Загоєння переломів.
При експериментальному дослідженні переломів малої гомілкової кісти в пацюків було виявлено, що ультразвукове опромінення під час запальної і ранньої проліферативної фаз прискорює й поліпшує видужання. Кісткова мозоль у таких тварин містила більше кісткової тканини і менше хрящів. Однак у пізній проліферативній фазі приводило до негативних ефектів - посилювався ріст хрящів і затримувалося утворення кісткової тканини.
Застосування ультразвуку в хірургії.
Ультразвук, застосовуваний у медицині, може бути умовно розділений на ультразвук низьких і високих інтенсивностей. Основна задача застосування ультразвуку низьких інтенсивностей (0,125 - 3,0 Вт/см2) - нагрівання, що не ушкоджує, або які-небудь нетеплові ефекти, а також стимуляція й прискорення нормальних фізіологічних реакцій при лікуванні ушкоджень. При більш високих інтенсивностях (> 5 Вт/см2) основна мета - викликати кероване виборче руйнування в тканинах.
Перший напрямок містить у собі більшість застосувань ультразвуку у фізіотерапії і деякі види терапії рака, друге - ультразвукову хірургію.
Існують дві основні області застосування ультразвуку в хірургії. У першій з них використовується здатність сильно сфокусованого пучка ультразвуку викликати локальні руйнування в тканинах, а в другий механічні коливання ультразвукової частоти накладаються на хірургічні інструменти типу лез, пилок, механічних наконечників.
Хірургія за допомогою сфокусованого ультразвуку.
Хірургічна техніка повинна забезпечувати керованість руйнування тканин, впливати тільки на чітко обмежену область, бути швидкодіючою, викликати мінімальні втрати крові. Могутній ультразвук має більшість з цих якостей.
Можливість використання сфокусованого ультразвуку для створення зон ураження в глибині органа без руйнування вище лежачих тканин вивчено в основному в операціях на мозку. Пізніше операції проводилися на печінці, спинному мозку, нирках і оці.
Застосування сфокусованого ультразвуку.
Вплив сфокусованим ультразвуком застосовувалося в експериментальній нейрохірургії для вивчення функцій мозку і для перерізання мозолистого тіла при вивченні поведінкових реакцій. Використання цієї методики для лікування людей частково лімітовано необхідністю видаляти частину черепа для створення акустично прозорого "вікна", через яке можна було б пропускати ультразвуковий пучок.
Хвороба Мен’єра.
Замість традиційної хірургії ультразвук може застосовуватися і при лікуванні хвороби Мен’єра. Сутність хвороби полягає в порушеннях у внутрішнім вусі, що приводить до приступів запаморочення. Тонкий ультразвуковий пучок великої інтенсивності направляється на латеральний напівкруглий канал вуха для руйнування нейроепітелію крісти й макули в лабіринті. Для цього методу лікування дуже важлива точна дозиметрія, оскільки поблизу напівкруглого каналу проходить лицьовий нерв і руйнування цього нерва веде до лицьового паралічу. При методиці, описаної Арсланом, у сосцьовидному відростку скроневої кісти пророблюється жолобок у який уводиться ультразвуковий випромінювач. Це дозволяє опромінити лабіринт. Нервові закінчення в ньому руйнуються, пацієнти на тривалий час рятуються від запаморочень. Відсоток вилікуваних високий і складає від 67 до 95%, при цьому слух не змінюється.
Хвороба Паркінсона.
Неконтрольовані посмикування голови й кінцівок, що є симптомами цієї хвороби, можна ліквідувати, порушивши діяльність деяких глибинних ділянок мозку.
Інструментальна ультразвукова хірургія
Ультразвукові хірургічні інструменти складаються звичайно з напівхвильового магнітострикційного або п’єзокерамічного перетворювача, зв'язаного з хвилеводом, що має робочий наконечник, форма якого відповідає виконуваним операціям. Амплітуда коливання наконечника може складати від 15 до 350 мкм, а робоча частота вибирається з діапазону до 30 кГц.
Оскільки тертя між двома поверхнями зменшується, якщо одна з поверхонь коливається, то застосування ультразвукових інструментів для розрізу вимагає менших зусиль у порівнянні з традиційними скальпелями. Висока температура, що досягається на кінці ультразвукового скальпеля, може припікати судину до 2 мм у діаметрі. Це зменшує кровотечу в операційній зоні, і таким чином, полегшує проведення операції.
Перевага ультразвукової техніки в порівнянні з кріохірургічною полягає в тому, що кінчик скальпеля не прилипає до тканини, і поверхні розрізу не піддаються додатковим травмам.
Перевага ультразвукового скальпеля в порівнянні з лазерною хірургією полягає в тім, що хірург почуває опір тканини при її розрізі і тому руйнування тканини краще контролюється.
Ультразвукові інструменти знайшли безліч застосувань у клініці, серед яких можна виділити дві великі області. До першої відноситься аспірація (видалення) тканин. Тут найбільш розповсюдженим випадком використання ультразвуку є видалення катаракти з кристалика ока - факоемульсіфікація. Кінчик інструмента робиться у формі порожньої трубочки, що вставляється в невеликий отвір в оці. Кінчик вібрує, руйнуючи кристалик, і невеликі його фрагменти всмоктуються через трубочку. Аналогічна методика може бути використана і для зменшення обсягу твердої пухлини, наприклад, ректальної.
До другої області застосування ультразвукових інструментів відноситься розрізування тканин. Достоїнством тут є малі втрати крові. Метод успішно застосовується на таких багатих судинами органах, як печінка й селезінка. Він використовується також при трахеотомії, тонзилектомії, при операціях на легенях, бронхах, грудній клітці й оці. Для різання кісти може застосовуватися ультразвукова пилка. При порівняльному дослідженні було знайдено, що поверхня розрізу, зробленого ультразвуковою пилкою, була шорсткуватіше, чим зроблена звичайною пилкою, однак вона не містила видимих мікро тріщин. Ультразвукова пилка працює більш плавно, і з її допомогою легше здійснювати точну остеотомію.
Ультрафонофорез.
Ультрафонофорез - це одночасний вплив на організм ультразвуком і лікарськими препаратами. Ультразвукові коливання збільшують проникність шкіри для частинок лікарської речовини: вони легко проникають в організм і накопичуються, утворюючи "шкірне депо", потім ліки поступові з депо надходять у кров. Важливо правильно вибрати дозування препарату, частоту й режим роботи.
Застосування ультразвуку в стоматології.
Уперше Циннер у 1955 році запропонував використовувати ультразвук для лікування періодонтиту; він же запропонував використовувати його для видалення каменів.
Інструмент, використовуваний для лікування зубів, складається зі стрижневого ультразвукового перетворювача і має на кінці наконечник. У наконечнику збуджуються повздовжні коливання на частоті в діапазоні 25 - 42 кГц і з амплітудою в області 6 - 100 мкм. Ультразвук дозволяє зчистити й видалити налиплі скупчення з поверхні зубів і їхніх коренів. Наконечником можна чистити, стирати й шліфувати зуби, рятуючи їх від каменів, бляшок, залишків їжі, плям і розм'якшеного цементу. Фотомікрографічні дослідження показали, що після ультразвукового очищення поверхня зуба стає більш гладкої, чим після ручної обробки. Ультразвукові інструменти можуть використовуватися для вискоблювання патологічного зубодесневого карману. У цьому випадку наконечник може прикладатися до м'якої тканини для того, щоб зробити слабкий опік.
Використання ультразвуку для лікування раку.
Ультразвук достатньої інтенсивності може нагріти будь-яку локалізовану область тканини до використовуваних у гіпертермії температур (більше 42оС). З технічної точки зору перевага ультразвуку перед електромагнітним нагріванням полягає в тому, що виділення енергії в середовищі може бути краще локалізовано, при необхідності можна використовувати фокусування.
Завдання полягає в тім, щоб рівномірно нагріти весь обсяг пухлини до деякої постійної температури за умови, щоб температура нормальної тканини підтримувалася на фізіологічно прийнятному рівні. Є вказівки на те, що крім чисто температурної дії ультразвук може володіти і деяким цитотоксичним ефектом.
Лі, опромінюючи ультразвуком in vitro клітини, показав, що відсоток клітин, що втратили репродуктивну здатність при нагріванні ультразвуком більший, у порівнянні з клітинами, нагрітими іншим способом.
Маються дані, що використання рентгенівського опромінення в комбінації з використанням ультразвуку при лікуванні раку дає більший ефект, у порівнянні з тими випадками, коли ці методи використовувалися по окремості.
Механізм руйнування тканин
При порівнянні даних по граничним інтенсивностях, при яких відбувається руйнування тканин, виявилося, що при інтенсивностях звуку менше 2103 Вт/см2 і часу експозиції менше 410-2 с працює кавітаційний механізм, а у випадку, коли час експозиції перевищує 1с, а інтенсивність звуку менше, ніж 200 Вт/см2 працює механізм теплового руйнування. У проміжній області механізм руйнування не ясний. Під акустичною кавітацією розуміють утворення й активацію газових або парових порожнин (пухирців) у середовищі, що піддається ультразвуковому впливові.
По загальноприйнятій термінології існують два типи активності пухирців: стабільна кавітація і колапсуюча, або не стаціонарна кавітація, хоча границя між ними не завжди чітко обкреслена.
Стабільні порожнини пульсують під впливом тиску ультразвукового поля. Радіус пухирця коливається біля рівноважного значення, порожнина існує протягом значного числа періодів звукового поля. З активністю такої стабільної кавітації може бути зв'язане виникнення акустичних мікро потоків і високих напругах зсуву.
Колапсуючі або нестаціонарні порожнини осцилюють нестійко біля своїх рівноважних розмірів, виростають у кілька разів і енергійно захлопуються. Захлопуванням таких пухирців можуть бути обумовлені високі температури й тиски, а також перетворення енергії ультразвуку у випромінювання світла або хімічні реакції.
На порошинах і домішкових частках, що містяться в рідинах можуть існувати мікро тріщини. Надлишковий тиск усередині часточок, що задається s/R, де R - радіус часточок і s - коефіцієнт поверхневого натягу, малий, але під дією звуку досить високої інтенсивності газ може накачуватися в них і порожнини можуть рости. Було показано, що інтенсивність звуку, необхідна для одержання кавітації, помітно підвищується при збільшенні чистоти рідини.
Малі пухирці можуть рости внаслідок процесу, називаного випрямленою, або спрямованої, дифузією. Пояснення цього явища полягає в тому, що за період акустичного поля газ по черзі дифундує в пухирець під час фази розрядження і з пухирця під час фази стиску. Тому що поверхня пухирця у фазі розрядження максимальна, сумарний потік газу спрямований усередину пухирця, тому пухирець росте. Щоб пухирець ріс за рахунок випрямленої дифузії, амплітуда акустичного тиску повинна перевищити граничне значення. Поріг випрямленої дифузії і визначає поріг кавітації.
Мікроскопічна структура руйнувань.
Вивчення зони уражень під мікроскопом, виконане Уорвіком і Пондом, показує, що руйнування мають структуру "острів" і "рів", причому існує різка границя між нормальною й ураженою тканиною. У мозковій тканині "острів" являє собою коагульовану центральну частину, а "рів" характеризують розпушення цитоплазми нервових клітин. Вивчення тканини за допомогою електронного мікроскопа показує, що спочатку руйнуються мітохондрії; вони набухають і здобувають низьку електронну щільність. Однак у мозку найбільш чуттєвими виявляються синапси і вони руйнуються ще раніш.
ФІЗІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЛІКУВАЛЬНОГО ЗАСТОСУВАННЯ НИЗЬКОЧАСТОТНОГО УЛЬТРАЗВУКУ.
Потрапляючи в живий організм, низькочастотний ультразвук робить на нього комплексний біологічний вплив: мікромасаж клітинних структур, тепловий ефект, хімічні впливи.
Озвучування низькочастотним ультразвуком підвищує проникність клітинних мембран, прискорює процеси дифузії у клітках, процеси біохімічного окислювання, підсилює проникнення в шкіру рідких ліків, викликає мікро акустичні потоки, капілярні ефекти.
ПОКАЗАННЯ Й ПРОТИПОКАЗАННЯ ДО УЛЬТРАЗВУКОВОЇ НИЗЬКОЧАСТОТНОЇ ТЕРАПІЇ.
1. Ультразвукова хронічних запальних процесах жіночих статевих органів:
хронічних кольпіті, уретриті, циститі;
хронічних ендометриті, лараметриті;
хронічному аднекситі;
хронічному спаєчному пельвіоперитоніті;
епітеліальних дисплазіях шийки матки;
щирих доброякісних ерозіях шийки матки;
трубній безплідності;
краурозі зовнішніх полових органів.
2. Ультразвукова низькочастотна терапія показана: у післяопераційному періоді на область рани з метою попередження інфільтративних утворень і прискорення репаративних процесів.
3. Ультразвукова низькочастотна терапія протипоказана при:
гострому запальному процесі жіночих статевих органів;
злоякісних новоутвореннях жіночих статевих органів;
кисті і кистомі яєчників;
тромбофлебітах;
маткових кровотечах;
загальних протипоказаннях до ультразвукової терапії;
туберкульозі жіночих статевих органів.
КЛІНІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ СПОСОБУ ЗАСТОСУВАННЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЇ НИЗЬКОЧАСТОТНОЇ ТЕРАПІЇ.
1. Підготовка хворої до ультразвукової низькочастотної терапії,
1.1 Усім хворим попередньо проводиться клінічне обстеження. Крім аналізів, огляду в дзеркалах шийки матки і бімануального дослідження, проводяться спеціальні методи, що включають: цитологічне, кольпоскопічне, кольпоцервікоскопічне, а при показаннях і гістологічне дослідження.
1.2 Під час огляду особлива увага звертається на стан суміжних органів.
1.3 Перед призначенням піхвової низькочастотної терапії визначається ступінь піхвової чистоти, при II ступеня чистоти проводиться лікування шляхом використання масляних контактних середовищ (вазелінове, облепіхове, шипшинова олія або гліцерин), фізрозчину або розчину ДНК, при ступені III-1У в якості контактних середовищ використовується синтоміцинова емульсія, мазі з антибіотиками, розчин фурациліну 1: 5000 або біфуранова суміш (розчин фурациліну і фурадоніну 1: 5000), при кандідозах як контактне середовище використовується ністатинова мазь або леворинова емульсія.
2. Проведення курсу ультразвукової низькочастотної терапії при лікуванні хронічних запальних процесів цервікального каналу і матки.
2.1 Лікування гінекологічних хворих, як правило, робиться в амбулаторних умовах при положенні хворої на гінекологічному кріслі.
2.2 Озвучування виробляється за допомогою ультразвукового перетворювача ИУТ-22 із приєднаним хвилеводом 22-1, робоча поверхня якого вводиться в цервікальний канал.
2.3 Лікування робити щодня протягом 5-7 днів, час озвучування по цифровому табло ЧАС 1-2 хв., амплітуда ультразвукових механічних коливань на робочій ділянці хвилеводу 2 або 5 мкм.
2.4 Після 5-7-го дня лікування хворі піддаються повторному оглядові (проводяться цитологічні і кольпоскопічні дослідження).
2.5 Контрольний огляд проводиться через 1 місяць, 3 місяці і 1 рік.
2.6 Курс лікування можна повторити через 3 місяці. У рік допускається 2-3 курси лікування ультразвуковою низькочастотною терапією.
3. Ультразвукова низькочастотна терапія шийки матки і матки.
3.1 Положення хворої на гінекологічному кріслі.
3.2 Шийку матки оголюється дзеркалом Куско, видаляється слиз із шийки матки і піхви сухим тампоном.
3.3 Озвучування шийки матки і матки виробляється за допомогою ультразвукового перетворювача ИУТ-44 із приєднаним хвилеводом 44-2, робоча поверхня якого прикладається до шийки матки.
3.4 Під час процедури необхідно стежити за повним приляганням робочої поверхні хвилеводу до ділянки, що озвучується.
3.5 Лікування робити щодня протягом 5-7 днів, час озвучування 1 - 2 хв., амплітудою 2 мкм.
4. Ультразвукова низькочастотна терапія зовнішнім озвучуванням жіночих статевих органів.
4.1 Зовнішнє озвучування жіночих статевих органів робиться за допомогою ультразвукового перетворювача ИУТ-44 із приєднаним хвилеводом 44-1, Контактне середовище наноситься на торцеву поверхню хвилеводу 44-1, а також на ділянку, що піддається озвучуванню.
4.2 При краурозі статевих органів попередньо розмічаються поля впливу, що також озвучуються з нанесенням масляних інгредієнтів.
5. При застосуванні фонофорезу лікарські речовини у виді мазей (гідрокортизон, дезоксирибонуклеази й ін.) наносяться на випромінюючу поверхню хвилеводів 22-1, 44-1, 44-2, а також на ділянку, що піддається озвучуванню.
Ультразвукова терапія зазначених вище захворювань не викликає побічних явищ.
Для успішного проведення ультразвукової терапії повинна строго дотримуватися дана інструкція.
Техніко-економічні розрахунки проводимо з метою встановлення доцільного введення апарату для ультразвукової терапії.
Річний економічний ефект отриманий в результаті введення приладу визначається як різниця приведених затрат до цього введення і базового приладу.
Е= [ (с1-с2) - Еп (К2-К1)].
Приймаємо для даного приладу термін окупності 6 років. Зміна продуктивності нейтральна до введення проектованого приладу:
3 операції за годину х 5год. робочого дня х 0,5=7 операцій за зміну.
А при використанні даного приладу:
5 операції за годину х 5год. робочого дня х 0,5=12 операцій за зміну.
Собівартість машинної зміни приладу 20гр., запропонованого приладу 15гр., тоді собівартість даної процедури:
с1=20/7=3гр. за операцію
с2=15/12=1,3гр. за операцію
Річна норма виробітку при 200 змінах в рік буде становити:
А=12∙200=2400 операцій.
При вартості базового апарату 1000гр., для запропонованого апарату для ультразвукової терапії 800гр., тоді:
К1=1000/2400=0,4гр. за операцію
К2=800/2400=0,3гр. за операцію
Річний економічний ефект при цьому складає:
Е=2400 [ (3-1,3) - 0,2 (0,3-0,4)] =4100гр.
5.1 Працювати з апаратом дозволяється тільки після ознайомлення з паспортом.
5.2 По способі захисту пацієнта й обслуговуючого персоналу від ураження електричним струмом апарат відповідає виробам класу 1 відповідно до ГОСТ 12.2.025-76.
5.3 При виході апарата з ладу необхідно його знеструмити і вжити заходів по усуненню несправності. Ремонт апарата, зміну деталей, запобіжників робити в знеструмленому стані.
5.4 Не допускати можливості зіткнення робочої поверхні хвилеводу з твердими предметами.
5.5 Під час експлуатації апарата категорично забороняється доторкатися руками до робочої частини хвилеводу.
Проектований прилад порівняно з його аналогами має наступні переваги:
1) зниження споживання за рахунок застосування мікросхем;
2) у зв’язку з тим, що зменшились розміри друкованої плати, зменшилися габаритні розміри проектованого приладу, а також зріс і термін експлуатації даного приладу.
Виконано розрахунок джерела живлення.
Мікросхема споживає струм 0.5А, напруга споживання 15В.
Здійснено розрахунок річного економічного ефекту, який складає 4100гр.
1. Велика медична енциклопедія.
2. Алтаев Д.И.О., Болотников В.А. Аналоговые интегральные микросхемы для бытовой радиоаппаратуры. Справочник. М.: Изд-во МЭИ. 1991 - 240с., ил.
3.В.И. Безак. Медицинский инструментарий и аппаратура.
4. Техника и методики физиотерапевтических процедур. Справочник. Под ред.В.М. Боголюбова. М.: Медицина, 1987.
5. Справочная книга радиолюбителя конструктора. / А.А. Бакуняев, Н.М. Борисов, Р.Г. Варламов и др.; Под ред.Н.И. Чистякова. - М.: Радио и связь. 1990. - 624с
6. А.Н. Великорецкий. Медицинская техника.
7. Гершунский Б.С. Расчет основных электронных и полупроводниковых схем в примерах. Изд-во Киевского университета.
8. Голиков В.Ф. и др. простейшие устройства на микросхемах. - Минск: Беларусь. 1997.
9. Катона Золтан. Электроника в медицине.М. 1989.
10. Катона Золтан. Техника лечит. М.: Мир. 1980.
11. Н.М. Ливенцев, А.Р. Ливенсон. Электромедицинская аппаратура. М.: Медицина. 1974г.
12. Проектирование источника питания устройств связи, Китаев В.Е., Букуняев А.А., М., 1972.
13. Л.М. Клечкин, М.Н. Виноградова. Физиотерапия. М.: Медицина. 1988г.
14. Н.М. Ливенцев, А.Р. Ливенсон. Электромедицинская аппаратура. М.: Медицина. 1974г.
15. Марголін Г.Г. Розрахунки деталей та вузлів радіоапаратури. Харків: Енергія. 1991. - 235с.
16. Справочник разработчика и конструктора РЭА. Элементная база. Масленников М.Ю., Соболев Е.А., Соколов Г.В., Соловейчик Л.Ф., Переверзева А.В., Федотов Б.А., Книга 1. Книга 2. - М.: Энергоатомиздат. 1993.
17. Б.М. Нефедов. Интегральные схемы и их зарубежные аналоги: Справочник.
18. Медична техніка, під ред. Г.С. Стеценка, Луцьк, “Настир‘я”, 2002р.
19. Посібник з фізіотерапії, під ред. Фіногенова С.М. К.: Здоров’я, 1978.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
