Тема 4 Моделювання звуження Дрібних судин
Вступ
Розділ 1. Літературний огляд
Розглянути систему кровообігу; основні закони геодинаміки.
Розділ 2. Методична частина
2.1. Об’єкт дослідження
2.2. Методи дослідження параметрів гемодинаміки
Розділ 3. Експериментальна частина
Використовуючи параметри гемодинаміки в нормі і при звужені одного з дрібних судин (Рис.1) привести еквівалентну електричну схему звуження судини і, використовуючи дані з попереднього завдання провести розрахунок падіння тиску на ділянках ab, bc, cd. Число паралельно з’єднаних судин n>10.
Рис.1. Звуження одного з дрібних судин
rЭ
Io-I|
Рис. 2. Приклад еквівалентної електричної схеми
rЭ –еквівалентний опір, що шунтує, який відповідає загальному гідравлічному опору усіх паралельно з’єднаних судин без звуження (rЭ <<2R+r|);
r/ -опір, що відповідає ділянці звуження;
R –опір на ділянці без звуження
До звуження загальний опір ділянки аd Rзаг =r c / n (rc - еквівалентний гідравлічний опір однієї судини без звуження). Після звуження Rзаг = rЭ= r c / (n-1).
-
Напруга
Падіння тиску
Побудувати криву розподілу тиску вздовж судини.
Тема 5 Кінетика кровообігу в еластичних судинах
Вступ
Розділ 1. Літературний огляд
Розглянути процеси розповсюдження пульсової хвилі; вплив судинного тонусу, артеріальний пульс.
Розділ 2. Методична частина
2.1. Об’єкт дослідження
2.2. Методи виміру артеріального пульсу
Розділ 3. Експериментальна частина
Використовуючи схематичне зображення кровообігу в великих і дрібних судинах (рис.1) і показники змін гемодинамічних величин (рис.2) провести:
Варіант 1 -аналіз зміни тиску на початку діастоли при збільшені гідравлічного тиску дрібних судин.
,
де Р –тиск в великих судинах, Ркін –тиск на виході жорсткої трубки, W –гідравлічний тиск.
,
де С
–еластичність судини. С~1/Е, де Е –модуль
Юнга.
,
де Vп
–швидкість пульсової хвилі (10 м/с), h
–товщина стінки судини, r
–радіус. Швидкість крові 0,5 м/с.
Падіння тиску до діастолічного відповідає:
Рис.1. Схематичне зображення кровообігу
Рис.2. Зміни гемодинамічних величин
Варіант 2. аналіз зміни гідравлічного опору аорти у порівнянні з артерією, якщо в’язкість крові в аорті зрівняється з в’язкістю крові в артерії. У стані норма в’язкість крові в артерії складає 0,9 в’язкості крові аорти.
Варіант 3. аналіз змін тиску крові на відстані 10 см від початку судини, якщо на початку судини тиск складає 10 4 Па с, радіус судини 1 мм.
Тема 6 Біологічноактивні точки –особливі зони корекції організму
Вступ
Розділ 1. Літературний огляд
Розглянути будову шкіри та біологічно активних точок (БАТ) та їх роль в організмі.
Розділ 2. Методична частина
2.1. Об’єкт дослідження
2.2. Методи визначення БАТ
Розділ 3. Експериментальна частина
Використовуючи загальні відомості про біомедичні ефекти КВЧ –хвиль в процесі акупунктурної дії на певні органи провести аналіз з визначенням геометрії елементів антени та біжутерії у вигляді антени.
Рис.1. Голка, що введена в БАТ: λ1-основна хвиля, λ3-непарна гармонік
На рис.1: 1 –ручка, що являє собою циліндричну спіральну антену; 2 –чотирьох хвильовий вібратор, 3 –провідник, що вводять в шкіру з заданим значенням ε; 4 –провідник з повільно зменшуючим діаметром.
Довжина голки має значення від 15 до 150 мм при довжині гострія -1,5...2 мм і товщині голки 0,15...0,45 мм. Ручка голки намотують з срібної проволоки діаметром 0,1...0,15 мм. Матеріал голки може бути сталь, золото, срібло, платина. Глибина введення визначається потребами і може складати 0,1...3 см.
а, мм.......... 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2
(Т1), f, ГГц 500 250 166 125 100 83 71 62 55 50 45 41,6
(Т2), f, ГГц 1000 500 332 250 200 166 142 124 110 100 90 83,2
Вздовж спіралі розповсюджуються поверхневі електромагнітні хвилі складної структури, їх позначають символом ТП, де п –число довжин хвиль, що вміщуються на довжині витка спіралі 1. Якщо l≈2πa<<λ, то має місце хвилі типу Т0. Режим, що відповідає вісі випромінювання при l≈λ, в спіралі хвиля Т1.
Для синфазного складання полів в сусідніх витках повинно виконуватися співвідношення:
l =λ W(1 +S/ λ),
де S- крок спіралі;
λ –довжина хвилі в вільному просторі;
λ W –довжина хвилі в проводі спіралі.
Хвилі Т1 розповсюджуються вздовж вісі голки і мають колоподібну поляризацію при l≈λПР, або еліптичну при l ≠λ. Якщо λ≈2λПР, то вздовж спіралі розповсюджується хвиля Т2, при цьому випромінювання вздовж вісі відсутнє, а ДН має вигляд воронки. Резонансна довжина хвилі антени дорівнює: λ=4l/m де m =1,3,5; l- довжина голки. Власна довжина хвилі λ1антени 2 дорівнює λ1=4l.
Рекомендовані частотні діапазони випромінювання (прийому) електромагнітних хвиль голки різної довжини, що використовують в акупунктурі:
l, мм.......... |
2 |
5 |
10 |
50 |
100 |
150 |
λ1, мм........ |
8 |
20 |
40 |
200 |
400 |
600 |
λ3, мм........ |
2,6 |
6,6 |
13,3 |
66,6 |
133 |
200 |
λ5, мм........ |
1,6 |
4 |
8 |
40 |
80 |
120 |
λ7, мм........ |
1,1 |
2,8 |
5,7 |
28,5 |
57,1 |
85,7 |
Глибина проникнення електромагнітного випромінювання КВЧ діапазону в шкіру визначається величиною скін –шару:
≈0,5....0,7
мм,
де μ –магнітна проникність,
f –частота випромінювання,
ε –діелектрична проникність.
При
проведенні мікроголкотерапії голка
представляють у вигляді аплікатурної
антени, що складається з смуги резонатора
(кільце), яке з’єднується з підшкірним
шаром. Резонансна довжина хвилі
аплікатурної антени визначається як:
,
де d
діаметр кільця (рис.2).
Рис. 2. Положення мікроголки при мікро голкотерапії
Значення діелектричної проникності:
Підшкірний шар – ε =30;
мязи – ε =48;
повітря – ε=1;
вода– ε=80.
Замість кільця на поверхні БАТ можна розміщувати елементи біжутерії. Резонансна частота діелектричного резонатора, що має форму шару, розраховують за формулою:
,
де f –частота в ГГц,
R –радіус шару, в мм.
р –параметр, що залежить від типу коливань Н101, Е101.
f, ГГц 42,25 53,57 61,2
ε Бурштин 2,8 2,8 2,8
ε Перлини 4 4 4
ε Діамант 8 8 8
ε Сапфір 9 9 9
Рис.3. Залежність довжини хвилі випромінювання від ε шкіри
Завдання 1.
Проаналізуйте можливість створення електромагнітного поля, що має діаграму направлення (ДН) по поверхні шкіри.
Завдання 2.
Проаналізуйте можливість створення колообразної поляризації вздовж голки. Визначить критичний діаметр та крок спіралі.
Завдання 3.
Проаналізуйте можливість створення хвиль типу Т2 та резонансну довжину хвилі такої антени.
Завдання 4.
Визначить діаметр кільця для створення лікувального ефекту при різних значеннях діелектричної проникності.
Завдання 5.
Визначить діаметр шару бруштина, що використовують для лікування та корекції щитовидної залози. (р=6,57, f~52 ГГц).
Завдання 6.
Для збудження іонних потоків в БАТ потрібно розташування діелектричного шару діаметром 1...2,5 мм (f~ 65 ГГц).
Завдання 7.
Проаналізуйте параметри діаманту для резонансних збуджень в БАТ.