RU2668696C1 - Method for thawing partially frozen bio objects with ultra high frequency energy of decimeter range - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely surgery and experimental medicine, and can be used to thaw a partially frozen bioobject using microwave energy of the decimeter range. To do this, the bioobject is placed in a radio chemically sealed chamber, which includes a refrigerator and a source of microwave energy. At the same time, the temperature in the chamber is maintained by means of the refrigerator at a level that prevents or slows the spontaneous thawing of the outer layers of the bioobject. Microwave radiation power is chosen from the compromise between the intensity of the heating of the bioobject from the deep layers to the outside and the exclusion of the possibility of overheating of the bioobject.EFFECT: method provides the generation of a heat wave from the inside to the outside, when the warming of the frozen portion occurs in the direction from the deep layers to the outer layers.1 cl

Description

Изобретение относится к медицине и предназначено для восстановления замороженных участков тела живого организма, в том числе и человека. Способ предусматривает процесс нагрева замороженных участков тела электромагнитным полем СВЧ и позволяет повысить эффективность восстановления живых тканей организма.The invention relates to medicine, and is intended to restore frozen areas of the body of a living organism, including humans. The method involves the process of heating frozen body parts with a microwave electromagnetic field and can improve the recovery efficiency of living body tissues.

Известен способ лечения обморожения рук (Как лечить обморожение рук: первая помощь и народные средства, ozdorovitel.com/ekstrennaya-pomosch12-kak-lechit-obmorozhenie-ruk.html, опубликовано 22.12.2012), заключающийся в том, что больного с обмороженными руками размещают в теплом помещении укутывают руки потеплее. При слабом обморожении допускается растирание спиртом или погружении рук в теплую ванну. При более тяжелом обморожении растирание категорически запрещено из-за возможного нарушения кожного покрова и рекомендовано интенсивное использование асептических препаратов, а именно: частая смена повязок с мазями, содержащими стрептоцид, синтомицин, йодоформ. Дополнительно к этому рекомендованы антибактериальные инъекции.There is a method of treating frostbite of hands (How to treat frostbite of hands: first aid and folk remedies, ozdorovitel.com/ekstrennaya-pomosch12-kak-lechit-obmorozhenie-ruk.html, published on December 22, 2012), namely, that a patient with frostbite hands placed in a warm room wrap hands warmer. In case of slight frostbite, rubbing with alcohol or immersion of hands in a warm bath is allowed. With more severe frostbite, rubbing is strictly prohibited due to a possible violation of the skin and the intensive use of aseptic drugs is recommended, namely: frequent change of dressings with ointments containing streptocide, synthomycin, iodoform. In addition, antibacterial injections are recommended.

Из народных средств следует отметить компрессы из: агавы американской, алоэ, коры дуба, календулы, сваренной в молоке листьев капусты с яичным белком, прополюса, листьев грецкого ореха, ромашки и т.д. (http://www.tiensmed.ru/news/obmorojenieti-3.html, опубликован 20.05.2009).Of the folk remedies, it should be noted compresses from: American agave, aloe, oak bark, calendula, boiled in milk of cabbage leaves with egg white, propolus, walnut leaves, chamomile, etc. (http://www.tiensmed.ru/news/obmorojenieti-3.html, published May 20, 2009).

Недостатком известных способов является то, что производится интенсивный нагрев наружных участков тела при наличии внутреннего промерзания, характерного частично парализованной кровеносной системой, что не позволяет организму эффективно противодействовать развитию болезнетворной микрофлоры в отогретых наружных слоях биоткани. Это приводит к омертвлению участков биоткани и необходимости их срочного удаления для предотвращения развития гангрены.A disadvantage of the known methods is that intensive heating of the external parts of the body is carried out in the presence of internal freezing, characteristic of a partially paralyzed circulatory system, which does not allow the body to effectively counteract the development of pathogenic microflora in the heated external layers of biological tissue. This leads to the necrosis of areas of biological tissue and the need for their urgent removal to prevent the development of gangrene.

Частично улучшить ситуацию позволяет известный способ доктора Алексеева (Доктор на холодной войне, rusplt.ru/health/doktor-na-holodnoy-21930.html, опубликован 07.03.2016), заключающийся в том, что пациента помещают под длительный, до суток и более, наркоз и в полный покой. В этом случае конечности отогреваются за счет собственных ресурсов организма, с минимальной помощью извне. Ухудшение кровоснабжения замороженных участков происходит не только за счет физических процессов, связанных непосредственно с обморожением, обусловленных сужением кровеносных каналов, появлением в каналах кристаллов льда и т.п. Существенным является реакция мозга, направленная на изоляцию замерзшего органа. Помещая больного под наркоз, можно отключить эту доминанту возбуждения.The situation is partially improved by the well-known method of Dr. Alekseev (Doctor in the Cold War, rusplt.ru/health/doktor-na-holodnoy-21930.html, published on March 7, 2016), which consists in the fact that the patient is placed under prolonged, up to a day or more , anesthesia and in complete rest. In this case, the limbs are heated due to the body's own resources, with minimal external help. The deterioration in the blood supply to the frozen areas occurs not only due to physical processes directly related to frostbite, due to the narrowing of the blood channels, the appearance of ice crystals in the channels, etc. Significant is the reaction of the brain aimed at isolating a frozen organ. By placing the patient under anesthesia, this dominant of excitement can be turned off.

Способ доктора Алексеева не свободен от вышеуказанных недостатков известных способов, он лишь уменьшает интенсивность заражения отогретых участков болезнетворной микрофлорой.The method of Dr. Alekseev is not free from the above disadvantages of the known methods, it only reduces the intensity of infection of the heated areas by pathogenic microflora.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, заключающийся в том, что кролик с обмороженными ногами при нормальной плюсовой температуре подвергается облучению СВЧ-полем (How can a microwave save a frostbitten rabbit? - Bionity www.bionity.com>Home>News, опубликовано 15.04.2015)The closest in technical essence to the proposed method is that a rabbit with frostbite legs at normal plus temperature is exposed to a microwave field (How can a microwave save a frostbitten rabbit? - Bionity www.bionity.com> Home> News, published 04/15/2015)

Недостатком данного способа является то, что поглощение СВЧ-энергии, а следовательно, и нагрев происходит одновременно по всему объему, причем на наружных отогретых слоях поглощение больше и амплитуда СВЧ-волны падает по экспоненте в зависимости от глубины проникновения. Таким образом, здесь, наряду с глубинным поглощением, также наблюдается отогрев наружного участка тела, при наличии более холодных глубинных слоев тела. Это приводит к недостаточному кровоснабжению отогретых участков тела и способствует развитию в них вредоносной микрофлоры.The disadvantage of this method is that the absorption of microwave energy, and therefore heating occurs simultaneously throughout the volume, moreover, on the external heated layers, the absorption is greater and the amplitude of the microwave wave decreases exponentially depending on the penetration depth. Thus, here, along with deep absorption, heating of the outer part of the body is also observed, in the presence of colder deep layers of the body. This leads to insufficient blood supply to the heated areas of the body and contributes to the development of harmful microflora in them.

Техническим результатом предполагаемого изобретения является создание так называемой тепловой волны изнутри-наружу, когда отогрев замерзшего участка происходи в направлении с глубинных слоев к наружним.The technical result of the proposed invention is the creation of the so-called heat wave from the inside out, when the heating of the frozen area occurs in the direction from the deep layers to the outside.

Технический результат достигается тем, что отогреваемый участок тела находится при минусовой температуре, исключающей самопроизвольное размораживание, а отогрев происходит за счет поглощения СВЧ-волны в глубинных слоях, в области границы раздела промерзшего и здорового участков тела.The technical result is achieved by the fact that the heated part of the body is at minus temperature, excluding spontaneous defrosting, and heating occurs due to absorption of the microwave wave in the deep layers, in the interface between the frozen and healthy parts of the body.

Суть изобретения заключается в том, что, как можно видеть из справочных материалов, поглощение СВЧ-волны дециметрового диапазона в воде более чем в 10000 больше чем во льду (Диэлектрические свойства воды и льда, http://www.080de.ru/article/krie/Dielectric_properties_of_water_and_ice, 30.05.2012). В связи с этим, при сохранении наружного слоя в замерзшем состоянии, вся энергия будет поглощаться в глубинных слоях, а именно в области границы раздела промерзшего и здорового участков тела, там где появляется вода. Область прогрева расположена оптимальным образом, так как находящиеся рядом здоровые кровеносные сосуды обеспечивают клетки питанием и защитой. Вредоносная микрофлора изолирована промерзшим наружным слоем. Внешний раздражитель, которым и является поглощаемая СВЧ-волна, повышает локально температуру и способствует включению доминанты возбуждения мозга, ранее отключенной при замерзании. В этом случае важно сохранять наружный слой в замерзшем состоянии, чтобы предотвратить поглощение СВЧ-энергии во внешнем слое.The essence of the invention is that, as can be seen from the reference materials, the absorption of the microwave wave of the decimeter range in water is more than 10,000 more than in ice (Dielectric properties of water and ice, http://www.080de.ru/article/ krie / Dielectric_properties_of_water_and_ice, 05/30/2012). In this regard, while maintaining the outer layer in a frozen state, all energy will be absorbed in the deep layers, namely in the area of the interface between the frozen and healthy parts of the body, where water appears. The warm-up area is optimally positioned, since the nearby healthy blood vessels provide the cells with nutrition and protection. The harmful microflora is isolated by a frozen outer layer. An external stimulus, which is the absorbed microwave wave, locally raises the temperature and contributes to the inclusion of the dominant brain excitation, previously turned off when freezing. In this case, it is important to keep the outer layer in a frozen state in order to prevent the absorption of microwave energy in the outer layer.

Предлагаемый способ реализуется реализуется следующим образом. После осмотра больного, определяются обмороженные участки тела. Как правило, это конечности. Длительность осмотра должна быть максимально ограничена с целью предотвращения самопроизвольного оттаивания. После этого, на обмороженную конечность надевается радиогермеричная камера, в состав которой входит источник СВЧ-энергии и холодильник, который предотвращает или существенно замедляет самопроизвольное оттаивание. Рекомендуется диапазон температуры в камере -2 - +4 градуса Цельсия Мощность СВЧ-излучения выбирается из компромисса между интенсивностью отогрева и исключением возможности перегрева тела и обычно находится в пределах 30-100 Вт. Естественно, что в камере окажется, помимо обмороженных участков конечности, также и здоровые участки, благодаря которым больной сам может определить максимально возможную мощность облучения. Поглощаемая в здоровых участках СВЧ-энергия предотвратит охлаждение конечности в камере, где поддерживается низкая температура. После установки оптимальной мощности, больного помещают в горизонтальное состояние и применяют к нему обезболивающую терапию, поскольку возвращение к жизни замороженных клеток является очень болезненной процедурой.The proposed method is implemented as follows. After examining the patient, frost-bitten areas of the body are determined. As a rule, these are limbs. The duration of the inspection should be as limited as possible in order to prevent spontaneous thawing. After that, a frostproof chamber is put on a frostbitten limb, which includes a microwave energy source and a refrigerator, which prevents or substantially slows down spontaneous thawing. The recommended temperature range in the chamber is -2 - +4 degrees Celsius. The power of microwave radiation is selected from a compromise between the intensity of heating and the exclusion of the possibility of overheating of the body and is usually in the range of 30-100 watts. Naturally, in addition to frostbitten areas of the limb, there will also be healthy areas in the chamber, thanks to which the patient himself can determine the maximum possible radiation power. The microwave energy absorbed in healthy areas will prevent the limbs from cooling in a chamber where the temperature is kept low. After setting the optimal power, the patient is placed in a horizontal state and anesthetic therapy is applied to it, since the return of frozen cells to life is a very painful procedure.

Claims (1)

Способ размораживания частично замороженного биообъекта с использованием СВЧ-энергии дециметрового диапазона, включающий помещение биообъекта в СВЧ-поле дециметрового диапазона, отличающийся тем, что объект помещают в радиогерметичную камеру, в состав которой входят холодильник и источник СВЧ-энергии, при этом с помощью холодильника поддерживают температуру в камере на уровне, предотвращающем или замедляющем самопроизвольное оттаивание наружных слоев биообъекта, а мощность СВЧ-излучения выбирают из компромисса между интенсивностью отогрева биообъекта из глубинных слоев наружу и исключением возможности перегрева биообъекта.A method of defrosting a partially frozen bioobject using microwave energy of the decimeter range, including placing the bioobject in the microwave field of the decimeter range, characterized in that the object is placed in a radio-sealed chamber, which includes a refrigerator and a source of microwave energy, while using a refrigerator to support the temperature in the chamber at a level that prevents or slows down spontaneous thawing of the outer layers of the biological object, and the power of the microwave radiation is chosen from a compromise between the intensity South heating of the biological object from the deep layers to the outside and excluding the possibility of overheating of the biological object.