Электронные устройства управления температурой в незамкнутом объёме живой ткани

• Автор: Пахмурин, Денис Олегович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 113 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава!. Метод локальной гипертермии, его исторические аспекты и
использование на современном этапе
1.1 Краткая историческая справка
1.2 Влияние гипертермии на организм
1.3 Методы осуществления гипертермии и термометрии
1.4 Современная аппаратура для реализации метода локальной
гипертермии
1.5 Предлагаемый способ реализации локальной гипертермии
Выводы по главе
Глава И. Аппаратно-программный комплекс для реализации управляемой локальной гипертермии (УЛГТ)
II. 1 Структура и параметры аппаратно-программного комплекса для реализации УЛГТ
11.2 Анализ и расчет устройства стабилизации температуры на основе тепловой модели
Выводы по главе II
Г лава III. Методика применения КЛГ
III. 1 Анализ распределения температуры в зоне нагрева
111.2 Схема расчета параметров применения КЛГ
111.3 Выводы по главе III
Глава IV. Анализ экспериментальных данных
IV. 1 Описание экспериментальной установки
IV.2 Эксперименты по электрическим параметрам
IV.3 Эксперименты по тепловым параметрам
1У.4 Лабораторные испытания на животных
1У.5 Выводы по главе IV
Заключение
Список использованных источников
Приложение 1. Акт внедрения №
Приложение 2. Акт внедрения №
Введение
Актуальность работы. Устройства управления температурой находят широкое применение практически во всех областях [1-6] и достигли больших успехов по достижимой точности стабилизации, например, в прецизионных термостатах, когда речь идет о стабилизации температуры в изолированном объеме. Другое дело, если объем этот не изолирован, а тем более представляет собой живую ткань с действующей в ней естественной системой термостабилизации, как, например, в живом организме при реализации управляемой гипертермии для лечения опухолевых заболеваний. Несмотря на активную работу в этом направлении (установки "Яхта", "Гипертерм", "Цельсиус"), стабилизация температуры в живых тканях с необходимой точностью не достигнута. Именно эта задача поставлена и решена в предлагаемой работе.
При решении задачи стабилизации температуры в незамкнутом объеме биологической ткани с необходимой точностью требуется решить несколько вопросов.
Во-первых, необходимо обеспечить требуемый уровень температуры воздействия, который будет действовать губительно на опухолевые клетки и при этом не будет вызывать необратимых повреждений здоровых клеток.
Во-вторых, необходимо обеспечить выход на заданный уровень температуры в кратчайшее время, чтобы избежать стимулирования роста опухоли.
В-третьих, организм человека характеризуется тем, что стремится стабилизировать температуру тела на уровне 36-37 °С. Соответственно, необходимо обеспечить поддержание заданного уровня температуры зоны нагрева с достаточной точностью, несмотря на стремление организма вернуть ее к нормальной.

введения, тяжелая интоксикация, реже встречаются ожоги кожи с развитием косметических дефектов [7].
Аппарат "Вулкан" может использоваться и без введения ферромагнитных суспензий. В таком случае из положительных эффектов имеют место возможность воздействия на глубоко расположенные опухоли и более равномерное распределение температуры в зоне нагрева за счет введения электродов. Однако электроды и датчики температуры, вводимые в опухоль, резко увеличивают опасность метастазирования. При этом также сохраняются все недостатки, присущие электромагнитной гипертермии, рассмотренные ранее (п. 1.3).
В Кировском НИИ гематологии и переливания крови и Российском научном центре рентгенорадиологии разработан способ регионарной гипертермии брюшной полости для использования в комплексной терапии больных с опухолями органов пищеварения и яичников в стадии генерализации заболевания [24 - 26]. Для реализации этого способа также используется аппарат "Вулкан". Этот способ заключается во введении в брюшную полость электродов с последующей подачей на них высокочастотной электромагнитной энергии в непрерывном или дискретном режиме с частотой 13,56 МГц. В течение сеанса лечения одновременно внутрибрюшинно вводят химиопрепараты по курсовым схемам.
Также существует способ высокочастотной термо деструкции
(разрушения тканей под действием высокой температуры), сущность которого состоит в преобразовании высокочастотной энергии, подаваемой в центр опухоли игольчатым электродом, в тепловую [27, 28]. При этом формируется высокочастотная (375 кГц) электрическая цепь, включающая ткань опухоли. В результате внутри опухоли температура повышается от 56 до 70-100 °С с образованием некроза. В качестве нагревателей используются игольчатые электроды диаметром 1,2 мм, по которым поступает изотонический раствор 1ЧаС1. Для реализации этого метода используется генератор с компьютерным