Вивчення роботи УВЧ-терапії

Скачати 78.67 Kb.

Назва	Вивчення роботи УВЧ-терапії
Дата	21.04.2013
Розмір	78.67 Kb.
Тип	Документи

bibl.com.ua > Фізика > Документи

ІНСТРУКЦІЯ №5

ДО ПРАКТИЧНОГО ЗАНЯТТЯ З ДИСЦИПЛІНИ

«ОСНОВИ БІОЛОГІЧНОЇ ФІЗИКИ ТА МЕДИЧНА АПАРАТУРА»

ТЕМА: Вивчення роботи УВЧ-терапії.

ОСНАЩЕННЯ: апарат для УВЧ-терапії; розчин NaCl (1…2% концентрація), касторове масло, розміщені в сосуди однакового об’єму й форми; два термометри; секундомір.

АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ:

В наш час в медичній практиці широко використовується електротерапія. До неї належать дії постійного струму та поля, імпульсного струму, змінних струмів й полів високої, ультрависокої, надвисокої частот. Поля ВЧ, УВЧ та ПВЧ використовують, головним чином, для нагрівання тканин організму.

НАВЧАЛЬНІ ЦІЛІ:

Знати:

1. Електропровідність живих тканин. Поляризація тканин. Дисперсія діелектричної проникності в радіочастотному діапазоні.

2. Основні блоки апарата УВЧ, їх призначення. Електроди.

3. Призначення та налаштування терапевтичного контуру.

4. Механізм теплової дії УВЧ електричного поля на електроліти та діелектрики.

Уміти:

1. Працювати з апаратом УВЧ-терапії – перевіряти заземлення, вмикати, встановлювати електроди, налаштовувати в резонанс терапевтичний контур.

2. Пояснювати пасивні електричні характеристики живої тканини та їх залежність від частоти в радіочастотному діапазоні.

3. Пояснювати біофізичні механізми нагрівання тканин під дією УВЧ-полів.

ПЛАН ПРАКТИЧНОГО ЗАНЯТТЯ

Підготовчий етап:

1. Організаційні заходи.

2. Визначення вихідного рівня знань.

Основний етап:

Короткі теоретичні відомості

Органічні речовини (білки, жири, вуглеводи), з яких складаються живі тканини, в чистому та сухому виді є діелектриками. Але всі тканини й клітини в організмі містять або омиваються рідинами (кров, лімфа, різні тканинні рідини), в склад яких, окрім органічних колоїдів, входять розчини електролітів. Тому ці рідини є відносно хорошими провідниками.

Електропровідність деяких тканин:

Спино-мозкова рідина	1,8…1,4 Ом^-1м^-1
Кров (м’язи)	0,5…0,6 Ом^-1м^-1
Кісткова тканина	10^-7 Ом^-1м^-1
Жирова тканина	0,03 Ом^-1м^-1

Біологічні об’єкти є гетерогенними структурами. Гетерогенність тканин обумовлена наявністю мембран (клітинних мембран й мембран, які оточують клітинні органоїди й утворюють ендоплазматичну мережу).

Під впливом електричного поля в діелектриках відбувається зміщення й орієнтація зарядів в межах атома або молекули ˗ поляризація діелектрика.

Час релаксації поляризації – час, на протязі якого відбувається утворення та/або орієнтація електричних диполів вздовж силових ліній електричного поля.

Всі види поляризації діелектриків: електронна, іонна, орієнтаційна, макроструктурна, поверхнева й інше притаманні біологічним об’єктам.

Макроструктурна поляризація відбувається у всьому об’ємі клітин внаслідок неоднорідності електричних властивостей клітин. Під впливом зовнішнього електричного поля всередині окремих структурних елементів клітин, обмежених мембранами, відбувається переміщення вільних зарядів-іонів, внаслідок чого ця структурна одиниця перетворюється в макроскопічний електричний диполь (містить багато атомів та молекул).

Поверхнева поляризація відбувається на поверхнях, які мають подвійний електричний шар (наприклад, мембрани). При накладанні зовнішнього електричного поля на поверхнях розділу відбувається перерозподіл іонів й частинок дисперсної фази заряджених протилежно.

Час релаксації:

Електронна поляризація	10^-16…10^-14 с
Іонна поляризація	10^-14…10^-12 с
Орієнтаційна поляризація	10^-13…10^-7 с
Макроструктурна поляризація	10^-8…10^-3 с
Поверхнева поляризація	10^-3…10 с

В тканинах, які розміщені в змінному електричному поля, спостерігається поляризація, час релаксації якої менше половини періоду зміни поля. Тому зі зростанням частоти більш повільні види поляризації зникають. Цим пояснюється зменшення діелектричної проникності зі зростанням частоти – дисперсія діелектричної проникності.

Області дисперсії:

α-дисперсія займає область низьких частот, приблизно до 1000 Гц. В даній області зменшення діелектричної проникності біосистем обумовлене тільки зменшенням ефекту поляризації поверхні клітин;
β-дисперсія займає область часто 10³…10⁷ Гц. В цій області зменшення діелектричної проникності пов’язано зі зменшенням макроструктурної поляризації;
γ-дисперсія спостерігається в області вище 1000 МГц (вище 10⁹ Гц).

Зменшення діелектричної проникності в області γ-дисперсії обумовлене послабленням ефекту орієнтаційної поляризації, викликаного диполями води. Величина γ-дисперсії залежить від вмісту вільної води в тканинах, які досліджуються. В областях вище 10¹⁰ Гц ефект поляризації, обумовлений диполями води, відсутній. Діелектрична проникність має невеликі значення, які визначаються тільки іонною та електронною поляризаціями, що мають найменший час релаксації.

Електричні коливання розділяються за частотою на діапазони, які використовують в методах лікування:

Низька частота	до 20 гц
Звукова частота	20 Гц…20 кГц
Ультразвукова частота (УЗ)	(20…200) кГц
Висока частота (ВЧ)	(0,2…30) МГц
Ультрависока частота (УВЧ)	(30…300) МГц
Надвисока частота (НВЧ)	вище 300 МГц

Терапія електричним полем УВЧ відбувається на частотах (30…50) МГц. Процедура проводиться за допомогою апарата УВЧ-терапії (рис.1).

Блок живлення

Генератор УВЧ

Рис. 1 Блок-схема апарата УВЧ-терапії

В апаратах УВЧ вплив на пацієнта здійснюється за допомогою додаткового коливального контуру, до якого підключаються електроди, які накладаються на тіло пацієнта. Цей контур називається терапевтичним (ТК). В генераторі УВЧ є відносно висока постійна напруга, потрібна для роботи радіоламп й небезпечна для людини. Для безпеки пацієнта ТК поєднаний з контуром генератора УВЧ індуктивно. ТК має підстроювальний конденсатор змінної ємності, за допомогою якого відбувається налаштування контуру в резонанс з генератором УВЧ. При резонансі в ТК виникають коливання найбільшої потужності й УВЧ-електричне поле викликає в тканинах найбільший ефект.

В розчинах електролітів УВЧ-електричне поле викликає струм провідності, якій супроводжується утворенням тепла:

,

де Q – кількість теплоти, яка утворюється в об’ємі V за час t в тканинах з електропровідністю σ; E_еф – ефективне значення напруженості електричного поля.

Коефіцієнти К₂, а далі К₁, К₃ залежать від вибору системи одиниць вимірювання, степені неоднорідності поля, розмірів електродів та їх розташування. В діелектриках під дією електричного поля відбувається поляризація. Обертально-коливальні рухи поляризованих молекул, викликані змінним УВЧ-полем, супроводжується втратами енергії, яка витрачається на подолання сил зв’язку між молекулами, що утримують молекули в рівно вісному положенні. Ці втрати, які називають діелектричними, залежать від природи діелектрика й характеризуються тангенсом кута втрат (tgδ). Кут втрат пов’язаний з відставанням за фазою коливань молекул від коливань напруженості електричного поля. tgδ змінюється в областях α-, β-, γ-дисперсій. Кількість тепла, яка утворюється в об’ємі V діелектрика за час t внаслідок діелектричних втрат, визначається виразом:

,

де ε₀ – електрична постійна, ε – діелектрична проникність, ν – частота зміни знака поля.

Порядок виконання роботи

1. Вивчити на досліді прогрівання діелектриків та електролітів під дією електричного поля УВЧ:

розмістити сосуди з діелектриком й електролітом між електродами терапевтичного контуру апарата УВЧ;
увімкнути апарат УВЧ (потужність 40 Вт), встановивши ручку увімкнення на поділку 3. Виміряти початкову температуру t₀ електроліту та діелектрика;
перемикнути ручку «контроль» на настройку й, змінюючи ємність підстроювального конденсатора, налаштувати прилад в резонанс; при цьому стрілка приладу відхиляється максимально;
виміряти температуру через кожні 3 хвилини на протязі 9…12 хвилин після налаштування в резонанс. Результати занести в таблицю1;
після закінчення нагріву вимкнути апарат УВЧ з мережі;
побудувати графік залежності зміни температури Δt від τ часу нагрівання в електричному поля УВЧ для діелектрика й електроліту (обидва графіка побудувати на однакових осях).

Таблиця 1

Рідина	Час нагрівання в хвилинах, τ	Температура, ⁰С	Зміна температури від початкового значення, ⁰С Δt = t_і – t₀
Електроліт	0
	3
	6
	9
	12
Діелектрик	0
	3
	6
	9
	12

Заключний етап:

1. Контроль та корекція рівня професійних знань та вміння:

Поляризація діелектриків в електричному полі.
Електропровідність живих тканин.
Основні блоки УВЧ-апарату та їх призначення.

2. Підведення підсумків практичного заняття.

Домашнє завдання:

1. Біофізичні механізми нагрівання тканин під дією УВЧ-поля.

2. Використання УВЧ-поля в фізіотерапії.

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА:

Основна:

1. Ремизов А.Н. Курс физики, электроники, кибернетики для медицинских институтов. – М.: Высшая школа, 1982.

2. Ремизов А.Н. и др. Медицинская и биологическая физика. – М.:Дрофа, 2003.

Додаткова:

1. Антонов В.Ф. и др. Практикум по биофизике. – М.: Владос, 2001, с. 126-133.
Викладач: Єрьоміна Олена Олександрівна

Схожі:

ВИКОРИСТАННЯ ІГРОВОЇ ТЕРАПІЇ У РОБОТІ З ДІТЬМИ З ОСОБЛИВИМИ ПОТРЕБАМИ У статті розкрито основні питання використання ігрової терапії у роботі з дітьми дошкільного віку. Дано опис програми корекційно-розвивальних...	2009 Установа-розробник — Дніпропетровська державна медична академія,... НАВЧАЛЬНИЙ ПОСІБНИК ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ ПОЗААУДИТОРНОЇ ТА АУДИТОРНОЇ РОБОТИ СТУДЕНТІВ 4 КУРСУ ЗА ПРОГРАМОЮ
Коновальчук В.І. Психологічні ідеї педагогічної спадщини В. О. Сухомлинського... Основна мета розробки концепції казкової терапії створити такі умови для психологічної та педагогічної роботи, які б допомагали людині...	Особливості застосування методів поведінкової терапії у соціально-педагогічній... Особливості застосування методів поведінкової терапії у соціально-педагогічній роботі з дітьми «групи ризику»Вступ
Тріско К. Г., Бакшеєв С. М Порівняльна оцінка комплексної антибіотичної та антигомотоксичної терапії при підгострих запальних процесах репродуктивної системи...	План Дія постійного та змінного електричного струму на біооб’єкти.... Дія електромагнітного поля на біооб’єкти. УВЧ-терапія, НВЧ-терапія, мікрохвильова резонансна терапія тощо
Орієнтовна схема аналізу діяльності майстра виробничого навчання... Мета: вивчення роботи майстра з керівництва виробничою практикою, здійснення навчальної роботи і надання йому практичної допомоги...	Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня СТАН адаптаційних ішемічних і РЕПЕРФУЗІйних синдромів У ХВОРИХ ІШЕМІЧНОЮ ХВОРОБОЮ СЕРЦЯ ІЗ ОБОРОТНОю І БЕЗПОВОРОТНОю ІШЕМІєю МІОКАРДА:...
«Роль соціального працівника у формуванні здорової сім’ї» ЗМІСТ ВСТУП... Розділ І. ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ВИВЧЕННЯ ВПЛИВУ СОЦІАЛЬНОЇ РОБОТИ НА ФОРМУВАННЯ ЗДОРОВОЇ СІМ’Ї	ПАМЯТКА про вивчення стану роботи щодо поліпшення превентивного виховання... Методичні матеріали, постанови Уряду, Укази Президента, обласні програми, районні заходи з даного питання

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання