Фармацевтический факультет

ЯГМА

Медицинская физика

Фармацевтический факультет

1 Курс

2 семестр

Лекция № 11.

«Токи высокой частоты»

Составил: Крайнова Е.Ю.

2003 г.

1.Особенности высокочастотного тока и

сущность его теплого действия.

В медицине высокочастотными (в. ч.) считаются токи с ν > 300 - 500 тыс. Гц. Основная особенность действия в.ч. переменного тока состоит в том, что он не оказывает раздражающего действия на ткани. В отличие от токов низкой частоты в.ч.- токи способны нагревать до высоких t⁰C не только проводники, но и диэлектрики.

Токи низкой частоты с силой I >50 мА уже опасны для человека. Это объясняется тем, что при прохождении через ткань токов низкой частоты амплитуда колебания ионов может превышать пределы прочности ткани. Возникают болевые ощущения, часть тканей разрушается.

Токи высокой частоты с силой I > 3-4 А могут быть безопасны. В медицине применяют токи I =1 А. Причина: при прохождении через ткани токов высокой частоты смещение ионов незначительно, следовательно, эти токи не оказывают на организм разрушительного воздействия. Каждый отдельный импульс (полупериод) тока находится в допороговой области по времени действия (см. кривую “ток-время”). При этом силу и плотность тока можно увеличивать, чтобы происходило нужное для лечебных целей тепловое воздействие без раздражения тканей.

Особенности теплового действия.

1) Выделение тепла зависит от свойств ткани, характеристик тока и времени его

действия.

2) Выделение тепла происходит по всему объему ткани.

Общее тепловое действие в.ч. тока объясняется двумя причинами:

1 причина - Джоулевы потери - это тепловыделение в ткани за счет потерь энергии на активном сопротивлении ткани (R) при колебаниях ионов.

Их особенности:

-не зависят от частоты;

-подчиняются закону Джоуля-Ленца:

Q_дж = k· I²· R·t

Q - количество выделенной теплоты. (Дж)

I - сила тока (А)

R - активное сопротивление (Ом)

t - время действия тока (с)

k - коэффициент пропорциональности, зависит от выбора единиц в

системе СИ (коэффициет пересчета от ²Дж² к² калориям² =0,24).

2 причина - Диэлектрические потери - это тепловыделение,связанное с колебательными, вращательными движениями молекул диэлектрика, а также их поворотом в высокочастотном электрическом поле.

Их особенности:

-зависят от частоты тока ²ν² для каждого вида ткани. Существует частота, на которой эти потери максимальны (для мышц -139 МГц., крови -114 МГц., кожи -61 МГц). Причиной существования этих частот является тот факт, что дипольные

(полярные) молекулы диэлектрика успевают полностью повернуться в направлении вектора Е напряженности электрического поля;

-подчиняются формуле диэлектрических потерь (формуле Дебая)

Q _диэл = k·Е²·ν ·Ф_п·t

Q – количество теплоты, теряемое в единицу объема вещества (Дж/м³)

k –коэффициент пересчета джоулей в калории (0,24)

E - напряженность электрического поля (В/м)

t - время действия тока (с)

ν - частота тока (Гц)

Ф_п - фактор потерь, учитывающий диэлектрические свойства конкретной ткани.

Недостаточно изученным является специфическое действие в.ч. тока, дающее болеутоляющий и успокаивающий эффект. Это действие начинает проявляться на частоте >40 МГц.

2. Использование токов высокой частоты с

лечебной целью.

В.ч. токи широко применяются в медицине с лечебной целью. На их основе разработаны и успешно применяются методы физиотерапии:

-диатермия;

-индуктометрия;

-УВЧ-терапия.

Все аппараты, применяемые для этих методов лечения, содержат генератор и терапевтический контур, связанный с генератором индуктивной связью. При такой связи в цепь пациента не поступает постоянный, опасный для человека, ток, и обеспечивается его безопасность.

При возникновении электромагнитных колебаний в генераторе переменное магнитное поле катушки L₁ индуктирует токи высокой частоты в терапевтическом контуре.

Когда частота вынужденных электоромагнитных колебаний терапевтического контура становится собственной частотой колебаний генератора, то наступает явление резонанса и сила тока в терапевтическом контуре - наибольшая. Все методы лечения, основанные на применении электромагнитных колебаний отличаются только способом воздействия на больного и параметрами применяемых колебаний.

1. ДИАТЕРМИЯ- это метод лечения в.ч. током, который пропускается при

контактном наложении электродов (сквозное прогревание).

Используемая частота – 0,5-2 МГц.

Стандартная частота - 1,76 МГц.

Виды диатермии:

а) Терапевтическая. На обнаженный участок тела накладываются электроды, соединенные с терапевтическим контуром. При прохождении тока в тканях выделяется значительное количество теплоты ²Q² за счет Джоулевых потерь. Наибольшее ²Q² выделяется в коже и подкожно-жировой клетчатке. Этот метод обеспечивает непосредственное нагревание тканей и органов в глубине тела.

б) Хирургическая - используется для разрушения тканей, подлежащих удалению из организма. При этом необходима высокая плотность тока, для чего один из электродов имеет малую площадь (активный), второй - большую (пассивный). Под точечным электродом выделяется большое количество тепла, что используется для сварки тканей (диатермокоагуляция).

Если один из электродов имеет форму ножа, то производят рассечение ткани искрой (электротомия). В основе этих двух методов лежит интенсивное выделение тепла под электродом с мгновенным испарением воды и разрывом ткани.

2. ИНДУКТОТЕРМИЯ- это метод лечения преимущественно высокочастотным магнитным полем за счет образования в проводящих тканях организма вихревых индукционных токов.

Используемая частота - 10-15МГц.

Стандартная частота - 13,56 МГц.

Подлежащий лечению участок помещают внутрь витков соленоида, подключенного к терапевтическому контуру.

Особенности:

1. Более высокая, чем при диатермии частота.

2. Нет контактного наложения электродов.

3. Воздействующий лечебный фактор - магнитное поле.

4. Тепловыделение происходит за счет вихревых токов, которые образуются

преимущественно в токопроводящих тканях (кровь, мышцы).

3. УВЧ-ТЕРАПИЯ – это метод лечения преимущественно электрическим

полем ультравысокой частоты.

Используемая частота 30-50 МГц.

Стандартная частота 40,68 МГц.

Подлежащий лечению участок помещают между двумя электродами, образующими конденсатор терапевтического контура. Между обкладками возникает переменное электрическое поле УВ - частоты. Оно воздействует не только на токопроводящие ткани, но и на ткани- диэлектрики. В том числе и на костное вещество. Это поле вызывает в них ориентационную поляризацию, в результате которой дипольные молекулы ткани приходят в колебательное движение. Этот процесс сопровождается образованием тепловой энергии и получением лечебного эффекта.

Особенности:

1) более высокая, чем при индуктотермии, частота тока ν =40,68 МГц;

2) нет контактного наложения электродов;

3) воздействующий лечебный фактор - переменное электрическое поле;

4) тепловыделение происходит преимущественно при диэлектрических

потерях;

5) выражен специфический болеутоляющий эффект, и поэтому УВЧ-

терапия часто применяется в нетепловых дозировках.

Противопоказания:

- наличие в области воздействия металлических предметов;

- не применяется к лицам с вживленными электронными стимуляторами

сердечной деятельности (кардиостимуляторами);

- не применяется для лиц, профессионально работающих с полями ВЧ,

УВЧ, СВЧ.

Дата добавления: 2015-08-28