Электростимуляция тканей и органов, параметры импульсных сигналов, используемых при электростимуляции

1. Если скважность равна 3, то:

a) импульсы несимметричные;

b) импульсы симметричные;

c) длительность импульса равна длительности паузы;

d) длительность импульса в 2 раза меньше длительности паузы;

e) период импульса в 2 раза больше длительности импульса.

Скважность Q – безразмерный параметр, показывающий, во сколько раз период T превышает длительность импульса t_и : , где t_п – длительность паузы. Если скважность равна 3, то: . Тогда , и t_п = 2t_и: длительность импульса в 2 раза меньше длительности паузы.

Симметричными являются импульсы, у которых t_п = t_и, т.е. данный случай под это определение не попадает. Импульсы несимметричные.

2. Основываясь на законе Дюбуа Реймона и кривой электровозбудимости, выберите верные утверждения для воздействия импульсного тока на живую ткань:

a) с увеличением крутизны фронта импульса величина порогового тока для живой ткани увеличивается;

b) с увеличением крутизны фронта импульса величина порогового тока для живой ткани уменьшается;

c) с увеличением крутизны фронта импульса пороговый ток для живой ткани не изменяется;

d) величина порогового тока обратно пропорциональна длительности возбуждающего импульса;

e) величина порогового тока не зависит от длительности возбуждающего импульса.

Крутизна (Кр) фронта импульса – это быстрота (скорость) увеличения (нарастания) силы тока I или напряжения U в импульсе:

,

.

С увеличением крутизны фронта импульса величина порогового тока уменьшается (при той же длительности импульса), т.е. возбуждения можно достичь, применяя мéньшую силу тока. Поскольку наибольшую крутизну имеют прямоугольные импульсы, то им соответствует и наименьший пороговый ток. Это установлено физиологами и формируется в виде закона Дюбуа Реймона:

Закон Дюбуа Реймона: Раздражающее действие импульсного тока прямо пропорционально крутизне переднего фронта импульса. Чем больше крутизна фронта, тем больше раздражающее действие тока.

Кривая электровозбудимости ткани представляет собой график зависимости величины порогового тока от длительности импульса t_и. Эта зависимость приближенно описывается уравнением Вейса-Лапика:

,

где а и b – коэффициенты, зависящие от природы возбудимой ткани и ее функционального состояния.

3. Для прямоугольных импульсов длительностью 1 и 5 мс получены соответственно следующие пороговые значения тока, вызывающего сокращения мышц: 10 и 4 миллиампер. Найдите по этим данным реобазу живой ткани (в миллиамперах).

Запишем уравнение Вейса – Лапика для двух значений порогового тока:

Решаем систему двух уравнений, вычитая из первого второе:

. Подставив данные из условия задачи в последнее уравнение, найдем а. Подставив полученное значение а, в первое уравнение, найдем b.

Воздействие высокочастотных токов и полей на организм. Изучение методов и аппаратуры для высокочастотной терапии

1. При протекании тока I по проводнику с сопротивлением R и объемом V количество теплоты q, выделяемое в единице объема проводника за единицу времени, определяется по формуле:

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) .

При протекании тока I по проводнику с сопротивлением R и объемом V количество теплоты q, выделяемое в единице объема проводника за единицу времени, определяется по формуле:

.

2. Количество теплоты, выделяемое в единице объема за единицу времени при индуктотермии, определяется по формуле:

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) .

Индуктотермия – лечебное применение переменного магнитного поля с частотой 13,56 МГц. В результате явления электромагнитной индукции в проводящих тканях образуются вихревые токи Фуко, нагревающие объект. Количество теплоты, выделяющейся за единицу времени в единице объeма ткани, определяется формулой

.

Здесь ρ – удельное сопротивление ткани; B – индукция магнитного поля; ω – циклическая частота. Коэффициент пропорциональности k зависит от геометрических характеристик прогреваемого участка.

3. Процедура УВЧ-терапии проводится при:

a) настройке в резонанс терапевтического и технического контуров;

b) условии, когда частота терапевтического контура больше частоты технического;

c) условии, когда частота технического контура больше частоты терапевтического;

d) совпадении частот терапевтического и технического контуров.

На рисунке показаны колебательный контур УВЧ-генератора и терапевтический контур (ТК).

Мощность в терапевтическом контуре аппарата УВЧ-терапии выделяется только при условии резонанса, когда частота ω₁ собственных колебаний ТК совпадает с частотой колебаний, возникающих в колебательном контуре генератора (техническом контуре) ω, т.е. когда ω = ω₁ или .

4. От удельного сопротивления ткани зависит количество теплоты, которое выделяется при:

a) диатермии;

b) индуктотермии;

c) нагревании полем УВЧ диэлектриков;

d) нагревании полем УВЧ проводников.

Количество теплоты q, выделяемое в единице объема тела человека за единицу времени при диатермии, определяется по формуле . (1)

Количество теплоты q, выделяемое в единице объема тела человека за единицу времени при индуктотермии, определяется по формуле . (2)

Количество теплоты q, выделяемое в единице объема проводника за единицу времени при УВЧ-терапии, определяется по формуле . (3)

В формулах (1), (2) и (3) ρ – удельное сопротивление ткани.

5. Ткань непосредственно касается электродов при:

a) диатермии;

b) электрохирургии;

c) действии УВЧ;

d) местной дарсонвализации.

Местная дарсонвализация – метод электролечения, заключающийся в местном воздействии на организм слабым электрическим током высокой частоты (100–400 кГц) и высокого напряжения (десятки киловольт (кВ)). При этом к телу пациента прикладывается стеклянный электрод. В воздушном промежутке между электродом и поверхностью тела возникает электрический разряд, который стимулирует в коже положительные для неe физиологические процессы и вызывает деструкцию оболочек микроорганизмов.

Диатермия – метод электролечения, заключающийся в местном воздействии на организм переменным током высокой частоты (1,5 МГц) и большой силы (1–2 А), приводящим к повышению температуры тканей. Свинцовые электроды накладывают на тело пациента так, чтобы прогреваемый участок находился между ними.

Электрохирургия – разновидность диатермии. В этом случае электроды имеют разную площадь. Площадь одного из них (активного), который имеет форму лезвия или иглы, во много раз меньше площади другого (пассивного). При этом под активным электродом возникает повышенная плотность тока (40 мА/мм²), что приводит к рассечению тканей.

6. Конденсатор переменной емкости в терапевтическом контуре аппарата УВЧ-терапии предназначен для:

a) изменения частоты электромагнитных колебаний, возникающих в техническом колебательном контуре;

b) изменения амплитуды электромагнитных колебаний, возникающих в техническом колебательном контуре;

c) изменения частоты собственных электромагнитных колебаний, возникающих в терапевтическом контуре;

d) настройки в резонанс технического и терапевтического контуров.

См. ответ на вопрос № 3.

7. Укажите соответствие между физиотерапевтическим методом и используемой в нем частотой в МГц.

индуктотермия		1,5
диатермия		13,56
СМВ-терапия		40,68
УВЧ-терапия		2375

Индуктотермия – лечебное применение магнитной составляющей переменного электромагнитного поля с частотой 13,56 МГц.

Диатермия – метод электролечения, заключающийся в местном воздействии на организм переменным током высокой частоты (1,5 МГц).

СМВ-терапия – лечебное использование электромагнитных волн сантиметрового диапазона (частота – 2375 МГц, длина волны – 12,6 см).

УВЧ-терапия – лечебное использование электрической составляющей переменного электромагнитного поля ультравысокой частоты (40,68 МГц).