Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время получило развитие новое направление применения низких температур з медицине, основанное на терапевтическом воздействии низкотемпературной газовой струей на локальную область тела пациента. Впервые, метод лечения неповреядаощкми дозами экстремального холода, нашел свое применение в середине 70-х годов в Японии, где использовался з качестве специфической физиотерапевтической процедуры при лечении полиартрита. Дальнейшее развитие метод получил в странах Западной Европы-Полызе и ОРТ, где успеино применялся при лечении люмбал-гии, плечелопаточного периартрнта, постхирургических и посттравматических контрактур, а также целого ряда других заболеваний опорно-двигательного аппарата.
Данный метод, оказызгя стрессовое воздействие на систему терморегуляции, вызывает в результате ответной реакции организма, выделение биологически активных веществ, интенсификация периферийного кровотока, сопровоздансь при отом аналгезнруюцкм и противовоспалительным эффектами. Вместе е этим, процедура криотерапевтического охлаждения проста и удобна в реализации как в стационарных, так и в амбулаторных условиях, и по субъективной оценке пациентов, позволяет создать комфортнызосгущения в ходе лечения.
Кроме высокой лечебной эффективности метода локального криотерапевтического воздействия, необходимо отметить значительные положительные изменения социальных и экономических показателей при использовании экстремального холода в качестве лечебного фактора.
Несмотря на перечисленные преимущества,широкого распространения метод локальной газовой криотерапии не получил по двум причинам: во-первых, из-за отсутствия эффективных и надежных в эксплуатации аппаратов для локального конвективного низкотемпературного охлаждения; во-вторых, из-за отсутствия научно-обоснованных методик применения, позволяющих осуществлять выбор параметров воздействия и получить прогностическую оценку результатов охлаждения.
В связи с этим, проведение теоретических и экспериментальных исслєдоваїмЯ, направленных на разработку криотерапевтической
аппаратуры, методов безопасного, эффективного охлаждения и прогнозирования результатов криотерапевтического воздействия на биоткань, исследование термодинамических и теплообыенных характеристик криогенной газовой струи, экспериментальное изучение температурных полей в объекте воздействия является весьма актуальной задачей.
Цель работы и задачи исследования
Цель работы - разработка основных теоретических положений метода локальной криотерапии, создание криотерапевтических систем для низкотемпературного охлаждения биологической ткани'и научко--обоснованных методических рекомендаций для их практического применения.
Для достижения цели было необходимо:
разработать, на основании методов математического моделирования, основные теоретические положения процесса локального конвективного низкотемпературного охлаждения живой биологической ткани;
исследовать основные закономерности термодинамических и теплообменник процессов в дозвуковой бсесимыетричной криогенной газовой импактной струе;
разработать криотерапевтическую аппаратуру для локального охлаждения биологической ткани криогенной газовой струей;
провести экспериментальные исследования метода локальной газовой криотерапии на живьх биологических моделях;
разработать научно-обоснованные методические"рекомендации для проведения локалсНогокриотерапевтического воздействия криогенной газовой струей.
Научная новизна работы
Впервые было получено решение задач стационарного и нестационарного теплообмена между криогенной газовой струей и биологической тканью, рассматриваемой в виде сложной структуры с источниками тепла за счет кровотока и процессов метаболизма.
Проведено экспериментальное исследование термодинамических и теплосбменкых характеристик криогенной, газовой, осесимметрич-ной, доззуковой, импактной струи. Получена полуэмпирическая зависимость для расчета изменения осевой температуры струи, а также критериальные уравнения для определения коэффициента теплоотдачи в области критической точки на охлаждаемой поверхности
биоткани.
Были установлен оптимальные соотношения между -термодинамическими, теплообменными параметрами криогенной газовой струи, расходными и конструктивными характеристиками криотерапевтического аппарата, обеспечивающие безопасное и эффективное охлаждение биологической ткани.
Практическая ценность работы
- разработаны два типа криотерапевтических аппаратов для локального охлаждения биологической ткани криогенной газовой струей: установка с испарительной системой и установка с отбором паровой фазы над зеркалом жидкого криоагекта. Разработанные криотерапевтические системы могут использоваться в таких областях клинической . практики, как травматология, ортопедия, ревматология, реабилитация и др.
-- разработаны научно-обоснованные методические рекомендации для проведения низкотемпературного локального криотерапевтического воздействия.
Результаты диссертационной работы внедрены и используются в лечебной практике Института ревматологии РАШ.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях секции Ученого Совета ВНИШМТ, на П Международной конференции "Успехи современной криобиологии" (Харьков, 1992г.), на Научной конференции молодых ученых России "Здоровье и болезни человека на рубеже XXI века" (Москва, 1993г.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликоеано семь. печатных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 146 наименований и приложения. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста, содержит 38 рисунков, 9 таблиц и 25 страниц приложений.
