозга составляют 10, 1000 и 1 соответственно. Принять характерные радиусы этих тканей равными параметрам индивидуального задания подгруппы для ЛР № 1.

Тип ткани: мягкие ткани. Характерные размеры тканей из индивидуального задания к ЛР №1.

Длина плеча , радиус кости (внешний) , радиус конечности магнитное поле , , частота .

Рисунок 1. Схема задачи.

Решение.

Оценим мощность тепловыделения с помощью законная Джоуля-Ленца, его дифференциальным представлением, т.е. вычислим мгновенную мощность, выделяющуюся в единице объема ткани с плотностью тока и удельной проводимостью .

(1)

В данной формуле нам известна удельная проводимость, ток выразим с помощью дифференциального законная Ома.

(2)

Где - напряженность электрического поля определим из теоремы о циркуляции.

(3)

Т.к. магнитная проницаемость воздуха и мягкой ткани (точнее основной массовой доли мягкой ткани - воды) практически равна единице, считаем что индукция магнитного поля внутри и вне конечности одинаковая. Перепишем выражение (3) для полярной системы координат (возьмем контур радиуса r).

; (4)

Выразим из (4) .

(5)

Подставим (5) в (2) и выразим .

(6)

Подставим (6) в (1).

(7)

Для вычисления общей мощности, выделяемой в мягкой ткани надо проинтегрировать (7) по всему объему мягкой ткани - внешний радиус кости и внешний радиус конечности соответственно.

(8)

Вынесем постоянные за знаки интегрирования и в результате получим выражение:

(9)

Подставим в (9) циклическую частоту: .

(10)

Найдем среднюю мощность за период.

Подставим численные значения: , , , , ,

2. Теоретический вопрос.

Методы ВЧ терапии.

Тепловой эффект высокочастотных полей широко используют в качестве лечебного средства. Различают следующие виды ВЧ терапии: диатермия, индуктотермия, УВЧ-терапия, микроволновая терапия. В таблице приведены основные характеристики методов ВЧ-терапии.

Рисунок 2. Распределение теплоты в тканях.

При диатермии применяют ЭМП частото1 0,5-2,0 Мгц. Так как длина волны этих колебаний много больше межэлектродного расстояния, то объект облучения находится в зоне несформировавшейся волны. Биологический эффект определяется в основном электрической составляющей ЭМП. Электроды имеют пластинчатую форму.

Если электроды имеют малую площадь, то под ними выделяется много теплоты, и ткани коагулируют и разрушаются. На этом основана хирургическая диатермия – кондуктотермия. Для ее проведения один электрод делают протяженным, а другой – точечным. Им пользуются как скальпелем или коагулятором. Для проведения кондуктотермии наиболее приемлема частота 0,5Мгц.

При индуктотермии пациент также находится в зоне несформировавшейся волны. Индуктор имеет форму соленоида. Тепловой эффект в тканях определяется магнитной составляющей ЭМП, при этом теплота выделяется за счет вихревых токов.

При УВЧ-терапии пациент находится в зоне несформировавшейся волны, электроды имеют форму пластин. Метод широко используется для прогрева тканей.

При микроволновой терапии тепловой эффект создается преимущественно токами смещения, которые возникают под воздействием СВЧ-излучения. Пациент находится в зоне сформировавшейся волны, поэтому, для оценки выделяемой в тканях энергии необходимо, рассчитывать поток вектора Пойтинга.

В последнее десятилетие российскими учеными достигнуты большие успехи в понимании механизмов действия миллиметровых КВЧ-воздействий и их практическом применении. В частности, показана особая роль ассоциированных водных кластеров в механизмах биологической активности белков при КВЧ-воздействиях.

Так как в частотный диапазон СВЧ-излучения попадает частота релаксации воды, то именно водные среды организма поглощают энергию в наибольшей степени. СВЧ-поля слабо взаимодействуют с кожей, жиров, костью, а в мышечных тканях и внутренних органах интенсивно поглощаются. Поэтому мышцы и внутренности претерпевают наибольшее нагревание при микроволновой терапии. Много теплоты выделяется в жидкостях, заполняющих различные полости.

При нормировании СВЧ-излучения в гигиенических целях в России и США наблюдается существенная разница. В США пороговая интенсивность излучения, вызывающего нагрев тканей, принята за ориентир для ограничения времени работы в поле . При меньших интенсивностях время работы не ограничено. В России пребывание в СВЧ-поле ограничивается, начиная с интенсивности , т.к. в работах российских ученых было показано, что нарушение функций организма под воздействием СВЧ-поля происходит не только вследствие образования избыточной теплоты в тканях. Под действием СВЧ-излучения может активизироваться иммунная система. Экспериментально установлено, что при длинах волн порядка нескольких миллиметров происходит стимуляция активности лейкоцитов и их выход из костного мозга. Механизмы подобных реакций активно изучаются. Кроме того, известны длины волн на которых происходит угнетение лейкоцитарной активности.

Используемая литература.

1. Щукин С.И. Основы взаимодействия физических полей с биообъектами: Учебное пособие. – М.: изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2002г. 67с., ил.

10

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов домашнего задания