
- •Оглавление
- •Введение.
- •1. Электрические и магнитные свойства тканей и сред организма.
- •1.1 Электропроводность биологических тканей.
- •1.2. Диэлектрические свойства биологических тканей.
- •1.3. Магнитные свойства биологических тканей.
- •1.4. Дисперсия импеданса биологических тканей.
- •1.5. Электрическая проводимость крови.
- •1.5.1. Основные факторы, влияющие на проводимость покоящейся крови. Температура.
- •Форма и размеры эритроцитов.
- •1.5.2. Электропроводность движущейся крови.
- •Основные результаты исследований.
- •Таким образом, если рассматривать пульсирующий кровеносный сосуд, то изменение его продольного электрического сопротивления происходит по следующим причинам:
- •2. Низкочастотные электромагнитные поля. Распределение токов в биологических объектах.
- •2.1.Тело человека во внешнем низкочастотном электромагнитном поле.
- •2.1.1. Переменное магнитное поле.
- •2.1.2.Импульсные магнитные поля.
- •2.1.3. Постоянное магнитное поле.
- •2.1.4. Переменное электрическое поле.
- •2.1.5. Постоянное электрическое поле.
- •2.2. Распределение токов в неоднородных биотканях.
- •3. Электромагнитные поля высокой частоты.
- •3.1. Физические механизмы действия вч полей.
- •3.2 Вч гипертермия.
- •3.2.2 Проблемы практических расчётов.
- •3.2.3. Основные расчетные соотношения.
- •Граничные условия в общепринятых обозначениях:
- •3 .3. Методы вч терапии.
- •Методы вч терапии (таблица 1)
- •4. Низкочастотные электромагнитные поля.
- •4.1. Электротравма.
- •4.2. Адекватные электромагнитные воздействия.
- •4.3. Физиологически активные инфранизкочастотные поля.
- •Заключение.
- •Приложения.
3 .3. Методы вч терапии.
Тепловой эффект высокочастотных полей широко используется в качестве лечебного средства [1]. Различаются следующие методы высокочастотной терапии: диатермия; индуктотермия; УВЧ терапия; микроволновая терапия.
В таблице приведены характеристики методов ВЧ терапии.
Методы вч терапии (таблица 1)
Метод |
Частота f, МГц |
l, [м] Длина волны |
Взаимоотношения Электродов и тела пациента |
Формула для оценки Теплового Эффекта |
Распределение теплоты в тканях |
Диатермия |
0.5-2 |
150-600 |
|
|
|
Индукто-термия |
10-15 |
15-30 |
|
|
|
УВЧ терапия |
40-50 |
6-7.5 |
|
|
|
Микро-волновая терапия |
102-105 |
1-10-3 |
|
|
|
При диатермии применяются ЭМП частотой 0.5-2 МГц, а так как длина волны этих колебаний много больше межэлектродного расстояния, то объект облучения находится в зоне несформировавшейся волны. Биологический эффект определяется электрической составляющей ЭМП. Электроды имеют пластинчатую форму.
Если электроды имеют малую площадь, то под ними выделяется много тепла, 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. Наиболее приемлемая частота для проведения кондуктотермии - 0.5 МГц.
При индуктотермии пациент также находится в зоне несформировавшейся волны. Индуктор имеет форму соленоида. Тепловой эффект в тканях определяется магнитной составляющей ЭМП, так как тепло 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, который возникает под действием СВЧ излучения. Пациент находится в зоне сформировавшейся волны, поэтому для оценки выделяемой в тканях энергии необходимо рассчитывать поток вектора Пойнтинга.
В последнее десятилетие российскими учеными достигнуты большие успехи в понимании механизмов действия миллиметровых КВЧ воздействий и их практическому применению. В частности показана особая роль ассоциированных водных кластеров в механизмах биологической активности белков при КВЧ воздействиях.
Так как в частотный диапазон СВЧ излучений попадает частота релаксации воды (вспомнить график альфа, бета, гамма -дисперсии), то именно водные среды организма поглощают энергию в наибольшей степени. СВЧ слабо взаимодействуют с кожей, жиром, костью, а в мышечных тканях и внутренних органах интенсивно поглощаются. Поэтому мышцы и внутренности претерпевают наибольшее нагревание при микроволновой терапии. Много тепла выделяется в жидкостях, заполняющих различные полости.
При нормировании СВЧ излучения в гигиенических целях наблюдается существенная разница в России и США. В США пороговая интенсивность излучения, вызывающего нагрев тканей, принята за ориентир для ограничения времени работы в поле (10мВт/см2). При меньших интенсивностях время работы не ограничено. В России пребывание в СВЧ поле начинает ограничиваться, начиная с интенсивности 10 мкВт/см2, так как в работах российских ученых было показано, что нарушение функций организма под действием СВЧ поля происходит не только вследствие образования избыточного тепла в тканях.
Под действием СВЧ излучений может активироваться иммунная система. Экспериментально установлено, что при длинах волн порядка несколько 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.