Исследование процесса локального разрушающего криовоздействия на биологический объект: Методические указания к лабораторным работам по курсу «Криогенные технологии в медицине и биологии», страница 6

Рис. 10 Матрица численного эксперимента

 Для построения программы численного эксперимента копируем строку 51 до тех пор, пока в столбце контроль не появится значение 0, что свидетельствует о выполнении программы эксперимента. Если планируется несколько экспериментов следует сформировать большое количество строк и меняя условия эксперимента определять момент его окончания по первому вхождению значения 0 в столбце контроль. Для автоматизации определения момента окончания эксперимента можно использовать функцию “ПОИСКПОЗ”. Функция просматривает ячейки в диапазоне B55:B55000 и определяет смещение первой ячейки содержащей значение “0” от ячейки В55 (см. рис. 11).

Рис. 11 Определение точки прекращения численного эксперимента

Это смещение считывается в ячейку В47 и позволяет автоматически обрабатывать данные эксперимента.

Обработка результатов эксперимента

Численные исследования позволяют получить большой объем данных, поэтому в рамках лабораторной работы проводится частное исследование содержание, которого определяется преподавателем. Для выполнения исследования используется дополнительный лист “Обработка”, на который копируются данные с листа “Эксперимент”.

Порядок обработки данных поясняется на примере частного исследования посвященного определению зависимости  отношениия объема криотравмы к объему крионекроза от температуры инструмента. Криотравме подвергаются участки объекта, охлажденные до температуры дефростации = 270 К. объем некротического повреждения определяется условиями эксперимента:

.

Объем криоповреждения определяется глубиной проникновения изотермы в объекте.

Для определения положения этой изотермы выполняем следующие действия.

Используя функцию “СМЕЩ” считываем значение из ячейки В48 листа “Эксперимент” в ячейку А1 листа “Обработка”.Формируем в строке 2 листа “Обработка” массив индексов со значениями от 1 до . В строку 3 того же листа при помощи функции “СМЕЩ” считываем значения температуры объекта  в момент выполнения условия =.

Рис.12 Формирование массива данных  в момент времени

Используя функцию “ПОИСКПОЗ” определяем первое вхождение значении 271 в массив . По полученному значению используя функцию “СМЕЩ” считываем в ячейку С1 значение объема полусферы в пределах которой температура соответствует условию криотравмы.

Рис.13 Использование функции “ПОИСКПОЗ” для определения границы зоны криоповреждения.

Используя функцию “СМЕЩ” определяем значения  и определяем долю побочной криотравматизации:

.

Используя функцию “Специальная вставка” копируем полученные числовые значения на свободное место листа “Обработка” и повторяем эксперимент при другой температуре инструмента.

Промоделировав работу криохирургической системы при нескольких значениях можно создать массивы данных описывающих зависимости:

, ,  и т.д.

На основе графических зависимостей можно сформулировать выводы о влиянии температуры инструмента на результаты разрушающего криовоздействия.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Баранов А.Ю., Малышева Т.А., Сидорова А.Ю, Исследование процесса криоконсервации биопрепаратов в условиях газовой и жидкостной конвекции. Метод. указания к лабораторным работам по курсу «Криогенные технологии в медицине и биологии» для студентов  спец. 140401 очной и заочной форм обучения, СПбГУН ПТ, 2009- 30 c.

2.  Волков Е.А. Численные методы .-М.: «Наука»,1982.-256 с.

3.  Додж М., Стинсон К., Эффективная работа с Microsoft Exel 2000/-СПб,:  Питер, 2002.-1056 с.: ил.

4.  Исаченко В.А., Осипова А.С., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергоиздат, 1981, 416 с.

5.  Кожевников И.Г., Новицкий Л.А. Теплофизические свойства материалов при низких температурах: Справочник.-2-е изд., перераб. и  доп.- М.: Машиностроение, 1982.-328 с.

6.  Пехович А.И., Жидких В.М. Расчеты теплового режима твердых тел. Л.: Энергия, 1976.   352 с.

7.  Примеры и задачи по холодильной технологии пищевых продуктов. Теплофизические основы: Учебное пособие А.В. Бараненко, В.Е. Куцакова, Е.И. Борзенко, СВ. Фролов, СПб.: ГИОРД, 2008, 272 с.