Разработка фотоультразвуковой биотехнической системы для обработки раневой инфекции

• Автор: Меняев, Юлиан Алексеевич
• Шифр специальности: 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 197 с. : ил.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ РАНЕВОЙ ИНФЕКЦИИ

1.1. Классификация и основные особенности инфицированных ран

1.1.1. Анализ инфицированных ран

1.1.2. Характеристика основных патогенных микроорганизмов раневой инфекции

1.2. Анализ методов обработки раневой инфекции

1.2.1. Традиционные методы обработки ран

1.2.2. Физические методы обработки ран

1.2.3. Комбинированные методы обработки ран

1.3. Выводы к главе

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ФОТОУЛЬТРАЗВУКОВ ОЙ БИОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

2.1. Феноменологическое описание фотоультразвукового воздействия

2.2. Анализ процессов фотоультразвуковой обработки раневой инфекции
2.2.1. Теоретический анализ фотоультразвукового воздействия
2.2.2. Математическая модель процесса поражения бактерий в результате фотоультразвуковой обработки
2.3. Анализ фотоультразвуковй биотехнической системы
2.3.1. Разработка структурной схемы и основных элементов фотоультразвуковой биотехнической системы
2.3.2. Основные методы контроля эффективности
фотоультразвукового воздействия
2.3.3. Анализ режимов фотоультразвуковой обработки
2.3.4. Сравнение основных аппаратурных схем фотоультразвуковых

биотехнических систем
2.4. Выводы к главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ФОТОУЛЬТРАЗВУКОВ ОЙ АППАРАТУРЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ
РАНЕВОЙ ИНФЕКЦИИ
3.1. Алгоритм методики проектирования фотоультразвуковой аппаратуры
для обработки раневой инфекции
3.2. Обоснование выбора основных параметров разработки фотоультразвуковой аппаратуры
3.2.1. Выбор типа фотосенсибилизатора
3.2.2. Выбор типа антибиотика
3.2.3. Выбор типа источника оптического излучения
3.2.4. Выбор типа источника ультразвукового излучения
3.3. Разработка методики проектирования фотоматричных систем
3.3.1. Общий расчет интенсивности создаваемой фотоматричной системой на поверхности инфицированной раны
3.3.2. Принципы формирования фотоматричных систем
3.3.3. Определение освещенности инфицированной раны для основных типов фотоматричных систем
3.3.4. Расчет и оптимизация основных параметров фотоматричных систем
3.3.5. Пример практической реализации на основе фотоматричной системы полусферичекого типа
3.4. Выводы к главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФОТОУЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ РАНЕВОЙ ИНФЕКЦИИ

4.1. Техническая реализация фотоультразвуковой аппаратуры и ее основные параметры
4.2. Исследование основных технических характеристик оптических источников
4.2.1. Исследование и оптимизация параметров светодиодов
4.2.2. Измерение интенсивности излучения оптических источников
в плоскости биообъекта
4.3. Исследование воздействия ультразвука и оптического излучения на спектральные характеристики растворов
4.4. Экспериментальное изучение эффективности фотоультразвуковой обработки инфицированных ран у лабораторных животных
4.4.1. Характеристика исследований и оптимизация фотоультразвуковой обработки по концентрации фотосенса и
времени его облучения
4.4.2. Исследование эффективности фотоультразвуковой обработки
в сравнении с другими методами по основным характеристикам
4.5. Исследование воздействия оптического излучения и ультразвука на иммунологические показатели
4.6. Апробация фотоультразвуковой аппаратуры в клинических условиях
4.7. Выводы к главе
ОБЩИЕ В ЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

концентраций между толщей жидкости и жидкой средой бактерии. Тогда, поступательная диффузия подчиняется закону Фика, в соответствии с которым, поток J растворенного вещества возникает в направлении уменьшения концентрации [173]:
где — - градиент концентрации вещества в направлении переноса л
& 5-*0
перпендикулярно сечению площади Б.
Таким образом, число молекул Л^а„ диффундирующих в единицу времени будет прямо пропорционально градиенту концентрации, что может быть описано законом Фика для диффузии молекул в единицу времени [174]:
Следует отметить, что крупные молекулы, к которым относятся молекулы ФС и антибиотиков, перемещаются медленнее, чем мелкие. Кроме того, увеличение вязкости и кислотности среды, что можно наблюдать в раневых условиях, также препятствует их перемещению [175].
Проанализируем процесс диффузии молекул ФС через стенку бактерии. Бактериальная клетка в определенном приближении может быть представлена в виде сферической оболочки (см. рис.1.5.А), заполненной жидкой средой со средним объемом Убак=1 мкм3. Масса растворенного в ней вещества т, при концентрации раствора ФС с=10 мг/л, будет следующей:
Определим конечное число молекул ФС, например фотосенса, в одной бактерии, при условии, что раствор заполняет объем бактерии полностью. Молярная масса фотосенса МфС=859 г/моль, следовательно в одном моле будет тфс=859 г вещества, тогда количество молекул определяется как:
(2.5)

(2.7)
т-Ы, _ 10~17[г]• 6,022• 1023 тфс ~ 859И
= 7010
(2.8)