Выбираем увч аппарат для домашнего использования. Аппаратура для высокой и ультравысокой частоты Механизм воздействия при разных болезнях
10209 0
Физиотерапевтический аппарат «Экран-2»
Аппарат «Экран-2» так же, как и «Экран-1», является стационарным. На панели управления аппарата расположены те же ручки управления и те же сигнальные лампы. Более того, придается такой же комплект конденсаторных пластин и резонансный редуктор. Аппарат «Экран-2» включают и выключают так же, как и аппарат «Экран-1». Оба аппарата имеют устройство для подавления радиопомех. Это позволяет эксплуатировать аппараты в кабине из ткани с микропроводом.Для импульсной УВЧ-терапии применяют серии импульсов продолжительностью от 2 до 400 мс, следующие с частотой 50, 100, 200, 400, 800 имп/с2. В аппарате «Импульс-3» эти показатели соответственно равны 2 мкс (500 Гц).
Максимальная выходная мощность импульсов в отечественных аппаратах составляет 18 кВт, а в зарубежных не превышает 15 кВт. Соотношение нетеплового и теплового компонентов терапевтического действия УВЧ-колебаний определяет интенсивность лечебного действия, которое дозируют по выходной мощности аппаратов (Л.А. Скурихина).
К стационарным импульсным аппаратам относится «Импульс-2». С помощью него проводят импульсную УВЧ-терапию.
Аппарат вырабатывает электромагнитные колебания частотой 39 МГц, которую подают на больного в виде импульсов длительностью 2 и 8 мкс. Продолжительность паузы в 1000 раз больше, частота следования импульсов - 500 и 125 в секунду. Максимальная выходная мощность в импульсе составляет 15 кВт, она регулируется 6 ступенями.
На панели аппарата (рис. 153) находятся: 1 - выключатель с компенсатором напряжения сети; 2 - вольтметр для измерения напряжения; 3 - ручка включения высокого напряжения и регулировки мощности; 4 - миллиамперметр-индикатор для определения настройки терапевтического контура; 5 - ручка настройки в резонанс; 6 - сигнальная зеленая лампочка, указывающая на готовность аппарата к включению высокого напряжения; 7 - сигнальная красная лампочка, указывающая на наличие высокого напряжения; 8 -тумблер продолжительности импульсов; 9 - тумблер «Автомат» для автоматической настройки лечебного контура в резонанс с генератором; 10 - процедурные часы для контроля времени процедуры. В комплект аппарата входят конденсаторные пластины 52, 112, 170 мм в диаметре (по 2 каждого размера).
Рис. 153. Схема панели управления аппарата «Импулъс-2» (объяснение в тексте)
Включение аппарата. 1. Еще до включения физиотерапевтического аппарата выключатель с компенсатором напряжения сети (1) и ручку регулятора мощности и включения высокого напряжения (3) ставят в положение «0», а тумблер продолжительности импульсов устанавливают в положение «2 мкс» или «8 мкс».
2. Затем ручку выключателя с компенсатором напряжения сети поворачивают до тех пор, пока стрелка вольтметра (2) не установится на цветном секторе его шкалы. После 3 мин загорается зеленая сигнальная лампочка.
3. Стрелку часов (10) зафиксировать на заданную длительность процедуры.
4. Ручкой регулировки мощности включают высокое напряжение. При этом загорается сигнальная красная лампочка (7) и стрелка миллиамперметра-индикатора (4) отходит вправо.
5. Поворотом ручки настройки в резонанс влево и вправо (5) достигают максимальных показаний миллиамперметра-индикатора.
В период процедуры следует проверять настройку терапевтического контура. По истечении установленного времени процедуры часы (10) автоматически отключают высокое напряжение.
Выключение аппарата. Аппарат отключают поворотом ручки мощности влево и отключением высокого напряжения (3) и ручки выключателя с компенсатором сетевого напряжения (1) до положения «0». Аппарат работает только в экранирующей кабине для УВЧ-генераторов, имеющих заземление.
Физиотерапевтический аппарат «Импульс-3»
«Импульс-3» (рис. 154) также относится к стационарным аппаратам. Предназначен для импульсной УВЧ-терапии. На панели этого физиотерапевтического аппарата имеются: 1 - ручка «Мощность»; 2 - ручка «Минуты»; 3 - сигнальная лампочка. На боковой стенке расположены верхняя и нижняя пара выходных гнезд для кабелей или фидеров, которые соединяют аппарат с конденсаторными пластинами.
Рис. 154. Схема управления аппарата «Импульс-3» (объяснение в тексте)
Конденсаторные пластины (диаметром 100 мм и менее) соединяют с нижней парой выходных гнезд, а вес остальные - с верхней парой. Выходная мощность регулируется 8 ступенями мощности. Средняя мощность 1 ступени составляет примерно 4,5 Вт, в импульсе - 4,5 кВт; 2 ступени - соответственно 6 Вт и 6 кВт, 3-я ступень мощности равна 8 Вт и 8 кВт; 4-я ступень - соответственно 10 Вт и 10 кВт; 5-я ступень - 12 Вт и 12 кВт; 6-я ступень - 13,5 Вт и 13,5 кВт; 7-я ступень - 15, 5 Вт и 15,5 кВт; 8-я ступень - 18 Вт и 18 кВт. «Импульс-3» создает электромагнитные колебания частотой 40,68 МГц. Длительность пауз между импульсами в 1000 раз больше.
В комплект аппарата «Импульс-3» входят две конденсаторные пластины диаметром 100 мм, две - диаметром 150 мм, две -180 мм, две гибких конденсаторных пластины 150x100 мм, две войлочные прокладки для зазора, индикатор-лампа на ручке (1 шт.), 30 м хлопчатобумажной ткани с микропроводом для экранирующей кабины.
Включение аппарата. 1. Сначала поворачивают ручку (1) «Мощность» в положение «0». При этом загорается нижняя часть неоновой лампы (3). Через 3 мин после включения аппарата загорается верхняя часть неоновой лампы (3), что указывает на готовность аппарата к включению высокого напряжения.
2. Ручку (2) «Минуты» вращают вправо от «0» до упора, после чего поворотом ее в обратном направлении устанавливают нужное время.
3. Ручку (1) «Мощность» переводят в положение «1». В это время начинает мигать верхняя часть неоновой лампы (3), что говорит о правильной работе аппарата. По истечении времени процедурные часы автоматически выключат аппарат, издавая при этом звуковой сигнал.
Выключение аппарата. Аппарат выключают поворотом ручки (1) «Мощность» против часовой стрелки до положения «0», если предполагается проводить следующую процедуру. В другом случае ручку (1) «Мощность» устанавливают в крайнее левое положение. Аппарат работает в экранированной кабине, изготовленной из ткани с микропроводом В-1 (артикул 4381), т. е. аппарат эксплуатируют так, как аппараты сверхвысокой частоты «Луч-58» и «Волна-2».
Обращается внимание, что еще до включения аппарата устанавливают конденсаторные пластины у соответствующего назначению участка тела больного. Конденсаторные пластины преобразуют электромагнитное поле преимущественно в электрическое. Форма и величина конденсаторных пластин должны соответствовать величине участков тела, указанных в рецепте.
Края пластин не должны выступать за пределы органов, особенно на руках, ногах, голове, шее. Они не должны быть больше пораженного органа или части тела, на которые назначено лечение. Размеры конденсаторных пластин различных аппаратов для УВЧ-терапии указаны в тексте, а форма на рис. 155.
Рис. 155. Различные виды конденсаторных пластин к аппаратам УВЧ: а - гибкие, б - жесткие
Физиотерапевтический аппарат «УВЧ-66»
Физиотерапевтический аппарат «УВЧ-66» относится к переносным. В комплект аппарата «УВЧ-66» входят конденсаторные пластины диаметром 36 мм (2 шт.), 80 мм (2 шт.), 113 мм (2 шт.), резонансный индуктор и индикатор настройки в резонанс (неоновая лампочка).На панели управления аппарата установлены: 1 - измерительный прибор для установки сетевого напряжения, а также контроля настройки терапевтического контура в резонанс с генераторным; 2 - индикаторная лампа, указывающая о включении аппарата в сеть; 3 - кнопка «Контроль», по которой определяют напряжение; при свободном ее положении отмечают настройку в резонанс; 4 - переключатель «Напряжение» для установки номинального напряжения в аппарате; 5 -переключатель «Мощность» для перевода мощности на 20, 40, 70 Вт; 6 - ручка «Настройка» служит для того, чтобы настроить терапевтический контур в резонанс с генераторным.
Включение аппарата. 1) переключатель напряжения (4) повернуть вправо в положение «1»; при этом светится индикаторная лампа (2); 2) нажать кнопку (3) «Контроль» и переключателем напряжения(4) нужно установить стрелку прибора в пределах цветного сектора; 3) после прогревания лампы (около 2 мин) поставить переключатель (5) «Мощность» в заданное положение - 20, 40 или 70 Вт. Резонансный индуктор работает при мощности 20 Вт; 4) вращать ручку (6) «Настройка» вправо и влево, пока стрелка аппарата не отклонится максимально вправо. Больной может почувствовать тепло в области расположения пластин.
Выключение аппарата. Аппарат выключают поворотом переключателя 5 «Мощность» до положения «0», а переключателя (4) «Напряжение» - до положения «Выкл.». Конденсаторные пластины после этого отводят от больного.
Боголюбов В.М., Васильева М.Ф., Воробьев М.Г.
УВЧ-терапия (или ультравысокочастотная) - вид воздействия на организм, при котором применяется электромагнитное излучение очень высокой частоты. Действие УВЧ - это так называемое лечение теплом, которое проникает в ткани и органы. Необходимо рассмотреть его показания и запреты, основные способы проведения.
Электромагнитный аппарат испускает лучи, обладающие таким действием на человеческий организм, как:
- изменение клеточной структуры на физическом и биохимическом уровне;
- нагревание тканей, так как лучи высокой частоты постепенно превращаются в тепловое излучение.
Аппарат для УВЧ имеет следующие составляющие:
- генератор, вырабатывающий излучение высокой частоты, активное в отношении большинства тканей организма;
- электроды (они имеют специальные пластины и играют роль проводника);
- индукторы (эти устройства отвечают за выработку специально настроенного магнитного поля);
- излучатели электромагнитных волн.
Для стационарного воздействия используются такие типы аппаратов:
- «УВЧ-300»;
- «Экран-2»;
- «Импульс-2»;
- «Импульс-3».
Терапия УВЧ может проводиться и с помощью переносных аппаратов. Наиболее часто используются:
- «УВЧ-30»;
- «УВЧ-66»;
- «УВЧ-80-04».
Аппараты для ультравысокочастотной терапии отличаются по мощности. Так, малые показатели (до 30 Вт) имеют аппараты УВЧ-5 и их аналоги, УВЧ-30 и подобные. Среднюю мощность (до 80 ватт) развивают такие устройства, как аппарат УВЧ-66 или 50 типа «Устье» и «Ундатерм». Высокую же мощность, то есть свыше 80 Вт имеют аппараты серии Экран-2, УВЧ-300 и др. Сегодня используют и разнообразные устройства, способные работать в режиме импульсов. Механизм действия всех подобных приспособлений похож.
Перед назначением такого лечения учитываются различные факторы:
- возраст (как правило, детям длительность прогревания пропорционально сокращается);
- течение патологии;
- общее здоровье пациента;
- наличие сопутствующих болезней (во время некоторых из них могут быть противопоказания).
Часто УВЧ назначается при воспалительных процессах в организме. Особенно актуально это при острых поражениях. Во время таких недугов в больном месте накапливаются форменные элементы крови и инфильтрат. Под воздействием высокочастотного воспаления он быстрее рассасывается, отчего явления воспаления быстрее проходят.
Возможно применение аппарата УВЧ-66 или другого и при гнойных процессах. Однако в данном случае использование УВЧ оправдано и допустимо лишь тогда, когда есть канал стекания инфильтрата. Так что такое показание еще не значит, что пациенту обязательно будут проводить подобную терапию. Общие же показания для физиолечения следующие:
- патологии верхних дыхательных путей;
- лор-болезни;
- заболевания сердца и сосудов;
- пищеварительные патологии;
- болезни мочевой и половой системы;
- дерматологические патологические процессы;
- различные расстройства работы центральной нервной системы;
- нарушения работы опорно-двигательного аппарата;
- глазные заболевания, особенно инфекционного и воспалительного генеза;
- стоматологические болезни;
- период восстановления после оперативного вмешательства.
В зависимости от того, когда назначается физиотерапия УВЧ, ее действие на организм человека различно:
- При патологиях дыхательной системы высокочастотное излучение приводит к быстрому угнетению активности болезнетворных бактерий. Аппарат УВЧ-терапии оказывает иммуновосстанавливающее действие на организм человека, он убивает большое количество патогенных микроорганизмов. При этом создаются хорошие условия для заживления больных участков указанных органов.
- При гипертензии и других патологиях сердца и сосудов этот прибор улучшает центральное и периферическое кровообращение. Значительно повышается сократительная активность сердечной мышцы. Улучшение тонуса сосудов, в свою очередь, способствует уменьшению интенсивности воспалительных процессов в организме.
- Выбор УВЧ-терапии при лечении органов пищеварительной системы объясняется тем, что она способствует укреплению иммунитета и активности тканей. Физиолечение обладает и выраженным болеутоляющим действием. Вот почему его часто назначают при остром холецистите, панкреатите, воспалении тонкого или толстого кишечника. Под воздействием высокочастотного излучения происходит заживление язв и других патологически измененных участков. Соответственно, все воспалительные процессы в ЖКТ протекают легче, а выздоровление наступает гораздо быстрее.
- УВЧ-лечение применяется и при воспалительных явлениях в мочеполовой системе. Улучшается кровоснабжение пораженных органов тела, уменьшаются отеки и воспаления.
- УВЧ предупреждает развитие процессов гнойного поражения кожи и слизистых. Особенно это актуально в случаях, если воспалительный процесс находится в острой гнойной фазе. Из-за выраженного бактерицидного эффекта снижается эффективность негативного явления. Стимулируется и защитная функция кожи, из-за чего воспалительный процесс проходит очень быстро.
- Ультравысокий фон электромагнитного излучения применяется и для терапии основных нервных патологий. УВЧ тормозит процессы в ЦНС, приводящие к возникновению болевых синдромов. Из-за значительного улучшения процессов кровообращения нервная ткань быстрее восстанавливается и срок выздоровления, таким образом, значительно ускоряется. Вследствие этого в некоторых клиниках лечение радикулита, остеохондроза, остеоартроза и других подобных патологий с помощью УВЧ-устройств является основным.
- Доказано, что высокая частота УВЧ улучшает обменные процессы в оболочках глаза. Так удается снизить интенсивность воспалительных процессов в оболочках органов зрения и существенно улучшить их функциональность. Некоторые пациенты отмечают, что после УВЧ у них улучшается зрение. Это можно объяснить тем, что интенсивность метаболических процессов в оболочках глаза повышается, улучшается кровообращение.
Для уточнения необходимости проведения УВЧ врачу может потребоваться расшифровка некоторых обследований (например, УЗИ, МРТ и др.).
Чтобы провести процедуру, используют деревянную мебель. Обычно пациент сидит или лежит, в зависимости от того, где именно находится пораженный участок тела. Некоторые больные думают, что такое обследование связано со снятием одежды. Это неверно: человеку вовсе не обязательно раздеваться. УВЧ-излучение может проникать даже через повязки.
Врач выбирает пациенту наиболее удобные и необходимые электроды (их размер разный, в зависимости от размера больного участка тела). Пластины закрепляются в держателе и протираются раствором этанола. После этого их можно подвести к пораженному месту. Электроды способны устанавливаться в поперечном и продольном расположении.
При поперечном способе установки они располагаются друг против друга. Одна пластина находится на больном участке, а вторая - на противоположной стороне. Аппарат для УВЧ распространяет электромагнитное излучение по всему организму. Необходимо выдерживать минимальное расстояние между электродом и телом человека (не больше, чем 2 см).
При продольном методе установки элементы размещаются только на пораженном участке. Такое его использование предпочтительно при условии, что повреждена небольшая часть тела. При продольной схеме установки электромагнитные волны проникают на незначительные глубины. И чем ближе электрод-пластина находится к коже, тем сильнее тепловое воздействие. Непосредственно на кожу нельзя устанавливать электрод, потому что в таком случае можно спровоцировать тяжелый ожог.
Врач обязательно регулирует прибор, подавая необходимое количество электромагнитного излучения. Для этого есть шкала, которая выставляет мощность в ваттах.Существуют 3 разновидности дозировок УВЧ:
- атермическая (меньше 40 Вт) - оказывает в основном противовоспалительное действие;
- олиготермическая (менее 100 Вт) - улучшает клеточный метаболизм, питание органов и тканей кровью;
- термическая (свыше 100 Вт) - используется редко, поскольку имеет некоторые противопоказания.
В зависимости от того, какая выбрана дозировка, в организме человека могут происходить такие изменения:
- увеличивается фагоцитарная активность белых кровяных телец, они начинают бороться с возбудителями опасных заболеваний;
- понижается степень активности экссудации, то есть проникновения выпота в ткани из-за падения интенсивности воспалительных процессов;
- активизируются фибробласты (они отвечают за образование соединительных тканей в организме);
- увеличивается проницаемость капиллярных стенок;
- стимулируются метаболические процессы во всех тканях и органах.
Схема использования УВЧ-лечения, в большинстве случаев, стандартная. Длительность процедур не превышает 15 минут (а иногда и меньше). Прогревание будет эффективным в случае, если его делать каждый день (или через сутки). Длительность же лечения устанавливается врачом. Срок терапии будет в каждом случае индивидуальным.
В отдельных случаях проведение УВЧ-лечения может быть связано с определенными побочными явлениями в организме. К ним относится следующее:
- Ожоги кожи - возникают, главным образом, из-за того, что врач использовал во время процедуры влажные прокладки. То же происходит, если электроды соприкасаются с кожей.
- Если КВЧ применяется до операции, то существенно увеличивается риск кровотечений. Повышенная кровоточивость может возникать и в тканях, непосредственно облучавшихся высокочастотными волнами.
- Рубцы появляются от того, что высокочастотные лучи стимулируют развитие соединительной ткани. В отдельных случаях, например после полостных операций, проведение такого лечения не рекомендуется.
- В редких случаях может возникнуть и поражение тканей электрическим током. Часто это случается, если пациент не следит за правилами безопасности и соприкасается с оголенными проводами аппаратов.
Противопоказания
В отдельных случаях для лечения с помощью УВЧ имеются противопоказания, в частности такие, как:
- Выраженные расстройства свертываемости крови.
- Артериальная гипертензия 3 стадии.
- Злокачественные новообразования.
- Состояние лихорадки.
- Встроенный кардиостимулятор. В этом случае наличие высокочастотного облучения может способствовать выходу его из строя и смерти пациента.
- Острая стадия ишемического заболевания сердца, инфаркт миокарда, стойкая или декомпенсированная форма стенокардии.
- Закупорка вен.
Относительные же запреты к проведению УВЧ такие:
- наличие в организме доброкачественных новообразований;
- повышение активности щитовидной железы;
- наличие съемных металлических протезов зубов.
Пол, возраст больного при этом значения не имеют. Детям может уменьшаться интенсивность облучения и время проведения процедуры.
Итак, проведение терапии с применением высокочастотного облучения показано при значительном количестве болезней. В подавляющем большинстве случаев такое лечение приносит хорошие результаты. Однако при прохождении всех процедур необходимо соблюдать правила безопасности, поскольку высокочастотное излучение может принести вред. Иногда оно и полностью противопоказано из-за наличия в организме острых и хронических патологических состояний.
УВЧ-терапия (ультравысокочастотная терапия ) является физиотерапевтическим методом лечения, при котором используют электромагнитные поля ультравысокой частоты. УВЧ-терапия – это, своего рода, лечение теплом, которое с помощью специального оборудования проникает в ткани и органы человека.
Электромагнитные поля УВЧ способствуют:
- заживлению ран и переломов ;
- снижению отеков ;
- стимуляции периферического и центрального кровообращения;
- снижению болей;
- снижению воспалительных процессов.
Механизм лечебного действия
УВЧ-терапия обладает следующими эффектами:
- осцилляторный эффект, который характеризуется изменением биологической структуры клеток на физико-химическом и молекулярном уровне;
- тепловой эффект, который приводит к нагреву тканей организма путем превращения ультравысоких частот электромагнитного поля в тепловую энергию.
Устройство аппарата
Классический аппарат УВЧ-терапии оснащен следующими составляющими:- высокочастотный генератор (устройство, вырабатывающее энергию ультравысокой частоты );
- электроды в виде конденсаторных пластин (электрический проводник );
- индукторы (отвечают за создание магнитного потока );
- излучатели.
- стационарные;
- переносные.
- «УВЧ-300»;
- «Экран-2»;
- «Импульс-2»;
- «Импульс-3».
- «УВЧ-30»;
- «УВЧ-66»;
- «УВЧ-80-04».
Также популярны аппараты, работающие в импульсном режиме.
Среди российских импульсных аппаратов УВЧ-терапии выделяют следующие:
- «Импульс-2»;
- «Импульс-3».
- «Ultraterm»;
- «K-50»;
- «Megapulse»;
- «Megatherm».
- 40,68 МГц (на данном диапазоне работает большая часть УВЧ-аппаратов в России и странах СНГ );
- 27,12 МГц (данный диапазон в большинстве случаев применяется в западных странах ).
- непрерывное колебание, при котором происходит непрерывное электромагнитное воздействие на пораженную область;
- импульсное колебание, при котором производится серия импульсов, продолжительность воздействия которых составляет от двух до восьми миллисекунд.
Проведение процедуры УВЧ
Для проведения УВЧ-терапии используется деревянная мебель. Во время процедуры пациент обычно находится в сидячем или лежачем положении в зависимости от локализации пораженного участка, а также от общего состояния больного. При этом снимать с себя одежду совсем не обязательно, так как воздействие УВЧ может проникать сквозь вещи и даже гипсовые повязки. После того как больной принял удобное положение осуществляется подготовка конденсаторных пластин (вид электрода ).Для начала пациенту подбирают оптимальные по размеру электроды в соотношении с пораженным участком тела. Затем пластины крепят в держатели и после протирания спиртсодержащим раствором подводят к больному месту.
Существуют следующие методики установки электродов:
- поперечный способ;
- продольный способ.
Поперечный способ
Данный метод установки заключается в том, что электроды должны быть расположены друг напротив друга. При этом одна пластина должна быть направлена на больной участок тела, а другая - с противоположной стороны. За счет такого расположения электромагнитные поля проникают через все тело пациента, оказывая при этом общее воздействие. Расстояние между электродом и телом не должно составлять менее двух сантиметров.
Продольный способ
При данном методе электроды прикладывают только к пораженной стороне. Данный метод установки используют при лечении поверхностных заболеваний, так как электромагнитные поля в этом случае проникают неглубоко. Пространство между электродом и телом не должно превышать более одного сантиметра.
Электроды УВЧ-терапии устанавливают на определенном расстоянии. Чем ближе пластина расположена к пораженной области, тем сильнее оказывается тепловое воздействие (в случее некорректного размещения может привести к развитию ожогов ).
После установки электродов медицинский работник задает определенную мощность электричества, при которой пациент получает необходимую дозу УВЧ. Регулировка мощности электромагнитных полей производится с помощью специального регулятора, который располагается на панели управления генератора. В зависимости от имеющегося заболевания и показаний врача при УВЧ применяются различные дозировки ощущения тепла.
| Доза тепла УВЧ | Мощность | Механизм действия | Ощущения пациента |
| Термическая доза | от 100 до 150 Вт | применяется с провокационной целью | пациент испытывает выраженные тепловые ощущения |
| Олиготермическая доза | от 40 до 100 Вт | улучшает клеточное питание, обмен веществ и кровообращение | характеризуется незначительными тепловыми ощущениями |
| Атермическая доза | от 15 до 40 Вт | производит противовоспалительное действие | пациент не ощущает тепло |
В зависимости от дозы воздействия полей УВЧ в организме человека могут наблюдаться следующие изменения:
- увеличение фагоцитарной активности лейкоцитов ;
- снижение экссудации (выделение жидкости в ткани при воспалительных процессах );
- активизация деятельности фибробластов (клетки образующие соединительную ткань в человеческом организме );
- увеличение проницаемости стенок сосудов;
- стимуляция в тканях обменных процессов.
Как правило, длительность процедуры УВЧ-терапии для взрослого составляет от десяти до пятнадцати минут. В среднем, курс лечения включает проведение от пяти до пятнадцати процедур, которые, как правило, проводятся ежедневно или через день.
Особенности проведения УВЧ новорожденным и детям:
- УВЧ-терапия может применяться лишь спустя несколько дней после рождения ребенка;
- используется слаботермическая дозировка;
- применяются аппараты со слабой мощностью; так детям до семи лет показана мощность не более тридцати ватт, а детям школьного возраста – не более сорока ватт;
- детям до пяти лет электроды прибинтовываются к необходимой области, а вместо воздушного зазора между пластинкой и кожей вставляется специальная бинтовая прокладка (во избежание появления ожогов );
- УВЧ-терапия применяется не более двух раз в год;
- рекомендуется производить в среднем от пяти до восьми лечебных процедур (не более двенадцати ).
Показания для УВЧ процедуры
При назначении УВЧ учитываются следующие факторы:
- возраст пациента;
- течение и стадия имеющегося заболевания;
- общее состояние здоровья больного;
- наличие сопутствующих заболеваний;
- наличие противопоказаний для проведения процедуры.
В период воспалительного процесса на месте поражения вследствие накопления клеток крови и лимфы образуется воспалительный инфильтрат, который под воздействием УВЧ может рассосаться. Во время проведения процедуры в области воздействия увеличивается насыщение ионов кальция, что ведет к образованию соединительной ткани вокруг воспалительного очага и препятствует дальнейшему распространению инфекции . Однако следует заметить, что данный метод лечения применяется лишь в тех случаях, когда имеются условия для стекания гнойного содержимого из пораженного участка.
УВЧ используется при лечении:
- заболеваний дыхательной системы и ЛОР-органов (ухо, горло, нос );
- заболеваний сердечно-сосудистой системы;
- заболеваний пищеварительной системы;
- заболеваний мочеполовой системы;
- заболеваний нервной системы;
- заболеваний опорно-двигательной системы;
- заболеваний глаз;
- стоматологических заболеваний;
- в послеоперационный период.
| Наименование системы | Наименование заболевания | Механизм действия УВЧ |
| Заболевания дыхательной системы и ЛОР-органов | При наличии инфекционных процессов (например, пневмония, ангина, отит ) производит угнетающее действие на жизнедеятельность микроорганизмов. Оказывает обезболивающее и иммуноукрепляющее действие. Создаются благоприятные условия для заживления пораженных тканей, а также снижается риск развития осложнений. | |
| Заболевания сердечно-сосудистой системы |
| Оказывает сосудорасширяющее действие, что ведет к улучшению периферического и центрального кровообращения. Производит положительный эффект на сократимость миокарда. За счет снижения повышенного тонуса сосудистой стенки способствует снижению артериального давления , а также уменьшает отечность тканей. |
| Заболевания пищеварительной системы |
| Оказывает общеукрепляющее действие на организм человека. При заболеваниях, сопровождающихся болевым синдромом, производит обезболивающее действие. Также оказывает противовоспалительное действие (например, при холецистите, колите ) и ускоряет процесс заживления тканей (например, при язве желудка и двенадцатиперстной кишке ). При спазме желудка , желчного пузыря, а также кишечника производит спазмолитический эффект (расслабляющее действие ). Также после проведения процедуры улучшается моторика кишечника и выделение желчи. |
| Заболевания мочеполовой системы | Происходит уменьшение воспалительной реакции, оказывается противоотечное действие, улучшается кровообращение и заживление пораженных тканей. | |
| Заболевания кожи |
| При кожных заболеваниях предотвращает процесс нагноения раны. В случае если инфекционно-воспалительный процесс находится в активной фазе, данная процедура оказывает бактерицидное действие (угнетает жизнедеятельность бактерий ). Стимулирует защитную систему кожи , в которой активизируется работа таких иммунных клеток как лимфоциты , клетки Лангерганса, тучные клетки и другие. Также улучшается микроциркуляция в области поражения, что способствует ускорению процесса эпителизации (восстановления ) тканей. При наличии аллергических заболеваний оказывает на организм десенсибилизирующее (противоаллергическое ) действие. |
| Заболевания нервной системы |
| Производит обезболивающий эффект за счет торможения процессов в центральной нервной системе, а также способствует уменьшению мышечного спазма. Также в месте воздействия происходит улучшение кровообращения, что ведет к ускорению процессов заживления нервной ткани. При заболеваниях, сопровождающихся нарушением проводимости нервных импульсов, способствует их восстановлению. |
| Заболевания опорно-двигательной системы |
|
|
| Стоматологические заболевания |
| Во время воздействия электромагнитного поля в деснах улучшается кровообращение, останавливается рост, а также угнетается жизнеспособность бактерий. Также эффективно снижаются болезненные ощущения. |
| Реабилитационный период |
| За счет улучшения микроциркуляции и создания коллатеральных сосудов происходит ускорение процесса регенерации пораженных тканей. Значительно снижается риск инфицирования раны, так как ультравысокочастотное электрическое поле действует губительно на патологические микроорганизмы, способные вызвать нагноение послеоперационной раны. В период реабилитации данная процедура способствует повышению защитных сил организма, а также оказывает обезболивающее действие, что ускоряет и облегчает процесс выздоровления. |
Результативность лечения с помощью УВЧ может зависеть от следующих факторов:
- стадия и тяжесть заболевания;
- диапазон электромагнитных колебаний;
- длительность процедуры;
- место воздействия;
- использование дополнительных методов лечения;
- индивидуальная чувствительность на влияние электрического тока.
Противопоказания для УВЧ
Существуют абсолютные и относительные противопоказания для проведения УВЧ-терапии.Существуют следующие абсолютные противопоказания:
- нарушение свертываемости крови;
- гипертоническая болезнь третьей стадии;
- злокачественные опухоли;
- лихорадочные состояния;
- гипотоническая болезнь;
- наличие у пациента кардиостимулятора;
- беременность ;
- Кровотечение. Использование УВЧ до оперативного вмешательства увеличивает риск развития кровотечений. Электромагнитное поле, нагревая ткани и вызывая гиперемию в области воздействия, впоследствии может привести к появлению кровоточивости.
- Рубец. Одно из лечебных действий УВЧ направлено на развитие соединительной ткани, которая, например, во время воспалительных процессов создает защитный барьер, препятствуя распространению инфекции по организму. Однако в ряде случаев, когда имеется риск развития нежелательной рубцовой ткани (например, после полостной операции ), УВЧ не рекомендуется проводить.
- Удар электрическим током. Побочный эффект, который может возникнуть в редких случаях, при несоблюдении правил безопасности, если пациент соприкоснется с оголенными частями прибора, находящимися под напряжением.
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ им. Н.Н. БУРДЕНКО"
КАФЕДРА МЕДИЦИНСКОЙ ФИЗИКИ
Методические указания студентам по теме лабораторного занятия
ИЗУЧЕНИЕ АППАРАТА УВЧ-ТЕРАПИИ
Воронеж 2009
РАЗДЕЛ: МЕДИЦИНСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА.
ТЕМА: Изучение аппарата УВЧ-терапии.
ЦЕЛЬ: В результате выполнения данной лабораторной работы студент должен освоить теоре-
тические вопросы действия электромагнитного поля на биологические объекты, уметь объяснять физические основы поглощения энергии различными веществами в поле УВЧ.
ПРАКТИЧЕСКИЕ НАВЫКИ: Студенты должны знать устройство аппарата УВЧ-66, усвоить технику безопасности при работе с ним, уметь управлять аппаратом УВЧ-66 при его ра-
МОТИВАЦИЯ ТЕМЫ: УВЧ-терапия широко применяется для местного лечебного воздействия электрического поля ультравысокой частоты в клиниках терапевтического, неврологиче-
ского, хирургического, психиатрического, акушерско-гинекологического профиля, в пе-
диатрии и стоматологии. Энергия, поглощенная различными клетками и клеточными структурами, под действием электрического поля определяется их физико-химическими свойствами. В результате происходит неодинаковый нагрев клеточных элементов. Ус-
пешное применение в медицинской практике УВЧ-терапии обусловлено следующими факторами:
а) усиленно развивается соединительная ткань, что способствует быстрому росту грануляций, повышается и активность фагоцитов;
б) благодаря усилению крово- и лимфотока улучшается питание тканей и они могут лучше противостоять вредным влияниям;
в) повышается проницаемость сосудов, что способствует уменьшению отечности тка-
г) усиливается и активнее протекает обмен в организме.
Побочным явлением УВЧ-терапии является развитие активной гиперемии, увеличение кровоточивости, что неоходимо учитывать при предоперационном назначении УВЧ-
I. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ ВО ВНЕУРОЧНОЕ ВРЕМЯ.
Задание 1.
Изучить теоретический материал занятия, используя рекомендованную литературу и настоя-
щую методическую разработку, по следующей логической структуре учебного материала:
1. Понятие о теории Максвелла:
а) токи проводимости;
б) токи смещения.
2. Воздействие переменным электрическим полем:
а) количество теплоты, выделяющееся
– в проводниках,
– в диэлектриках;
б) угол диэлектрических потерь;
в) эффективная напряженность электрического поля;
г) выбор частоты тока при УВЧ-терапии.
3. Аппарат УВЧ-терапии (УВЧ-66):
а) элементы схемы аппарата;
б) терапевтический контур;
в) последовательность операций при подготовке аппарата к работе;
г) меры предосторожности при работе с аппаратом;
д) необходимость наличия резонанса колебаний контура пациента с колебаниями генера-
Средства для самоподготовки студентов во внеурочное время
1. Учебная и методическая литература а) основная
– Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика / А.Н. Ремизов, А.Г. Максина, А.Я.
Потапенко. – М.: Дрофа, 2007. – С. 291-293.
– Физика и биофизика / Под ред. В.Ф. Антонова. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. – С. 63-72.
– Лекционный материал по разделу "Медицинская электроника".
б) дополнительная
– Эссаулова И.А. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике: учебное пособие / И.А.Эссаулова. – М.: Высшая школа, 1987. – С. 198-201.
– Агапов Б.Т. Лабораторный практикум по физике: учебное пособие / Б.Т. Агапов. – М.:
Высшая школа, 1982. – С. 306-307.
2. Консультации преподавателей (еженедельно по индивидуальному графику).
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ
Первичным действием переменного тока и электромагнитного поля на биообъекты при частотах более 500 кГц является тепловое воздействие. Лечебное прогревание высокочастот-
ными электромагнитными колебаниями обладает рядом преимуществ перед традиционным в виде грелки:
а) ВЧ-прогревание обеспечивает образование тепла во внутренних частях организма, в то же время при нагревании грелкой это достигается лишь с помощью теплопроводности наруж-
ных тканей – кожи и подкожно-жировой клетчатки;
б) подбирая соответствующую частоту, легко вызвать воздействие на нужные ткани и орга-
ны, так как они обладают различными свойствами (диэлектрическая проницаемость и удельное сопротивление);
в) регулируя мощность генератора, можно управлять мощностью тепловыделения во внут-
ренних органах, а иногда и дозировать это нагревание;
г) помимо теплового эффекта электромагнитные колебания вызывают и внутримолекуляр-
ные процессы, приводящие к некоторым специфическим реакциям.
Физиологическое воздействие электрического поля УВЧ основано на действии перемен-
ного электрического поля на молекулы и ионы в тканях организма. В результате этого воздей-
ствия в тканях выделяется значительное количество теплоты, что приводит к активизации био-
химических и физиологических процессов.
Количество выделяемой теплоты зависит от диэлектрической проницаемости тканей, их удельного сопротивления и частоты электромагнитных колебаний. Подбирая соответствующую частоту можно осуществить преимущественное выделение теплоты в нужных тканях и органах.
Рассмотрим механизм действия УВЧ электрического поля на растворы электролитов и диэлектриков.
Для оценки эффективности действия поля УВЧ надо рассчитать количество теплоты,
выделяющееся в проводниках и диэлектриках.
В тканях, находящихся в переменном электрическом поле, возникают токи смещения и токи проводимости (рис. 1).
I пр. I см.
Рис.1. Эквивалентная схема биологической ткани в переменном электрическом поле
Нагревание электролитов в поле УВЧ происходит за счет движения ионов, т.е. тока про-
водимости.
При помещении между электродами (без касания) тела, проводящего электрический ток,
где E – напряженность электрического поля, l – расстояние между электродами, R ρ l – со- S
противление участка тела, S – площадь тела, ρ – удельное сопротивление тела электрическому
току, E E max – эффективная напряженность электрического поля. 2
Количество теплоты, выделяющееся за 1 с в 1м3 ткани можно выразить как
Под действием высокочастотного электрического поля в диэлектрике происходит непре-
рывная переориентация дипольных молекул. Колебания диполей отстают по фазе от колебаний напряженности электрического поля.
Поместим между электродами диэлектрик с относительной диэлектрической проницае-
мостью ε. В нашем случае ткань носит емкостный характер, поэтому количество теплоты, вы-
деляющееся в 1 м3 ткани за 1 с
q2 = ω Е2 εr ε0 tg δ, |
где ω – циклическая (круговая) частота тока; εr – относительная диэлектрическая проницае-
мость среды; ε0 – электрическая постоянная; tg δ – тангенс угла диэлектрических потерь.
В состав организма входят ткани, обладающие свойствами как электролитов, так и ди-
электриков, следовательно, под воздействием поля УВЧ в тканях выделяется количество тепло-
ты q = q1 + q2 .
Сравнивая формулы (1) и (2) для проводника и диэлектрика нетрудно отметить, что в обоих случаях выделяемое количество теплоты пропорционально квадрату эффективной на-
пряженности электрического поля и зависит от характеристики среды:
– ρ – для проводника;
– ε, tg δ – для диэлектрика.
Для диэлектрика важное значение имеет и частота электрического поля. В России в ап-
паратах УВЧ-терапии используется частота 40,68 МГц, при этом диэлектрические ткани орга-
низма нагреваются интенсивнее проводящих.
Многочисленные исследования показали, что частотные характеристики проводимостей и диэлектрических постоянных тканей сходны между собой, однако костная, мозговая и жиро-
вая ткани составляют исключение.
Костная ткань содержит большое количество кристаллов фосфата кальция и обладает более высоким импедансом, чем мягкие ткани.
Жировая ткань характеризуется более высоким удельным сопротивлением и более низ-
кой диэлектрической постоянной, чем ткани, имеющие большой процент воды.
Ткань мозга имеет удельное сопротивление, близкое по значению к удельному сопро-
тивлению жировых тканей, а диэлектрическая постоянная тканей мозга близка к диэлектриче-
ской постоянной тканей с большим содержанием воды.
При воздействии электрического поля максимальный нагрев происходит на разных час-
тотах поля, обусловленных частотой максимальных колебаний дипольных молекул.
Например, для крови: 1,6 1010 Гц = 1,6 104 МГц. Диэлектрическая постоянная крови: ε = 7350 (на низких частотах), ε = 160 (на высоких частотах) и зависит от многих факторов (час-
тота, температура, показатель гематокрита, размеры эритроцитов, скорость течения и др.).
II. РАБОТА СТУДЕНТОВ ВО ВРЕМЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ.
Задание 1.
Получить допуск к занятию. Для этого необходимо:
– иметь конспект в рабочей тетради, содержащий название работы, основные теоретические понятия изучаемой темы, задачи эксперимента, таблицу по образцу для внесения экспери-
ментальных результатов;
– успешно пройти контроль по методике проведения эксперимента;
– получить у преподавателя разрешение выполнять экспериментальную часть работы.
Задание 2.
Выполнение лабораторной работы, обсуждение полученных результатов, оформление конспек-
Приборы и принадлежности
1. Аппарат УВЧ-66.
2. Сосуды с исследуемыми жидкостями (электролит и диэлектрик).
3. Спиртовые термометры.
4. Дипольная антенна.
5. Измерительная головка (микроамперметр).
Описание лабораторной установки
В работе используется аппарат УВЧ-66 (рис. 2). Принципиальная схема аппарата изо-
бражена на рис. 3.
Аппарат УВЧ-66 состоит из двухтактного лампового генератора (ЛГ) и терапевтического контура (ТК). Основными частями генератора являются: колебательный контур, включенный в анодную цепь, в котором возбуждаются незатухающие электромагнитные колебания, частота
которых определяется индуктивностью LА и емкостью СА контура; источник электрической энергии А , за счет которого в контуре поддерживаются незатухающие колебания; электронные лампы Л1 и Л2 , с помощью которых регулируется подача энергии от источника в контур, и ка-
тушка обратной связи LС , посредством которой осуществляется подача переменного напряже-
ния из выходной цепи на сетке ламп.
Рис. 2. Общий вид аппарата УВЧ-66 1 – провода электродов; 2 – кронштейн; 3 – ручка "настройка"; 4 – ручка переключателя "мощ-
ность"; 5 – ручка переключателя "напряжение"; 6 – кнопка "контроль"; 7 – индикаторный при-
бор; 8 – индикаторная лампа; 9 – панель "пациент"; 10 – фиксатор; 11 – электрододержатель; 12
– электроды.
СС |
||
L Т С Т |
||
– A +
Рис. 3. Принципиальная схема аппарата УВЧ-66
Воздействие электрическим полем УВЧ на пациента производится посредством электро-
дов пациента (ЭП), которые включены в терапевтический контур, индуктивно связанный с анодным колебательным контуром генератора. Индуктивная связь исключает возможность по-
падания больного под высокое постоянное напряжение, которое всегда имеется в генераторе.
Наибольшая мощность выделяется в терапевтическом контуре при условии резонанса,
т.е. тогда, когда частота собственных колебаний терапевтического контура совпадает с часто-
той колебаний, возникающих в анодном колебательном контуре генератора. Частота собствен-
ных колебаний контура зависит от его индуктивности L и емкости С: ω 1 . Емкость тера- L C
певтического контура складывается из емкости между электродами пациента и емкости пере-
менного конденсатора С. Так как при различных процедурах емкость между электродами паци-
ента меняется, то каждый раз необходимо производить настройку терапевтического контура в резонанс, изменяя емкость переменного конденсатора.
Вся электрическая схема аппарата смонтирована в металлическом корпусе. Отдельные элементы схемы экранированы. Элементы управления находятся на передней панели и имеют соответствующие надписи.
Переключатель "напряжение" служит для регулировки рабочих режимов аппарата в ус-
ловиях колебания напряжения в сети. Контроль напряжения сети осуществляется при нажатии кнопки "контроль". Для изменения мощности, отдаваемой генератором, служит переключатель
"мощность", имеющий четыре положения: 0, 20, 40, 70 Вт.
Емкость переменного конденсатора терапевтического контура изменяется ручкой "на-
стройка", расположенной на передней панели аппарата. Контроль настройки терапевтического контура осуществляется с помощью стрелочного измерительного прибора. На правой боковой стенке аппарата укреплены два кронштейна для установки электрододержателей, имеющих шарнирные соединения, обеспечивающие установку электродов в различные положения.
Распределение напряженности электрического поля между электродами пациента зави-
сит от размеров электродов, расстояния между ними и от их взаимного расположения. Это рас-
пределение можно исследовать с помощью дипольной антенны, представляющей собой два проводника, между которыми включен полупроводниковый диод. Дипольная антенна соедине-
на с микроамперметром.
Сила тока, возникающая в контуре дипольной антенны, пропорциональна напряженно-
сти электрического поля УВЧ. Дипольная антенна располагается в конце деревянной рейки, ко-
торая может двигаться по направляющим в двух взаимно-перпендикулярных направлениях. На направляющих через каждый сантиметр нанесены деления. Это позволяет определить положе-
ние дипольной антенны относительно электродов пациента.
Для изучения теплового воздействия электрического поля УВЧ на электролиты и ди-
электрики между электродами устанавливаются сосуды с исследуемыми жидкостями. Измене-
ние температуры фиксируется термометрами, укрепленными в крышках сосудов.
Меры безопасности
1. К работе с аппаратом допускаются лица, изучившие описание и сдавшие допуск к занятию.
2. ЗАПРЕЩАЕТСЯ при включенном аппарате:
– работать без заземления;
– проводить замену электродов и проводов;
– подносить к работающим электродам и проводам металлические предметы.
3. Не включать аппарат без разрешения преподавателя.
Подготовка аппарата к работе
1. Исходное положение органов управления:
а) ручка переключателя "напряжение" – в положении "выкл";
б) ручка переключателя "мощность" – в положении "0".
2. Подключить шнур питания к сетевой розетке.
3. Перевести ручку переключателя "напряжение" в положение "1" , при этом должна загореться сигнальная лампочка.
4. Нажать кнопку "контроль" и ручкой переключателя "напряжение" установить стрелку инди-
каторного прибора в пределах красного сектора.
5. Дать аппарату прогреться в течение 1,5-2 минуты.
6. Ручку переключателя "мощность" установить в положение "20" Вт.
7. Выключить прибор (перевести ручку переключателя "мощность" в положение "0").
Выполнение работы
1. Исследование распределения электрического поля УВЧ:
1.1. Установить электроды на расстоянии и расположить в центре между ними дипольную антенну (ДА).
1.2. Включить аппарат УВЧ (пункты
1.3. Ручкой "настройка" добиться максимального отклонения стрелки индикатора
(ВНИМАНИЕ: в процессе выполнения работы следить, чтобы стрелка индикатора при-
бора показывала максимальное отклонение вправо, что соответствует настройке контура пациента в резонанс с колебаниями генератора).
1.4. Перемещая ДА в направлении влево–вправо от центра на расстояние LХ , через каждый сантиметр измерить силу тока I (ВНИМАНИЕ! Усиками ДА не касаться поверхностей электродов пациента).
1.5. Перемещая ДА в направлении вверх–вниз от центра на расстояние LУ , через каждый сан-
тиметр измертть силу тока I.
1.6. Результаты измерений занести в таблицу 1.
1.7.
1.8. Построить графики зависимости I = f (Lx) и I = f (Lу).
2. Получение резонансных кривых терапевтического контура:
2.1. Установить электроды пациента на расстояние 10 см и поместить ДА в центре между ними.
2.2. Включить аппарат УВЧ (пункты 3–6 раздела "Подготовка аппарата к работе").
2.3. Вывести ручку "настройка" в крайнее левое положение.
2.4. Вращая ручку "настройка", снять показания микроамперметра I при изменении положе-
ния ручки через каждое деление "n" шкалы настройки.
2.5. Провести аналогичные измерения при расстоянии между электродами, равном 20 см.
2.6. Данные измерений занести в таблицу 2.
2.7. Выключить прибор, для этого переключатель "мощность" перевести в положение "0".
2.8. Построить графики зависимости I = f (n) при двух расстояниях между электродами.
3. Исследование теплового воздействия поля УВЧ на электролиты и диэлектрики:
3.1. Поместить сосуды (вместе с деревянным каркасом) с раствором поваренной соли (элек-
тролит) и растительным маслом (диэлектрик) между электродами аппарата
(ВНИМАНИЕ! Электроды пациента расположить вплотную к сосудам; следить, чтобы электроды не соприкасались с деревянным каркасом, в который помещены сосуды, и
3.2. Измерить начальные температуры T 1 и T2 жидкостей в сосудах.
3.3. Включить аппарат УВЧ (пункты 3 – 6 раздела "Подготовка аппарата к работе").
3.4. Переключатель "мощность" перевести в положение "70" Вт.
3.5. Настроить контур в резонанс (по максимальному отклонению индикатора) с помощью ручки "настройка".
3.6. Снять показания термометров через каждые 5 мин в течение 25 мин.
3.7. Результаты измерений занести в таблицу 3.
3.8. Выключить прибор, для этого переключатель "мощность" перевести в положение "0".
Высокочастотные токи и поля уже давно применяются для лечения (более 70 лет). Обычно мощность ВЧ аппаратов бывает значительной – десятки и сотни ватт . Так как медицинские ВЧ аппараты работают в диапазоне радиочастот, то при проектировании их рабочие частоты выбирают в диапазоне, разрешенном международным комитетом по радиовещанию и телевидению. Ниже перечисляются виды ВЧ процедур и их частоты.
1. Прогрев тканей ВЧ током (диатермия) – частота 1625 кГц ± 0,05 % (длина волны 184,6 ± 0,09 м).
2. ВЧ хирургия – частота 1666 кГц (длина волны 180 м).
3. Индуктотермия – частота 13,56 МГц (длина волны 22,12 м).
4. УВЧ терапия – частота 40,68 МГц (длина волны 7,37 м)
5. Микроволновая или терапия волнами сантиметрового диапазона (СВЧ-терапия – частота 2,375 – 2,45 ГГц длина волны 12,63 – 12,24 см).
Диатермия [ с греч. - прогреваю, жар, теплота], термопенетрация, эндотермия - названия одного метода электролечения, действие которого состоит в нагревании органов и тканей организма токами высокой частоты.
Метод лечения, основанный на нагревании органов и тканей токами высокой частоты был введён в лечебную практику в 1905 году чешским врачом Р. Цейнеком. Широко используемый сегодня термин Диатермия был предложен немецким врачом Ф. Нагельшмидтом.
При воздействии аппарата диатермии на поверхность тела (контактным путем или дистанционно) энергия ВЧ-излучения в наибольшей степени поглощается тканями с максимальным содержанием воды (лимфа, мышцы, кровь), в связи с чем глубина ее проникновения в тело составляет 3-5 см. Поглощенная энергия вызывает образование тепла в тканях (главным образом в мышцах, коже и подкожной клетчатке), на котором базируется принцип положительного воздействия микроволновой терапии.
В процессе диатермии в организме происходят следующие изменения:
· интенсификация процесса обмена веществ (при этом температура тела может повышаться на 0,1-0,2°С),
· повышение активности вегетативной нервной системы, что выражается в усилении лимфо- и кровообращения,
· повышение активности лейкоцитов, особенно в области, подвергшейся воздействию аппарата микроволновой диатермии.
ВЧ хирургия . Хирургические операции, которые выполняются с помощью тока высокой частоты, имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами: повышенная стерильность, меньшие потери крови и др. Схема операции с помощью ВЧ тока показана на рис. 5.3.
Рисунок 5.3 – Схема операции с помощью ВЧ токов.
«Резание» производится активным электродом, к которому подводится ток от ВЧ источника. Активный электрод имеет заостренную форму, чтобы создать большую плотность тока в месте контакта. Это вызывает сильный разогрев тканей (> 100 о С) и их разрыв. С противоположной стороны на объекте закрепляется пассивный электрод из мягкого материала, пропитанного проводящим составом. Пассивный электрод имеет большую площадь, для того чтобы плотность тока через него была маленькой и не вызывала ожогов.
Величина режущего тока может достигать 1 А при напряжении 200 В, т.е. мощность 200 Вт. Поэтому частота тока выбрана такой большой (1,66 МГц). При этом болевой порог намного превышает величину 1 А, и такой ток не вызывает никакой реакции опорно-двигательного аппарата оперируемого.(????)
Рассмотрим устройство и принцип действия аппарата для ВЧхирургии типаЭХВЧ-02 , который называют также ЭС-100 (электроскальпель, максимальная мощность 100 Вт). Этот аппарат предназначен для резания и коагуляции. Причем коагуляция (?)производится модулированным током, а резание – непрерывным (почему?). Структурная схема аппарата показана на рис. 5.4.
В аппарате применен задающий LC-генератор. В режиме коагуляции переключателем подключается модулятор, который управляется мультивибратором. В качестве регулятора мощности используется простой резистивный делитель. Управление аппаратом осуществляется педалью. Блок автоматики выполнен на реле. Он, в частности, реагирует на нажатие педали и осуществляет контроль контакта пассивного электрода с объектом. Для этого пассивный электрод снабжен двумя проводниками, которые при наличии контакта с объектом образуют замкнутую цепь. В противном случае аппарат не включается. В аппарате также предусмотрена защита от возбуждения ВЧ напряжения при отсутствии контакта активного электрода с объектом.(зачем и усилитель тока и регуль. Мощности?)
Рисунок 5.4 – Структурная схема аппарата ВЧ хирургии
На рис. 5.5 приведена упрощенная принципиальная схема задающего генератора. Он выполнен по схеме с трансформаторной обратной связью. Глубина (?) ОС подбирается регулированием взаимной индуктивности М. Режим постоянного тока обеспечивается резисторами делителя R1 – R3 и эмиттерным резистором R4.
Рисунок 5.5 – Схема задающего генератора
Конденсатор С1 служит для шунтирования резистора R1 по переменному току, а индуктивность L бл (блокировочная) – для увеличения сопротивления цепи делителя переменному току. Таким образом, уменьшаются потери усиления в цепи ОС. Диод осуществляет стабилизацию амплитуды напряжения задающего генератора. Нормально он закрыт обратным смещением, но при превышении амплитуды сигнала определенной величины он открывается, шунтируя сигнал ОС и уменьшая коэффициент петлевого усиления.
На рис. 5.6 показана связь между основными узлами аппарата ВЧ хирургии: задающим генератором, усилителем тока, выходным усилителем и модулятором.
Рисунок 5.6 – Функциональная схема аппарата ВЧ хирургии
Выходной усилитель выполнен по двухтактной схеме, которая работает в режиме В (с отсечкой тока). На выходе включен колебательный контур, согласующий выходное сопротивление усилителя с нагрузкой. Весь усилительный тракт охвачен отрицательной ОС (Woc), которая служит для защиты врача от попадания под ВЧ напряжение при отсутствии контакта активного электрода с объектом. При этом глубина ОС становится большой, а выходное напряжение – маленьким. Модулятор представляет собой диодный мост, включенный в цепь общей ОС. Коммутация моста осуществляется транзистором, который управляется мультивибратором. В положении переключателя «Резание» транзистор все время открыт от источника смещения Есм и переменный ток проходит через него в одном направлении. В режиме коагуляции импульсы от мультивибратора периодически открывают транзистор, что приводит к импульсной модуляции (манипуляции) ВЧ тока. Частота модулирующих импульсов выбирается около 16 кГц.
Рассмотрим более подробно наиболее важный узел – выходной усилитель. Его мощность достаточно большая – десятки и сотни ватт. Поэтому одним из главных требований, предъявляемых к нему, будет высокий КПД. В качестве активных элементов выходных усилителей мощных электромедицинских аппаратов все шире применяют транзисторы. При этом важной проблемой будет отвод тепла, обусловленного электрическими потерями на них. С целью получения высокого КПД целесообразно применение двухтактных каскадов, работающих в режиме В (угол отсечки 2q = 180 о) или с бóльшим углом отсечки.
Рисунок 5.7 - Выходной усилитель аппарата ВЧ хирургии
Выходной усилитель выполнен по двухтактной схеме, работающей в режиме В, причем в плечах включено по три транзистора параллельно (соответственно VT1 – VT3 и VT4 – VT6). Они управляются независимо от отдельных трансформаторов Т1 – Т6, первичные обмотки которых подключены к вторичной обмотке трансформатора Т. Благодаря этому оказалось возможным коллекторы транзисторов заземлить. Но в таком случае в качестве радиатора можно использовать общую плиту, которая может выполнять функции несущей конструкции и быть заземленной. Таким образом, решается вопрос уменьшения массогабаритных показателей. В эмиттерные цепи транзисторов включены резисторы с небольшими сопротивлениями (около 1 Ом). Это необходимо для выравнивания характеристик транзисторов и обеспечения их равномерной токовой нагрузки.
В качестве других примеров электрохирургических аппаратов может быть приведен аппарат ЭХВЧ-300-02 российской фирмы «Эндомедиум» (рис. 2.49) и аппарат МЕ-411 немецкой фирмы MARTIN (рис. 5.7).
Рис. 5.7 – Электрохирургический аппарат ЭХВЧ-300-02
Технические характеристики ЭХВЧ-300-02:
500 Ом
в режиме резания, Вт - 380
Выходная мощность при номинальной нагрузке
500 Ом в режиме монополярной коагуляции, Вт – 180
Выходная мощность при номинальной нагрузке
100 Ом в режиме биполярной коагуляции, Вт – 120
Напряжение питания от сети переменного тока частотой 50 Гц, В 220 +/-22
Частота тока, кГц – 1660
Потребляемая мощность В×А – не более 900
Габаритные размеры, мм – 330´320´140
Масса, кг – 11,5
Аппарат фирмы MARTIN модели МЕ 411 имеет мощность 320 Вт и является ислючительно надежным и безопасным прибором. Два параллельных процессора обеспечивают постоянный внутренний контроль всех важнейших параметров. Многофункциональность аппарата обеспечивается большим выбором электрохирургическихх инструментов. Области применения: общая хирургия, урология, микрохирургия, сердечная и васкулярная хирургия.
Рис. 5.8 – Электрохирургический аппарат фирмы MARTIN МЕ-411
Технические характеристики аппарата МЕ 411:
Индуктотермия и УВЧ терапия . Индуктотермией называется прогрев тканей высокочастотным магнитным полем. При индуктотермии часть тела (обычно конечность) помещают в соленоид (несколько витков кабеля), по которому пропускают ток частотой 13,56 МГц (рис. 5.9).
При протекании ВЧ тока в соленоиде возникает магнитное поле, которое наводит вихревые токи в тканях. Они в свою очередь вызывают нагрев ткани в большом объеме. Наибольший нагрев испытывают жидкие среды (лимфа, кровь). Кабель наматывают на прокладку из мягкой материи (полотенце, простыня). Это делают для выравнивания напряженности магнитного поля по площади сечения объекта (постоянный шаг намотки кабеля, например на руку).
Рисунок 5.9 – Схема индуктотермии
В противном случае некоторые участки будут нагреваться сильнее и могут даже получить ожог. Кроме соленоида применяются и специальные индукторы, которые поставляются в комплекте.
Выясним, от каких параметров магнитного поля зависит тепло, выделяемое в тканях. Рассмотрим некоторое сечение S объекта условно круглой формы (рис. 5.10). Выделим в этом сечении тонкий контур радиуса r с единичным сечением.
Где Е m – амплитуда ЭДС, наводимой в контуре, R – сопротивление контура. С учетом соотношений , - удельное сопротивление, получим
.
После интегрирования по всему объему объекта получим
, где g
=1/r
.
Таким образом, тепло, выделяемое при индуктотермии, прямопропорционально квадрату частоты и напряженности магнитного поля. Мощность аппаратов для индуктотермии достаточно велика – 100 – 200 Вт.
Примером аппарата для индуктотермии может служить установка ИКВ-4. Этот аппарат выполнен на электронных лампах в 70-х годах прошлого века. Его средняя выходная мощность составляет 200 Вт. Структурная схема ИКВ-4 приведена на рис. 5.11.
Задающий генератор частотой 13,56 МГц стабилизирован кварцем. В усилителе мощности использованы генераторные пентоды ГУ-15 мощностью 1 кВт. Их анодное напряжение весьма большое (+1500 В). В буферном усилителе применены генераторные пентоды ГК-71.
Рисунок 5.11 – Структурная схема аппарата для индутотермии ИКВ-4
УВЧ терапия основана на прогреве тканей ВЧ электрическим полем за счет диэлектрических потерь в жидкостных средах тканей как электролитах. Электроды представляют собой открытые излучатели (пластины), прикладываемые к поверхности тела (рис. 5.12).
Рисунок 5.12 – Схема УВЧ терапии
Механизм лечебного действия следующий. В переменном электрическом поле происходит циклическое перемещение ионов, а также ориентация дипольных моментов диэлектриков. Как следствие часть энергии переходит в тепло. Количество теплоты, выделяющейся в единичном объеме за единицу времени, пропорционально не только частоте и напряженности электрического поля, но и диэлектрической проницаемости и тангенсу потерь биосреды.
При этом электрическое поле, действующее в большом объеме, создает электрические токи проводимости и смещения, которые и вызывают нагрев тканей. Количество тепла, образующееся в единице объема за единицу времени, определяется формулой
,
где g – активная проводимость, e а –абсолютная диэлектрическая проницаемость e а = e 0 e , Е – напряженность электрического поля. Это выражение имеет максимум при ГГц.
В основном сейчас применяются старые аппараты для УВЧ терапии (70-х – 80-х годов прошлого века): УВЧ-66, УВЧ-350-2, «Экран-1». Все они – ламповые и работают на частоте 40,68 МГц. Аппарат УВЧ-66 имеет максимальную выходную мощность 70 ± 21 Вт, а УВЧ-350-2 и «Экран-1» – 350 Вт. На рис. 2.55 изображен упрощенный вид аппарата УВЧ-66.
Примером аппарата для УВЧ-терапии може быть УВЧ-66, который представляет собой генератор, собранный на мощных электронных лампах – триодах ГУ-48 – по двухтактной схеме. Металлические электроды (пластины) закрыты защитным пластиком и размещены на трехсуставных кронштейнах с шарнирами. Благодаря этому они имеют много степеней свободы. ВЧ напряжение подводится к электродам гибкими проводниками, которые штекерами вставляются в гнезда на боковой стенке.
 |  |
Рис. 5.13 –Внешний вид УВЧ-66 и процедура с его применением.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРКТЕРИСТИКИ УВЧ-66
:
- Частота колебаний ВЧ, МГц 27,12+0,16
- Номинальная выходная мощность, Вт - 80
- Регулировка выходной мощности
- 3 ступени (дискретно):
- 1 = 20+-6 Вт
- 2 = 40+-12 Вт
- 3 = 70+-21 Вт
- Время установления рабочего режима - не более мин 3
- Время работы при максимальной мощности, час 6
- Номинальное напряжение, В 220
- Потребляемая мощность ВА 500
- Габаритные размеры, мм 610х350х330
- Масса, кг 25
Показания к применению УВЧ-терапии: острые воспалительные процессы, травмы спинного мозга и периферических нервов, радикулит, невралгия и др.
Аппараты УВЧ-350-2 и «Экран-1» имеют процедурные часы, которые отключают питание по истечении установленного времени процедуры.
На рис. 5.13 приведена схема генератора аппарата УВЧ-66.
Генератор собран на мощных электронных лампах – триодах ГУ-48 – по двухтактной схеме. Схема возбуждается за счет обратной связи через емкость анод-сетка. Напряжение ОС выделяется на индуктивностях L1 , L2 .
ВЧ колебания передаются на электроды через два согласующих трансформатора: первый образован индуктивностями L3 , L4 и петлей коаксиального провода, второй – индуктивностями L5 , L6 и L7 . Помимо согласующих функций трансформаторы выполняют еще и защитные: анодное напряжение ламп весьма большое – около 1000 В.
Для устранения наводок ВЧ помех в сети и по эфиру применяется экранирование отдельных узлов, в анодной цепи установлен фильтр нижних частот, а в цепях накала – дроссели (индуктивности).
Для проверки работы аппаратов УВЧ терапии используется контур из провода, замкнутый на неоновую лампочку. При наличии ВЧ поля лампочка светится.
Тот факт, что электронные лампы до сих пор применяются в мощных электромедицинских аппаратах, говорит о том, что они конкурируют на больших мощностях с транзисторами. Хотя в настоящее время появляются аппараты на мощных полевых транзисторах с изолированным затвором. Имеются полевые транзисторы с мощностью 500 Вт и напряжением 400 – 1000 В.
Микроволновая или СВЧ терапия – это локальное воздействие направленным излучением, которое вызывает нагрев тканей в ограниченном объеме. Механизм воздействия таков. Энергия СВЧ-поля проникает через кожные покровы и поглощается тканями с большим содержанием воды (электролитов). Величина удельного теплообразования пропорциональна квадрату частоты электромагнитного поля и проводимости биосреды.
Электромагнитное излучение сантиметрового диапазона из-за сильного поглощения электромагнитной энергии водой проникает в мышечные ткани всего на 1,7 см. В жировых и костных тканях глубина проникновения значительно больше – 11,2 см. В среднем, в связи со сложным составом тканей, глубина проникновения составляет 3 – 5 см.
Рисунок 5.14 – Схема генератора аппарата УВЧ терапии УВЧ-66.
Сантиметровое электромагнитное излучение применяется с лечебными целями при многих патологических состояниях, главным образом при подострых и хронических заболеваниях, а также при дистрофических процессах.
Аппараты для СВЧ терапии обычно весьма просты, рис.5.14.
Рисунок 5.14 – Структурная схема аппаратов СВЧ-терапии.
Они имеют генератор ВЧ колебаний на магнетроне или транзисторах мощностью 5 – 20 Вт, блок питания, процедурные часы, излучатели. В качестве примера можно привести аппараты «Луч-2», «Луч-2М» и «Луч-3». Они работают на частоте 2,375 ГГц при максимальной мощности 20 Вт. Излучатели представляют собой цилиндрические волноводы, возбуждаемые излучением металлического штыря.
 |  |
 |
Рисунок 5.15 – Аппарат СВЧ-терапии, процедура с использованием аппарата и комплект излучатлей.
Выпускается более мощный аппарат «Луч-11». Он работает на частоте 2,45 ГГц при максимальной мощности 150 Вт. Генератор ВЧ колебаний выполнен на магнетроне М75. «Луч-11» снабжен большим количеством излучателей. Среди них три цилиндрической формы с диаметрами 9, 11, 14 см, один – прямоугольной формы размером 20,5´9,5 см и один облегающий для воздействия на выпуклые участки конечностей. Недостатком СВЧ терапии является опасность местного перегрева из-за возможности образования стоячих волн.
Применяется также аппаратура для дециметрововолновой терапии (ДМВ-терапия ). Для аппаратов ДЦВ-терапии выделены следующие частоты: 460 МГц (Украина), 433 МГц (Европа) и 915 МГц (США). Выходная мощность, как правило, не превышает 100 Вт.
Электромагнитные волны дециметрового диапазона меньше поглощаются тканями и имеют бóльшую глубину проникновения (до 9 см). Кроме того, вследствие бóльшей длиной волны и сравнительно равномерного распределения энергии на границе двух тканей с различными диэлектрическими свойствами при этом методе не образуются стоячие волны и меньше опасность перегрева, чем при СВЧ-терапии.
Из аппаратов для ДМВ терапии можно назвать такие аппараты, как «Волна-2», ДМВ-20 «Ранет». Аппарат «Волна-2» является стационарным и имеет максимальную мощность 100 Вт, ДМВ-20 – переносной, максимальная мощность 20 Вт.