Дипломный проект. Криотерапия

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 5.2 сравнение полученных результатов при различных значениях h/d.

G=1,3*10^-4 м^3/c

-25

-20

-15

-10

-5

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,

11 11,

t, мин

T, C

T5 (h/d=6)

T5 (h/d=3)

T5 (h/d=12)

Рис 5.3 сравнение полученных результатов при различных значениях h/d. G=3,2*10^-4 м^3/c

-40

-30

-20

-10

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12

t, мин

T, C

T3 (h/d=6)

T3 (h/d=3)

T3 (h/d=12)

Рис.5.4 Сравнение полученных результатов при различных значениях h/d. G=3,2*10^-4 м^3/c.

-50

-40

-30

-20

-10

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5

t,мин

Т, С

T5 (h/d=3)

T5 (h/d=6)

T5 (h/d=12)

Рис.5.5 Сравнение полученных результатов при различных значениях G. (h/d=6)

-25

-20

-15

-10

-5

00,511,522,533,544,555,566,577,588,599,510

t, мин

Т, С

T3 (G=1,3*10^-4 м^3/c)

T3 (G=3,2*10^-4 м^3/c)

Рис. 5.6 Сравнение полученных результатов при изменении значения G. (h/d=3)

-40

-30

-20

-10

0,5

1,5

2,5

3,5

4,5

5,5

6,5

7,5

8,5

9,5

10,5

t, мин

Т, С

T3 (G=1,3*10^-4 м^3/ c )

T3 (G=3,2*10^-4 м^3/ c )

Сравнение характеристик промораживания при

варьировании параметра h/d :

1) На рис. 5.1 приведены показания термопары Т

(рас-

положенной в центре недалеко от поверхности) при различных

значениях параметра h/d для малого расхода криоагента.

В начале рассмотрим графики зависимостей при

одинаковом диаметре сопла (d=2 мм), при различных

расстояниях до поверхности (h/d=3 и h/d=6).

Расчетные α одинаковы, но охлаждается интенсивнее в

случае h/d=3, т.к сопло ближе к поверхности и ∆Τ больше

благодаря тому,

что струя меньше перемешивается снаружи со

средой, из-за меньшего пути до поверхности.

Рассмотрим случай, когда варьируется диаметр сопла, в

то время как расстояние до поверхности остается постоянным

(h=12мм. d=1 и 2 мм.). В этом случае действуют две

противоположные тенденции. Расчетное значение α

∗

для d=1

больше чем для d=2 . С другой стороны, струя меньшего ди-

аметра могла бы на одинаковом расстоянии (h=12) в большей

степени смешаться с окружающей средой. Но, видно, что

победил первый фактор.

2) На рис. 5.2 приведены показания термопары Т

при

малом расходе.

Рассмотрим случай, когда диаметр сопла одинаковый

(d=2мм) а расстояние до поверхности варьируется (h=6 и 12

мм.). В этом случае также наблюдается борьба двух тенденций.

Для случая h/d=3 струя в меньшей степени перемешивается с

Расчетные значения α

были получены по формулам (2.5), (2.8) и

представлены в приложении 1.

окружающей средой. И, хотя для этого случая α

меньше, чем

для h/d=6, влияние первого фактора оказывается сильнее, и

промораживание происходит быстрее в первом случае.

Рассмотрим ситуацию, когда расстояние до поверхности

не изменяется (h=12мм), а диаметр сопла d=1 и 2 мм. Здесь,

для точки Т

, так же как и для точки Т

, значение

коэффициента α больше в случае h/d=12, однако это различие

проявляется в меньшей степени, и сами значения существенно

меньше, чем в "0' точке. Мы предполагали и при рассмотрении

центральной области, струя меньшего диаметра в большей

степени перемешивается с окружающей средой, а различие

между коэффициентами α не так велико , как для центральной

области.

Таким образом эффект более интенсивного

охлаждения поверхности "смазывается" из-за первого фактора,

а так же из-за относительно большего влияния еще не

охлажденной периферийной зоны.

Сравнение результатов при варьировании расхода

криоагента. Зависимость интенсивности охлаждения от

расхода как видно из рисунков 5.5, 5.6 является естественной.

В области исследованных значений параметра h/d независимо

от его

величины, большему значению расхода соответствует

большая глубина промораживания. Иллюстрацией этого

являются данные, приведенные в таблице 5.1.

Таблица 5.1 Минимальные значения температуры Т

при различных режимах охлаждения

Расход, м

/с *10

h/d=3 h/d=6

1,3 -14,5

С - 8

3,2 -38

С -25

Из вышеприведенной таблицы видно, что влияние

расхода более значимо для промораживания, чем расстояние от

сопла до охлаждаемой поверхности.

Следует отметить, что при h/d=3 в самый начальный

период наблюдается совпадение температурных кривых. При

h/d=6 такого совпадения нет.

6. РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ ПРАКТИКИ

В предыдущем разделе основное внимание уделялось

теплофизическим аспектам изучаемой задачи.

Здесь же

хотелось бы выделить медицинские, практические результаты

проведенного исследования.

Первичные графики могут непосредственно использо-

ваться для выбора режима криовоздействия. Используя

полученные в ходе исследования зависимости врач может

выбрать оптимальный режим в каждом конкретном случае, так

как первичные графики наглядно представляют температурные

зависимости в характерных точках.

В зависимости от поставленной задачи можно выделить

три вида криовоздействия

∗∗

- Если требуется осуществить деструкцию на глубину до

5 мм., то рекомендуется использовать режим со следующими

параметрами: расход криоагента 3,2*10

–4

/с., диаметр сопла

2 мм., расстояние до поверхности 6 мм. (рис. 4.5).

- Если требуется осуществить деструкцию образований,

имеющих небольшую толщину ( не более 3 мм.) рекомендуется

использовать режим со следующими параметрами: расход

криоагента 3,2*10

–4

/с., диаметр сопла 2 мм., расстояние до

поверхности 12 мм. (рис. 4.4)

Для деструкции на глубину до 1мм. подходят два режима

со следующими параметрами: расход криоагента 1,3*10

–4

/с., диаметр сопла 2 мм., расстояние до поверхности 12 мм.

(рис. 4.1) или 6 мм. (рис. 4.2). Следовательно расстояние

можно варьировать в указанных пределах.

Еще более поверхностную деструкцию можно

осуществить с помощью режимов с параметрами:, диаметр

сопла 1 мм., расстояние до поверхности 12 мм., расход

криоагента 3,2*10

–4

/с. (рис. 4.6) или 1,3*10

–4

/с (рис.4.3).

- Если мы не стремимся к криодеструкции, а хотим

осуществить лишь поверхностное охлаждение биоткани, то

можно использовать защитный слой бинта.

Нам представляется, что использование данных

рекомендаций позволит более аккуратно осуществить

желаемый вид криовоздействия, чем альтернативный метод –

варьирование длительности криовоздействия при его макси-

мальной интенсивности. В последнем случае есть большая

∗∗

Рекомендации приведены для тканей, разрушающихся при –20

С.

вероятность ошибки, связанная с неточностью определения

необходимого времени воздействия.

7. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА

7.1 ЗДОРОВЬЕ ОПЕРАТОРОВ ВТ

Исследования показали, что операторы ВТ страдают

расстройством зрения, головной болью, мышечными болями в

области спины. Основными причинами являются:

 нерациональная высота рабочей поверхности стола и

сидения

 неудобное расположение документов, ВТ и клавиатуры

 неправильный угол наклона экрана

 отсутствие пространства и подставки для ног.

Конструкция стола, на котором располагается

компьютер, должна быть стабильной, расположение всех

рабочих органов, в том числе периферии - доступным и

удобным. Сидение оператора должно иметь возможность

регулировки по высоте. Рабочую клавиатуру целесообразно

несколько отдалять от экрана.

Рабочее место для

выполнения работ сидя должно

соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.012.22269-79,

требования к организации рабочих мест с ПЭВМ изложены в

[CанПиН 2.2.2.542-96, раздел 3, приложение 8].

Для обеспечения нормальных условий труда на одного

работающего человека устанавливается объем помещения не

менее 15 м