Способ охлаждения локальной области биологической ткани

 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано при лечении ревматоидных заболеваний опорно-двигательного аппарата. Цель изобретения - глубокое охлаждение локальной области ткани без ее деструктивного повреждения. Способ осуществляют следующим образом. Низкотемпературный газовый поток через теплоизолированный трубопровод и сопло на его конце подают на локальный участок биологической ткани, обеспечивая минимальную возможную температуру газового потока в месте контакта с тканью за счет режима подачи и расстояния от сопла до охлаждаемого участка ткани. При понижении температуры на поверхности ткани до криоскопической, во изюежании ее деструкции, прекращают подачу газового потока. За счет теплопритоков из окружающей среды температура поверхности ткани повышается, в глубине ткани температурное поле практически остается неизменным. Охлаждение возобновляют и проводят до тех пор, пока на поверхности ткани температура не станет близкой к криоскопической. Процесс повторяют многократно. Импульсная подача газового потока позволяет избежать переохлаждения ткани на поверхности и достичь необходимого охлаждения в глубинных структурах ткани. Воздействующий низкотемпературный газовый поток может быть квазистатичным, характеризующимся малыми скоростями истечения потока и обеспечивающим низкие коэффициенты теплоотдачи от поверхности ткани. 1 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано при лечении ревматоидных заболеваний опорно-двигательного аппарата.

Известен способ лечения ревматоидных заболеваний путем локального охлаждения суставных образований низкотемпературным газовым потоком, который выбран в качестве прототипа.

Однако известный способ основан на быстром снижении температуры газового потока, что приводит к поверхностному охлаждению ткани, а температурный фронт не успевает достигнуть глубинных образований, например суставных сумок, не достигая желаемого эффекта при лечении. Более длительное воздействие может привести к переохлаждению и деструкции поверхностных структур ткани.

Цель изобретения - глубокое охлаждение локальной области ткани без ее деструктивного повреждения.

Поставленная цель достигается тем, что воздействие низкотемпературным газовым потоком осуществляют в импульсном режиме с частотой и длительностью, обеспечивающими температуру на поверхности ткани не ниже криоскопической. Кроме того газовый поток может иметь квазистатичный характер.

Заявленное изобретение имеет по сравнению с прототипом следующие отличительные признаки: воздействие осуществляют низкотемпературным газовым потоком в импульсном режиме с частотой и длительностью, обеспечивающим температуру на поверхности ткани не ниже криоскопической; низкотемпературный газовый поток носит квазистатичный характер, вследствие чего техническое решение является новым.

Указанные отличительные признаки не обнаружены в известных решениях, позволяет получить положительный эффект, явным образом не следует из уровня техники, поэтому предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень. Предложенное техническое решение является промышленно применимым.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Низкотемпературный газовый поток, полученный, например, путем испарения жидкого азота в газообразный, через теплоизолированный трубопровод и сопло на его конце подают на локальный участок биологической ткани. При этом режим подачи и расстояние от сопла до охлаждаемого участка ткани должны быть такими, чтобы обеспечит минимально возможную температуру газового потока в месте контакта с тканью. При понижении температуры на поверхности ткани до криоскопической во избежании ее деструкции прекращают подачу газового потока. За счет теплопритоков из окружающей среды температура поверхности ткани повышается, а в глубине ткани температурное поле практически остается неизменным. Охлаждение возобновляют и проводят до тех пор, пока на поверхности ткани температура не станет близкой к криоскопической. Процесс повторяют многократно. Частота и длительность низкотемпературного воздействия газовым потоком на локальный участок ткани обусловлены видом и структурой ткани, а также режимными параметрами воздействия. Импульсная подача газового потока позволяет избежать переохлаждения ткани на поверхности и достичь необходимого охлаждения в глубинных структурах ткани.

Кроме того для создания возможности более длительного охлаждения биологической ткани без опасения деструктивного повреждения ее поверхностных структур осуществляющий воздействие низкотемпературный газовый поток, описанный выше, может быть квазистатичным, характеризующимися малыми скоростями истечения потока, обеспечивая низкие коэффициенты теплоотдачи от поверхности ткани.

Предлагаемый способ использован в эксперименте на животных (кроликах).

П р и м е р 1. Охлаждение осуществлялось потоком газообразного азота при температуре -160^оС и коэффициенте теплопередачи от поверхности ткани 85 Вт/м^2.оС. Через 23 с, когда температура ткани на поверхности достигла криоскопической, подача газа была прекращена. За счет теплопритоков из окружающей среды через 10 с температура поверхности повысилась до +6^оС и подачу газа возобновили. Через 5 с температура на поверхности опять достигла криоскопической, охлаждение было прекращено. В таком импульсном режиме воздействие осуществлялось в течение 2,5 мин, после которых температура на глубине 6 мм была равна +18^оС.

При воздействии на ткань газовым потоком при аналогичной температуре в обычном режиме, обеспечивающим коэффициент теплопередачи равным 85 Вт/м^2.оС температура на поверхности ткани достигла криоскопической через 23 с. При этом на глубине 6 мм температура ткани практически не изменялась и была равна +36,8^оС.

П р и м е р 2. Охлаждение осуществлялось потоком газообразного азота при температуре -160^оС в квазистатическом режиме, т. е. при небольшом коэффициенте теплопередачи от поверхности ткани 25 Вт/м^2.оС. Воздействие проводилось 2,0 мин. За это время температура на поверхности ткани достигла криоскопической. При этом на глубине 6 мм температура в ткани достигла +20^оС.

Таким образом использование воздействия низкотемпературного газового потока в импульсном режиме, а также использование квазистатического режима дает возможность более глубокого охлаждения ткани без ее деструктивного повреждения. (56) Журнал "Холодильная техника", N 1, М. : 1992, с. 24.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ОБЛАСТИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ, включающий воздействие на биологическую ткань низкотемпературным газовым потоком, отличающийся тем, что воздействие осуществляют в импульсном режиме с частотой и длительностью, обеспечивающей температуру на поверхности ткани не ниже криоскопической.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздействующий газовый поток может иметь квазистатичный характер.