Презентация "Система термостатирования тканей человека" по медицине – проект, доклад

Санкт-Петербургский Национальный Исследовательский Университет Информационных технологий, механики и оптики Кафедра компьютерной теплофизики и энергофизического мониторинга

Выпускная квалификационная работа Система термостатирования тканей человека

Специальность – техническая физика Автор работы – Сорокин М.Ю. Квалификация – бакалавр Руководитель – Кораблев В.А.

Санкт-Петербург 2015

Актуальность тематики

В настоящее время проблема лечения местно-распространённых злокачественных опухолей головы и шеи остаётся актуальной в онкологии в связи с анатомическими особенностями, быстрым распространением заболевания и смертностью больных. На сегодняшний день существуют 4 основных метода воздействия на опухоли: хирургический; химиотерапия; облучение; комбинированный.

Цели работы:

Разработать схему мобильной установки, обеспечивающей заданный тепловой режим; Провести исследования влияния режимов охлаждения на температурное поле тканей; Предложить конструкцию устройства для термостатирования тканей мозга.

Охлаждение областей мозга

Размещение трубки на ткани мозга

внешний вид пленки на поверхности мозга

Прибор для охлаждения тканей мозга с термоэлектрическим блоком

Гидравлическая схема системы охлаждения с аккумулятором холода

Жидкость из бака (1) насосом (2) прокачивается по тонким трубкам через металлическую спираль (4), находящуюся в аккумуляторе холода (3), к объекту охлаждения (5). Объект расположен горизонтально. Для работы насоса используется источник питания ВСА-111Б. Температура объекта в экспериментальной установке измеряется термоэлектрическими термометрами.

ЛЁД

Эскиз изображения контейнера

1см Медная пластина Толщина изоляции 6,4мм 110 мм 155 мм метал. трубки

Основные расчёты:

Мощность, требуемая для забора данной теплоты от мозга: Φ=Δt∙cρG=50 Вт; (1) Теплота, отбираемая от головного мозга за 2,5 часа: Q=50 Вт∙ 10 4 с=5∙ 10 5 Дж; (2) Толщина внешней изоляции δ из = R из ∙ λ из ∙Α=4∙0,06∙0,1=0,01м; (3) Толщина внутренней изоляции δ из = R из ∙ λ из ∙Α=6,4мм; (4) Толщина медной пластины – 1мм; Масса льда равна 2 кг; Расчётные габариты такой конструкции (ВxШxД) – 10x15x15(см).

Непроливающийся гидроразъём

Данный гидроразъём позволяет производить отсоединение основной части трубки от припаянной к медной пластине металлической трубки без потери теплоносителя. С левой и правой стороны имеются специальные крепления.

Насос KNF PML 1538-NF

Выводы:

Преимущества мобильной термостатирующей системы: Система переносная, больной может передвигаться в течение 2-2,5 часов; Извлечение трубки не требует повторного хирургического вмешательства; Не требует постоянного питания от сети (может работать от аккумулятора 12V); Общий вес установки 2,5 кг; Используются экологически чистые и безопасные материалы (теплоноситель – вода, теплоизоляционный материал – пенопласт, охлаждающий элемент – лёд).

Заключение

В ходе выполнения дипломной работы: Проведен анализ способов охлаждения тканей мозга; Предложена схема переносного устройства для охлаждения тканей; Рассчитаны параметры системы термостатирования тканей головного мозга; Даны рекомендации по использованию устройства для охлаждения тканей мозга.