Способ исследования нагрева замороженного участка биообъекта в радиогерметичной камере при помощи свч излучения в эксперименте
Владельцы патента RU 2779996:
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки федеральный исследовательский центр "Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (RU)
Изобретение относится к медицине и ветеринарии. В способе исследования нагрева замороженного участка биообъекта в радиогерметичной камере при помощи СВЧ излучения в эксперименте при отрицательной температуре окружающей среды в замороженном участке биообъекта просверливают отверстия одинаковой глубины 5 см для установки цифровых датчиков в центре костной ткани, мышечной ткани, подкожной ткани. Подключают датчики к регистратору. Затем замороженный участок биообъекта оборачивают теплоизоляционным радиопрозрачным материалом и помещают внутрь радиогерметичной камеры для СВЧ излучения при комнатной температуре. Подают СВЧ излучение мощностью 90-120 Вт на частоте 2,4 ГГц в течение 5 минут с перерывом в 2 минуты. В ходе излучения с помощью датчиков температуры регистрируют изменения показаний температуры. С течением времени завершают нагрев замороженного участка биообъекта. Открывают радиогерметичную камеру и проводят тепловизором мониторинг нагрева. Изучают разницу температур на разных точках биобъекта. Применение изобретения позволит обеспечить эффективный нагрев замороженного участка биообъекта. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к медицине и ветеринарии, а именно хирургии и экспериментальной медицине, и может быть применено для частичного размораживания биообъекта получившего обморожение.
Существует «Способ размораживания частично замороженного биообъекта с использованием СВЧ-энергии», RU 2668696 С1, 02.10,2018 г. Основным отличием данного изобретения является применение радиопрозрачного теплоизоляционного материала.
Для этого биообъект помещают в радиогерметичную камеру с источником СВЧ - излучения. При этом биообъект получивший обморожение изолируют в теплоизоляционный материал при отрицательной температуре окружающей среды и лишь, затем помещают в радиогерметичную камеру.
В поиске радиопрозрачных теплоизоляционных материалов для исследования теплоизоляционных свойств материалов применялся серийно выпускаемый прибор -анализатор теплопроводности строительных изоляционных материалов HFM 436 Lambda производства компании Netzsch. Анализатор теплопроводности основан на методе стационарного теплового режима.
В основе своем теплоизоляционный материал радиопрозрачен, внешнего нагрева биообъекта получившего обморожение, от теплоизоляционного материала при СВЧ излучении быть не должно. Материал «Oxford» зарекомендовавший себя с положительной стороны в повседневной жизни, содержит в себе металлическое напыление. Так как СВЧ излучение отражается от металлических изделий, теплоизоляционные материалы, содержащие слой oxford были исключены из эксперимента.
Теплоизоляционный материал предотвращает или замедляет самопроизвольное оттаивание наружных слоев биообъекта, и главное является радиопрозрачным для СВЧ излучения, что предотвращает нагрев внешних слоев биообъекта.
На рис. 1 показана схема радиогерметичной камеры для согревания биообъекта изнутри при помощи СВЧ излучения и радиопрозрачного теплоизоляционного материала.
Способ осуществляется следующим образом:
При отрицательной температуре окружающей среды в биообъекте
просверливаются отверстия одинаковой глубины 5 см в различных тканях 1,2,3 (Фиг. 1)
для установки цифровых датчиков температуры DS18B20:
1. В центре костной ткани 1 (Фиг. 1) ставится цифровой датчик температуры Т1 (Фиг. 1).
2. В мышечную ткань 2 (Фиг. 1) ставится цифровой датчик температуры Т2 (Фиг. 1).
3. В подкожную ткань 3 (Фиг. 1) ставится цифровой датчик температуры Т3 (Фиг. 1).
Затем биообъект оборачивают теплоизоляционным радиопрозрачным материалом 4 (Фиг. 1) для максимальной теплоизоляции от внешней среды. Далее исследуемый биообъект помещается внутрь радиогерметичной камеры для СВЧ излучения при комнатной температуре. Подключаются цифровые датчики температуры DS18B20 Т1, Т2, Т3 (Фиг. 1) к Р (Фиг. 1) регистратору на основе Arduino Mega, тот в свою очередь подключен к ПК (Фиг. 1) через кабель USB для мониторинга показаний температуры с цифровых датчиков температуры с помощью разработанной программы на платформе Robot Operation System. После этого закрываем радиогерметичную камеру и разработанное программное обеспечение задает время и продолжительность излучения. Сигнал подается с ПК на Э (Фиг. 1) электронику, та в свою очередь включает П (Фиг. 1) питание 220 В и происходит излучение электромагнитных волн q (фиг. 1) с помощью М (Фиг. 1) магнетрона мощностью 90-120 Вт на частоте 2,4 ГГц в течение 5 минут с перерывом в 2 минуты. В ходе излучения с помощью датчиков температуры Т1, Т2, Т3 (Фиг. 1) и Р (Фиг. 1) регистрируем в программе изменения показаний температуры. С течением времени завершаем согревание биообъекта. Открываем радиогерметичную камеру и проводим мониторинг тепловизором Testo 881-2, на наличие нагрева теплоизоляционного материала. Раскрываем теплоизоляционный материал и снова проводим мониторинг тепловизором. Дальше изучаем разницу температур на разных точках в разработанном программном обеспечении.
Мощность СВЧ - излучения выбирают из компромисса между интенсивностью отогрева биообъекта из глубинных слоев наружу и исключением возможности перегрева биообъекта. Примерная мощность излучения составляет 90-120 Вт.
Используется СВЧ - излучение с частотой 2.4 ГГц и длиной волны 12,5 см. Способ обеспечивает создание тепловой волны изнутри-наружу, когда отогрев замерзшего участка происходит в направлении с глубинных слоев к наружным.
Способ предусматривает процесс нагрева замороженных участков биообъекта электромагнитным полем СВЧ и позволяет повысить эффективность восстановления живых тканей организма.
Способ исследования нагрева замороженного участка биообъекта в радиогерметичной камере при помощи СВЧ излучения в эксперименте, отличающийся тем, что при отрицательной температуре окружающей среды в замороженном участке биообъекта просверливают отверстия одинаковой глубины 5 см для установки цифровых датчиков в центре костной ткани, мышечной ткани, подкожной ткани, подключают датчики к регистратору, затем замороженный участок биообъекта оборачивают теплоизоляционным радиопрозрачным материалом и помещают внутрь радиогерметичной камеры для СВЧ излучения при комнатной температуре, подают СВЧ излучение мощностью 90-120 Вт на частоте 2,4 ГГц в течение 5 минут с перерывом в 2 минуты, в ходе излучения с помощью датчиков температуры регистрируют изменения показаний температуры, с течением времени завершают нагрев замороженного участка биообъекта, открывают радиогерметичную камеру и проводят тепловизором мониторинг нагрева, изучают разницу температур на разных точках биобъекта.
