Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Физика Лаб 8.09.10.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
09.11.2019
Размер:
1.53 Mб
Скачать

Лабораторная работа

ИЗУЧЕНИЕ АППАРАТА УВЧ-ТЕРАПИИ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ

Воздействие УВЧ электрического поля на ткани организма вызывает позитивные изменения функционального состояния клетки и поэтому широко применяется для лечения многих заболеваний, являясь методом физиотерапии.

Цель занятия:

1. Ознакомиться с физическими основами высокочастотной терапии и принципом работы аппарата УВЧ-терапии.

2. Исследовать тепловое воздействие УВЧ электрического поля на диэлектрики и электролиты.

ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ:

1. Иметь понятие о поляризации и ее видах.

2. Знать определение электрического диполя и его характеристики.

3. Иметь понятие об электрическом поле и его характеристиках.

4. Иметь понятие об электрическом резонансе.

ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

1. Устройство и принцип работы генератора электрических колебаний.

2. Принципиальная схема аппарата УВЧ-терапии.

3. Устройство и основные блоки аппарата УВЧ-терапии.

4. Использование магнитных и электрических полей высокой частоты в медицине.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лекции.

2. А.Н. Ремизов. Медицинская и биологическая физика, М., 2004, гл. 15 с 291-293, гл. 18, с. 331 - 332.

3. Н.М. Ливенцев Курс физики, М., 1978, т.1, гл.5. с. 103 - 106.

Теоретические предпосылки работы

Ответная реакция живой системы на внешние электромагнитные воздействия может происходить на различных структурных уровнях живого организма — от молекулярного и клеточного уровня до системного. Чувствительность живых систем к внешним электромагнитным колебаниям зависит в первую очередь от диапазона частот и интенсивности (мощности) колебаний

Условно доступный для изучения диапазон электромагнитных явлений подразделяется на 3 участка, в пределах каждого из которых имеются специфические особенности воздействия электромагнитных полей на биологические системы: а) постоянные и низкочастотные поля; б) ВЧ-диапазон (метр, дм и см волны); в) КВЧ (миллиметр).

Высокочастотные электрические колебания и электромагнитные волны принято подразделять по частоте на следующие диапазоны: высокой частоты (ВЧ) — от 0,2 МГц до 30 МГц; ультравысокой частоты (УВЧ) — от 30 МГц до 300 МГц; сверхвысокой частоты (СВЧ) — свыше 300 МГц.

Медицинские приборы, в которых используются электрические колебания диапазонов ВЧ и УВЧ, построены на одном общем принципе, который легко понять из простейшей схемы, изображенной на рис. 1

Рис. 1.

Терапевтический контур состоит из катушки Lk, индуктивно связанной с катушкой LА колебательного контура генератора, конденсатором переменной емкости Ск и электродами Э. Электроды представляют собой в электрическом отношении либо емкость, либо индуктивность, либо и то, и другое. Т. е. терапевтический контур есть просто колебательный контур, в котором создаются вынужденные колебания с частотой изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке Lк, т. е. с частотой колебаний генератора.

Для того, чтобы в терапевтический контур отдавалась существенная часть энергии и на электродах создавались значительные электрические или магнитные поля, необходимо настроить его на резонанс, изменяя емкость переменного конденсатора Ск. Такая настройка производиться в начале каждой процедуры заново, поскольку емкость системы «электроды-пациент» будет всякий раз разной. Другая важная функция терапевтического контура – обеспечение электробезопасности. Индуктивная связь исключает попадание пациента под высокое напряжение, которое есть в собственной цепи генератора.

Широкое применение электромагнитные волны высокочастотного диапазона нашли применение в медицине именно благодаря тепловому воздействию. Преимущество такого метода состоит в том, что при традиционном нагревании, например, от грелки, тепловая энергия поступает в организм путем теплопередачи, поэтому ткани нагреваются неравномерно. Согреваются главным образом кожа и прилегающая к ней жировая клетчатка, а также поверхностно расположенные мышцы, тогда как температура более глубоких тканей в организме (мышц, суставов) почти не изменяется.

Чтобы на несколько градусов повысить температуру в глубоко расположенных тканях, на поверхность тела следовало бы поместить источник тепла с t 70—80°С, что невозможно из-за опасности ожогов и сильной боли.

В зависимости от используемой в терапии частоты колебаний, различают методы: диатермия (0,5—2,0 МГц), индуктотермия (10-15 МГц), УВЧ-терапия (40-50, 68 МГц), микроволновая терапия (1О2-1О5 МГц).

При терапевтической диатермии используется воздействие электрическим током высокой частоты на глубинные токопроводящие ткани, где выделяется джоулево тепло. При этом металлические электроды непосредственно накладываются на обнаженные поверхности тела без прокладок.

При индуктотерапии ткани организма подвергаются действию высокочастотного магнитного поля, которое образуется током, проходящим по спирали из гибкого кабеля, охватывающей соответствующую область тела. Высокочастотное магнитное поле вызывает в тканях (преимущественно в электролитах) вихревые электрические токи, энергия которых переходит в тепло. При УВЧ-терапии используется электрическое поле высокой частоты вызывающей в диэлектриках токи смещения, в электролитах — токи проводимости. Максимальный тепловой эффект в диапазоне УВЧ-терапии наблюдается в диэлектриках.

Выделяющееся в тканях тепло приводит к повышению температуры в локальной области, а это, в свою очередь, приводит к ускорению и смещению химических реакций, что, в свою очередь, позволяет организму самостоятельно восстанавливать функции организма без химического и физического вмешательства.

В онкологических клиниках используется СВЧ-гипертермия: локальный нагрев опухоли (до температуры 42—45°С) на фиксированной частоте излучения с целью торможения роста или рассасывания опухоли.

Кроме перечисленных методов, известны такие, как диатермокоагуляция и электрохимия — хирургические методы сваривания и рассечения тканей с той же частотой тока, что и при диатермии. При этом один из электродов (активный) имеет форму шарика, плотно прижимаемого к ткани, в месте касания создается максимальная плотность тока, вызывающая свертывание белков. При микроволновой терапии используются колебания СВЧ. Она широко применяется в стоматологии при лечении острых воспалительных процессов во рту и челюстно-лицевой области

Помните, что для организма вредны интенсивные электромагнитные колебания в любом диапазоне частот с плотностью мощности, превышающей 10 мВт/см2.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]