Управление температурой теплоносителя в зоне криотерапевтического воздействия, страница 3

(6)

Продолжительность эксперимента лимитируется соблюдением условий гипотермической безопасности.

Таблица 3.5.1

Результаты численного эксперимента по моделированию криотерапевтического воздействия в условиях регулирования температуры теплоносителя

(7)

Рис. 3.5.1 Изменение температуры эпителия в условиях регулирования температуры теплоносителя.

Управление температурой теплоносителя позволяет значительно увеличить продолжительность второй фазы криогенного физиотерапевтического воздействия. Температура поверхности эпителия (см. 3.5.1) изменяется в соответствие с оптимальным графиком, наблюдается сочетание относительно короткого периода охлаждения и длинного периода криостатирования. Длительность результативной фазы возросла на порядок. При стартовом значении температуры газа  90 К длительность второй фазы процедуры составила свыше 110 с.  Существенное  увеличение эффективной фазы наблюдается  и в других вариантах. При максимальном значении стартовой температуры газа в кабине (130 К)  результативный период составляет  более 80 секунд. В этом варианте  повышенная продолжительность всей  процедуры (180 с) частично  компенсирует негативное влияние затянутого периода охлаждения (98 с).

Для оценки возможности практической реализации технологии криотерапевтического воздействия в условиях регулирования температуры теплоносителя, на рис. 3.5.2 приведены графики изменения температуры газа. Из графических материалов видно, что для рационального криостатирования кожи на оптимальном температурном уровне система криостатирования должна обеспечить быстрый и существенный по величине  рост температуры при переходе процедуры во вторую фазу. Общее увеличение температуры приводит к тому, что к концу процедуры ее значение  составляет 180 К.

Рис. 3.5.2  Изменение температуры газа в условиях регулирования.

Наибольший темп разогрева теплоносителя наблюдается в варианте с минимальной стартовой температурой. За первые 20 секунд результативной фазы необходимо увеличить температуры в процедурной зоне на 40 К.

При переходе из первой  фазы процедуры во вторую необходимый темп подъема температуры еще выше. На рис. 3.5.3  приведены расчетные значения темпа разогрева теплоносителя в начале второй фазы процедуры.

Рис. 3.5.3 Расчетный темп разогрева теплоносителя  во второй фазе процедуры.

Для  организации управления температурой теплоносителя в варианте в первом варианте (90 К), система криостатирования должна  обеспечивать разогрев со скоростью до 5 К/с. Изменения температуры со столь высоким темпом наблюдаются в начале процедур, когда температура в кабине  снижается от 300 до 140 К  за 15 с, но скорость охлаждении определяется высокой теплоотводящей способностью жидкого криоагента. При разогреве газа единственным источником теплоты является тело пациента, практическая реализация технологии управляемого охлаждения зависит от мощности теплового потока его поверхности. Теплота поступает к поверхности от внутренних слоев оболочки. Интенсивность теплового потока постоянно убывает. График изменения плотности теплового потока с поверхности тела приведен на рис. 3.5.3.