Физика /4.Применение физических методов в медицине

Лосицкая Л.Г.

Национальний технический университет Украины «КПИ», г. Киев, Украина

ЭФФЕКТИВНОСТЬ УЛЬТРАЗВУКОВОГО АЭРОЗОЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ НАРУЖНОГО УХА

Целью исследования является изучение возможности применения низкочастотной ультразвуковой антисептической аерозолетерапии в лечении заболеваний наружного уха.

Основные ультразвуковые технологические процессы применяющиеся для создания аэрозолей, проходящие в жидкой среде, основанны на создании в этой среде «развитой кавитации» [1]. В результате, в жидкостях возникает устойчивая кавитационная облако, сформированное растущими и схлопуючимися парогазовыми пузырьками. Так на основе подтвержденных теоретических данных [3] и результатов экспериментальных исследований последних лет [4] был разработан общий алгоритм поддержания уровня распыления жидкости на уровне необходимом для «развитой кавитации.

Устройство для ультразвукового орошения лекарственными веществами

Технологические процессы на практике реализуются с помощью ультразвуковых аппаратов, состоящих из электронного генератора и ультразвуковой колебательной системы (УЗКС). Максимальная эффективность протекания процессов обеспечивается при оптимальном согласовании электронного генератора, УЗКС и технологической среды [2], а также от выполнение переналадки частоты генератора для оптимального согласования электронного генератора, УЗКС и технологической среды.

Устройство для ультразвукового орошения (Рис.1.) состоит из электромеханического преобразователя 1, соединенного с ним концентратора 2 со сквозным осевым каналом. На свободном конце концентратора 2 установлен наконечник 3 с отверстием и фаской с внутренней стороны. Генератор высокочастотных колебаний 4 подключен к катушке индуктивности электромеханического преобразователя 1 через нормально разомкнутый контакт 7. Контакт 7 механически связаны с клапаном 6 , установленным на трубопроводе 5, соединяющем сквозной канал концентратора 2 с емкостью с лекарственным веществом. Диаметр осевого отверстия концентратора равно 2 мм, отверстие наконечника 0.25 мм. Угол наклона образующей внутренней и внешней фаски 75^o . Устройство работает следующим образом: после заполнения трубопровода лекарственным веществом (на рис.1 показано стрелкой) включают генератор высокочастотных колебаний 4 и открывают клапан 6. Одновременно с открытием клапана 6 замыкаются контакты 7 и напряжение от генератора поступает на катушку индуктивности электромеханического преобразователя 1. При прохождении по осевому каналу концентратора 2 лекарственное вещество «разгоняется » и распыляется через наконечник 3 вдоль продольной оси

концентратора.[3]

Рис. 1. Устройство для ультразвукового орошения лекарственными веществами (описание в тексте)

Пьезоэлимент должен быть выполнен из пьезокерамика ЦТБС-8. Это сегнетожесткий материал, он доступный и выпускается в разнообразном ассортименте стандартных размеров. Для тыльной накладки необходимо взять тяжелый материал чтобы исключить ненужные колебания, для этого подойдет сталь Ст-35. Для излучающей накладки надо выбрать легкий материал, подойдет титан ВТ1-0, он устойчив к коррозии, прочнее других легких материалов и при стерилизации поверхность не разрушается

Перспектива конструирования волноводов-инструментов позволяет создать ультразвуковой распылитель, предназначенный для доставки монодисперсной формы лекарственного вещества непосредственно к воспаленному участку в наружном слуховом проходе.

Выводы

1. Устройство для ультразвукового орошения позволяет бесконтактным способом воздействия на мягкие ткани наружного уха.

2. Ультразвуковое орошение обеспечивает высокую концентрацию лекарственного вещества в очаге воспаления.

3. Низкочастотный ультразвук усиливает действие антибиотиков и антисептиков, и способствует депонированию лекарственных веществ в дерме слухового канала.

4. Малые габариты ультразвукового устройства обеспечивает удобство проведения медицинской манипуляции.

Литература

1. Барсуков Р.В., Хмелев В.Н., Цыганок С.Н. Исследование влияния кавитирующих сред на работу электронного генератора УЗ аппаратов. Межвузовский сборник «Измерения, автоматизация и моделирование в промышленных и научных исследованиях». - Бийск: Изд-во АлтГТУ, 2003. - С.216-226.

2. Дідковський В.С., Лейко О.Г., Савін В.Г. Електроакустичні п’єзокерамічні перетворювачі (розрахунок, проектування, конструювання). Нав. пос. – Кіровоград: «Імекс-ЛТД», 2006. – 448с.

3. Хмелев, В. Н., Барсуков Р. В., Хмелев М. В. Повышение эффективности ультразвукового воздействия на жидкие среды, Ползуновский вестник, ч.3: АлтГТУ, 2007.- С.158-161.

4. Хмелев, В. Н., Шалунов А. В. Ультразвуковое распыление жидкостей. Бийск, АлтГТУ, 2010. – 272 с.