Математическая модель термоэлектрического устройства для внутриполостной гипотермии

Аннотация:

Статья посвящена математическому моделированию теплофизических процессов в термоэлектрическом устройстве (ТЭУ) для внутриполостной гипотермии. Математическая модель ТЭУ построена на основе решения системы дифференциальных уравнений нестационарной теплопроводности для структуры «устройство - биологический объект воздействия». B результате расчетов получены данные об изменении температуры различных частей ТЭУ и биологического объекта воздействия во времени. B настоящее время в медицинской практике широкое распространение получили немедикаментозные методы лечения различных заболеваний. Среди них отличаются высокой эффективностью и простотой реализации методики, связанные с использованием локальной гипотермии отдельных органов и тканей человеческого организма. Среди подобных следует выделить локальное охлаждение внутренних полостей человека, которое активно применяют в оториноларингологии, гинекологии, проктологии, урологии и других областях медицины . Универсальным средством для реализации подобных способов теплового воздействия на внутреннюю полость человека является применение ТЭУ, работающих в режиме охлаждения биологического объекта .При этом данная аппаратура отличается работой в таких специфических условиях, как труднодоступность объекта воздействия, высокая влажность рабочей среды, высокая степень локализации воздействия и точности дозировки теплоты, наличие значительных теплопри-токов к объекту воздействия. ТЭУ подобного типа может быть реализовано различными конструктивными решениями, среди которых наиболее целесообразными представляются следующие: • термоэлектрический модуль, входящий в ТЭУ как источник холода, представляющий собой самостоятельный (автономный) узел, при этом охлаждение осуществляется посредством передачи теплоты за счет использования высокотеплопроводного протяженного материала (например, медного или алюминиевого теплопровода) либо за счет транспортировки теплоносителя (жидкости, газа) ; • непосредственный контакт ТЭМ с объектом воздействия через воздействующий высокотеплопроводный наконечник ; • совмещенный вариант, когда имеет место использование основного ТЭМ как отдельного автономного узла и дополнительного ТЭМ, имеющего непосредственный тепловой контакт с биологическим объектом . Анализ возможностей каждой из перечисленных схем, а также режимов проведения лечебных процедур дает возможность сделать вывод о том, что более предпочтителен третий вариант, который позволяет получить высокие тепловые мощности и снизить тепловые потери по длине теплопровода для сопряжения основного ТЭМ и объекта воздействия. Целью исследований является математическое моделирование и теоретическое исследование теплофизических процессов в ТЭУ для внутриполостной гипотермии.

Авторы:

Издание: Медицинская техника
Год издания: 2024
Объем: 3с.
Дополнительная информация: 2024.-N 2.-С.28-30. Библ. 10 назв.
Просмотров: 4