Дарсонвализация в физиотерапии курсовая

«Высокочастотная электротерапия: дарсонвализация, микроволновая терапия»

Дарсонвализация– применение с лечебной целью тока высокой частоты (ПО кГц) и напряжения (20–30 кВ) при небольшой силе (до 5мА) тока, модулированного в серии колебаний длительностью 100 мкс следующих с частотой 100 Гц. Метод получил свое название от имени автора – французского физика, физиолога и врача Ж. Дарсонваля.

ФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. Действующий фактор – импульсный, быстрозатухающий, коронный разряд (искра) высокой частоты (1Ю кГц), высокого напряжения (20–30 кВ) и малой силы СО 015 мА). Длительность серий импульсов 100 мкс, частота 50 Гц.

АППАРАТЫ «Искра-1», «Искра-2», аппарат для дарсонвализации портативный «Корона М» и «Импульс-1». Электроды представлены фигурными вакуумными стеклянными баллонами различной формы. Электроды бывают полостными и наружными. Полостные электроды: ушной, вагинальный, назальный, ректальный большой и малый, ротовой. Наружные электроды: гребешковый, грибовидный большой и малый. Наружные электроды перед процедурой обрабатываются спиртом, полостные – дезинфицирующим раствором, затем водой и спиртом.

Подготовка к работе аппарата «Искра-1». Аппарат заземляют, включают в сеть и вставляют электрод в держатель. Выключатель сети переводят в положение «1», при этом загорается сигнальная лампочка. Затем переключатель переводят в положение «2», «3» и т.д., пока стрелка измерительного прибора не установится в пределах цветного сектора шкалы. Аппарат прогревают 3 минуты, подводят электрод к патологическому очагу и ручкой «мощность» увеличивают напряжение на выходе до появления тихого или искрового разряда. Положение ручки на цифре «3» соответствует малой, на «5» – средней, на «8» большой интенсивности разряда.

МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕДУРЫ. Различают общую и местную дарсонвализацию. Общая дарсонвализация (аппарат «Вихрь-1») из-за значительных радиопомех в настоящее время не используется. Местную дарсонвализацию проводят на патологический очаг и на сегментарно-рефлекторную зону. Методики также подразделяются на поверхностные и полостные. Поверхностные бывают стабильными и лабильными, контактными и эфлювиальными с воздушным зазором 2–4 мм. Участок тела, подлежащий воздействию, припудривают тальком (за исключением волосистой части головы и лица), полостные электроды смазывают стерильным вазелином и фиксируют в полости.

ПОКАЗАНИЯ. Дарсонвализация показана при следующих основных синдромах: общих воспалительных изменений; болевом; наличия жидкости в полости (перифокальное улучшение кровотока); дыхательной, сосудистой, сердечной, печеночной, почечной недостаточности 1-И ст.; гипертензивном; Рейно; нарушения функции суставов; деформации позвоночника; кожном; нарушения целостности тканей; аллергическом; синдроме разрастания соединительной ткани (гиперпластическом); климактерическом; цефалгическом; энцефалопатии; энцефа-ломиелопатии; гипоталамическом; полинейропатии; невропатии; дис-циркуляторной энцефалопатии; вестибулярном; ликворной гипертен-зии; дискинетическом (спастическом и атоническом); отечном; цереб-роишемическом; атрофическом; астеническом; вегето-сосудистой дис-тонии; корешковом; корешково-сосудистом; рефлекторном.

Заболевания: раневые процессы (трофические язвы, раны, повреждения кожи), заболевания кожи (экземы, нейродермиты, герпес), аллопеция, зудящие дерматозы; сосудистая патология (эндартериит в начальной стадии, варикозное расширение вен нижних конечностей, мигрень, атеросклероз сосудов головного мозга, болезнь Рейно, геморрой, вазомоторный ринит); расстройство сна, климактерический невроз, энурез, нейроциркуляторная дистония (на воротниковую зону); невриты и миозиты; пародонтоз; трещины ануса и влагалища, эрозии шейки матки; фарингиты, глосситы, стоматиты; травматологическая патологии (снятие чувства онемения и парестезии), остеохондроз позвоночника, тугоухость, импотенция.

ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ. Кроме общих, при синдромах: нарушения ритма сердца; мышечнотоническом; гипотензивном; невротическом.

Заболевания: истерия, активный туберкулез легких, состояние после инфаркта (в течение 6 месяцев), ишемическая болезнь сердца, стенокардия Ш-ГУ ФК, острое нарушение мозгового кровообращения, гипотония, индивидуальная непереносимость тока, боли при введении полостных электродов.

ДОЗИРОВКИ. Дарсонвализация дозируется следующими факторами: мощностью (до ощущений покалывания при поверхностных методиках и легкого тепла при полостных); длительностью процедуры (от 3–5 минут до 10 мин>т). Процедуры проводят ежедневно или через день, на курс лечения 10–12 процедур. Повторный курс назначают через 1–2 месяца.

Возможные сочетания: вакуумдарсонвализация.

Дециметроволновая терапия(ДМВ-терапия) – лечебное применение электромагнитных волн дециметрового диапазона.

ФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. Действующий фактор ДМВ-терапии – электромагнитная волна с частотой 460 МГц.

АППАРАТЫ. ДМВ-терапию осуществляют с помощью таких аппаратов: «Волна-2М» (передвижной), ДМВ-15 «Ранет», ДМВ-20 «Ромашка» (переносные), «КасНоЛегт», «ТЬегта8рес 600», имеющие комплекты излучателей (дистанционные и контактные). Они подразделяются на стационарные («Волна») и портативные («Ранет», «Ромашка»). Электроды в аппаратах представлены волноводом (излучатель) с отражателем. Аппараты требуют заземления.

МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕДУРЫ. Выделяют контактные и дистанционные методики проведения процедур. Дистанционные методики используют при работе на стационарных аппаратах, зазор рекомендуется устанавливать не более 5 см. Воздействуют на очаг (очаговая методика), рефлексогенные зоны (сегментарно-рефлекторные) и БАТ.

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРА. Физико-химические эффекты: проникающая энергия ЭМИ при ДМВ-терапии поглощается дипольными молекулами связанной воды, а также боковых групп белков и глинолипидов плазмолеммы на глубине до 9–11 см. В результате возникают конформационные перестройки цитоскелета и мембран органоидов, которые изменяют межмолекулярные и электростатические взаимодействия структурно-каркасных белков, внеклеточного матрикса и субклеточных структур. Дециметровые волны активируют мембранные энзиматические комплексы и системы вторичных посредников (циклические нуклеотиды, эйкозаноиды, С-белки и ионы кальция), синтез нуклеиновых кислот, белков в клетках, повышают интенсивность процессов фосфорилирования в митохондриях, с продукцией сур-фактанта при воздействии на легкие (нетепловое осцилляторное) действие ДМВ.

При увеличении плотности потока энергии более 0, 01 Вт/см2 из-за повышения количества поляризуемых молекул связанной воды, гли-колипидов и амплитуды их колебаний энергия воздействующих электромагнитных волн преобразуется в тепловую, что приводит к нагреванию тканей на 1, 5° С (тепловое действие дециметровых волн).

Физиологические эффекты: наибольшее выделение тепла происходит в органах и тканях, богатых водой (кровь, лимфа, паренхиматозные органы, мышцы), в которых активируется метаболизм. При ДМВ-терапии не происходит перегрев подкожной жировой клетчатки. Причем при ДМВ ткань прогревается равномерно на всем протяжении, постепенно убывая к глубине тканей. Тепло, образующееся в тканях при СВЧ-терапии, расширяет капилляры, повышается проницаемость микроциркуляторного русла, улучшается кровообращение, в том числе и головном мозге, наблюдается развитию коллатералей. Дециметровые волны повышают содержание Т-лимфоцитов и снижают содержание В-лимфоцитов и 1§А и С у больных с иммунным дисбалансом. Локализация воздействия ДМВ-терапии на железы внутренней секреции приводит к увеличению продукции релизинг-факторов в гипоталамусе, активации гормонсинтетических процессов в щитовидной железе и выбросу в кровь глюкокортикоидов, повышенной утилизации катехоламинов в миокарде.

Вследствие активации центров парасимпатической нервной системы снижаются артериальное давление, частота дыхания и сердечных сокращений, купируется астматический статус. Следовательно, СВЧ-терапия отличается от УВЧ-терапии различной локализацией областей максимального теплообразования. Это различие обусловлено участием в формировании тока смещения разных структурных компонентов тканей (диполей воды и низкомолекулярных цепей гликоли-пидов в СВЧ-поле и крупных гидратированных глобулярных белков, гликопротеидов и фосфолипидов – в УВЧ-поле).

СВЧ-терапиябольше показана у больных с гипореактивностъю организма, УВЧ-терапия

Лечебные эффекты: прововоспалительный (первичный), секреторный, сосудорасширяющий, иммунокоррегирующий, метаболический, трофический, гиперкоагулирующий.

ПОКАЗАНИЯ. ДМВ-терапия используется при следующих основных синдромах: общих воспалительных изменений; интоксикационном; болевом; бронхообструктивном; дыхательной, сосудистой, сердечной, печеночной, почечной недостаточности 1-И ст.; гипертензив-ном; диспептическом; нарушения стула; внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы; печеночной и почечной колики; ди-зурическом; нефротическом; мочевом; нефритическом; судорожном; мы-шечно-тоническом; Рейно; нарушения функции суставов; деформации позвоночника; кожном; нарушения целостности тканей; аллергическом; синдроме разрастания соединительной ткани (гиперпластическом); климактерическом; цефалгическом; энцефалопатии; энцефало-миелопатии; полинейропатии; невропатии; дисциркуляторной энцефалопатии; менингеальном; ликворной гипертензии; дискинетическом (спастическом); цереброишемическом; атрофическом; астеническом; невротическом; вегето-сосудистой дистонии; корешковом; корешково-сосудистом; рефлекторном.

Заболевания: подострые, хронические ограниченные воспалительные процессы (фурункулы, карбункулы, гидроадениты) и острые с наличием оттока экссудата, а также другие заболевания, где используется УВЧ (бронхит, пневмония). Наиболее широко использ>ют СВЧ-терапию при заболеваниях опорно-двигательного аппарата воспалительного, дегенеративного и травматического генеза, гипертонической болезни 1-П стадии, ИБС (постинфарктный кардиосклероз с 25–28 дня заболевания), заболеваниях желудочно-кишечного тракта и желчевы-водящих путей (язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, холецистит) и почек (пиело- и гломерулонефрит, реноваскулярная гипертония), паркинсонизме и заболеваниях нервной системы, бронхиальной астме, ревматизме с активностью не выше II степени.

ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ. Наряду с общими, при синдромах: общих острых воспалительных изменений; наличия жидкости в полости; нарушения ритма сердца; гипотензивном; тромбофлебитическом; фле-ботромбоза; гипергликемическом; гипертиреоидном; отечном.

Противопоказано применение СВЧ-терапии при заболеваниях: тиреотоксикозе, отечности тканей в месте воздействия, коралловидных камнях в лоханке почек, активном туберкулезе (при воздействии на грудную клетку), беременности (при воздействии на область живота), стенокардии напряжения П-1У ФК, пароксизмальных нарушениях сердечного ритма, язвенной болезни со стенозом привратника.

ДОЗИРОВКИ. При контактной методике воздействия судят по показаниям прибора на панели аппарата и ощущениям больного; при дистанционных методиках – только по ощущениям больным тепла. Продолжительность процедур, проводимых ежедневно или через день, 8–10 мин (до 15 мин. на несколько полей), на курс лечения 8–12 процедур, в острый период – 5 процедур.

Дистанционный способ воздействия осуществляют при помощи стационарного аппарата «Волна-2’». Излучатель необходимого размера устанавливают на расстоянии 3–4 см от обнаженного участка тела. Дозировка слабая (до 30 Вт), средняя (до 50 Вт) и интенсивная (до 70 Вт).

Контактную методику применяют портативным аппаратом «Ромашка». Излучатель накладывают непосредственно на обнаженный участок тела, доза от 5 до 15 Вт После процедуры на месте воздействия отмечается гиперемия и повышение температуры кожи. Детям с двухлетнего возраста применяют небольшие дозировки 2–5 Вт в течение 5–8 минут, более старшим – 5–8 Вт (до ощущения легкого тепла), 8–12 минут. С осторожностью проводят процедуры в местах скопления жидкости и в области костных выступов, где кровообращение и отведение тепла недостаточны. Повторный курс назначают через 2–3 месяца.

1. В.С. Улащик, И.В. Лукомский Общая физиотерапия: Учебник, Минск, «Книжный дом», 2003 г.

2. В.М. Боголюбов, Г.Н. Пономаренко Общая физиотерапия: Учебник. – М., 1999 г.

3. Л.М. Клячкин, М.Н. Виноградова Физиотерапия. – М., 1995 г.

4. Г.Н. Пономаренко Физические методы лечения: Справочник. – СПб., 2002 г.

5. В.С. Улащик Введение в теоретические основы физической терапии. – Минск., 1981 г.

6. Клиническая физиотерапия / Под ред. В.В. Оржешковского. – Киев, 1984 г.

источник

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

По дисциплине: «Биомедицинские аппараты и системы»

Тема: «Анализ устройства и принципов функционирования медицинских аппаратов Дарсонваля»

. Назначение, область применения аппарата Дарсонваля ЭЛАД Мед Теко-3электрода

. Физический принцип ,положенный в основу работы аппарата Элад Мед Теко

. Описание устройства Дарсонваль ЭЛАД МедТеко-3электрода

. Медицинские особенности ,методика Дарсонвализации

. Обзор современных приборов

Физиотерапия (от др.-греч. . — природа + . — лечение) — специализированная область клинической медицины, изучающая физиологическое и лечебное действие природных и искусственно создаваемых физических факторов на организм человека.

Физиотерапия является одним из старейших лечебных и профилактических направлений медицины, которое включает в себя множество разделов. Среди самых крупных разделов физиотерапии можно отметить:

· лечение с помощью лазеротерапии, низкочастотной лазерной терапии,

· амплипульстерапии в офтальмологии,

· транскраниальной и трансвертебральной микрополяризации,

· теплового излучения и других различных механических воздействий,

Каждый из этих разделов включает ряд обособленных, или комплексных лечебных методов, основанных на использовании того или иного физического фактора. Физиотерапевтические методики эффективно дополняют медикаментозную составляющую комплексного лечебного процесса, позволяют избежать нежелательных побочных эффектов и достигнуть стойких положительных результатов лечения. Но ключевым звеном успешного диагностического и лечебного процесса является врач. Поэтому процедуры следует проходить только после предварительной консультации со специалистом для максимальной эффективности терапии и безопасности пациента.

. Назначение, область применения аппарата Элад Мед Теко

Аппарат для дарсонвализации ЭЛАД МедТеКо применяется в физиотерапии, стоматологии, дерматологии и косметологии и других областях.

В физиотерапии аппарат Дарсонваля ЭЛАД МедТеко применяется при радикулите, остеохондрозе, заболевании сосудов, варикозном расширении вен, отморожении 1ой и 2ой степени, вяло гранулирующих ранах, трофической язве, геморое, простатите, половой слабости, неврозе сердца, головных болях, невролгиях, кожном зуде, нейродермите, вазомоторном рините.

В стоматологии дарсонваль показывает высокую эффективность при парадонтозе.

В косметологии аппарат Дарсонваля ЭЛАД МедТеко применяется для массажа лица и тела, разглаживания морщин, после чистки кожи, при угревой сыпи, выпадении волос, себорее, трещинах.

При регулярном проведении процедур с помощью аппарата ЭЛАД МедТеКо улучшается деятельность ЦНС и кровообращение капиляров, артерий, вен. Кроме того, снимаются спазмы сосудов, повышается иммунитет организма.

Неврология: неврастения, истерия, невралгии, воспаление нервных сплетений, синдром Миньера, мигрень, икота, нейро-церкуляторная дистония, болезнь Рейно, акропарестезия, миопатия, последствия травм спинного и головного мозга, остеохондроз позвоночника, кокцигодинея (воспалительное заболевание копчика и травматический плексит копчикового сплетения), детский церебральный паралич, рассеянный склероз, атеросклероз сосудов головного мозга.

Кардиологические заболевания: атеросклероз сосудов головного мозга, гипертоническая болезнь.

Хирургия: облитерирующие и атеросклеротические заболевания сосудов, варикозная болезнь, наружные трофические язвы, ожоги, обморожения, инфецированные раны и послеоперационные рубцы, панариций, лимфостаз, наружный геморрой, последствия выпадения прямой кишки.

Гастроэнтерология: хронический гипоацидный гастрит, дискинезия желудка, кишечника.

Глазные болезни: блефарит, блефароконьюктивит, рубцовые изменения придатков глаза. Лор заболевания: неврит слухового нерва, отосклероз, ринит вазомоторный (нейрогенный, аллергический),ринит хронический (катаральный, гиперпластический и атрофический), ринит сухой передний, фронтит хронический шум вушах. Заболевания дыхательной системы: бронхит, бронхиальная астма, острое респираторное заболевание, вазомоторный и аллергический риниты, фарингиты,трахеиты.

Аппарат Дарсонваля применяется в домашней физиотерапии, в практике участкового, семейного (сельского) и спортивного врача, в физиотерапевтических кабинетах и отделениях, в специализированных отделениях: кардиология, травматология, пульмонология, гастроэнтерология, неврология, дерматология, урология, гинекология, глазных заболеваний, в практике ЛОР-врача, хирургических и ожоговых отделениях, сельской амбулатории. Рекомендовано применение в курортологии, реабилитационных центрах и клиниках.

. Физический принцип, положенный в основу работы аппарата дарсоваля Элад Мед Теко

Переменный ток улучшает обменные процессы в организме, усиливает кровоток, способствует заживлению ран и воспалений, борется с дерматологическими заболеваниями, морщинами, целлюлитом, улучшает деятельность центральной нервной системы и сосудов.

Воздействуя разрядами малого тока на клетки вашего организма, дарсонваль «Элад Медтеко» активизирует биохимические процессы и способствует улучшению работы кровеносной системы, что в свою очередь, положительным образом сказывается на общем состоянии кожи, помогая организму эффективно бороться с различными дерматологическими заболеваниями и локальными воспалительными процессами. Электрические разряды, которые, проникают в ткани, активно воздействуют на сосуды, мышечные волокна и нервные окончания. Улучшают приток крови к тому участку, на который оказывается воздействие. Для получения устойчивого положительного эффекта рекомендуется воздействовать прибором на соответствующие проблемные зоны в течение 5-7 минут. Курс лечения обычно составляет 10-15 процедур.

Использование электрического тока в медицине:

диагностика — биотоки здоровых и больных органов различны, при этом бывает возможно определить болезнь, её причины и назначить лечение. Раздел физиологии, изучающий электрические явления в организме называется электрофизиология.

· Электроэнцефалография метод исследования функционального состояния головного мозга.

· Электрокардиография методика регистрации и исследования электрических полей при работе сердца.

· Электрогастрография метод исследования моторной деятельности желудка.

· Электромиография — метод исследования биоэлектрических потенциалов, возникающих в скелетных мышцах.

· Лечение и реанимация: электростимуляции определённых областей головного мозга; лечение болезни Паркинсона и эпилепсии, также для электрофореза. Гальванизация — применение с лечебной целью воздействий постоянным, не изменяющим своей величины электрическим током низкого напряжения (до 80 В) при небольшой силе тока (до 50 мА). В настоящее время для гальванизации используется исключительно ток, получаемый путем выпрямления и сглаживания переменного сетевого тока.

· Диадинамотерапия — лечение постоянными токами с импульсами полисинусоидальной формы частотой 50 — 100 Гц, которые применяются раздельно или при непрерывном чередовании в составе коротких или длинных периодов.

· Электростимуляция — применение электрического тока с целью возбуждения или усиления деятельности определенных органов и систем. Несмотря на то, что стимулировать токами можно многие органы и системы применения для этого адекватных методик и параметров, в практической работе наиболее широкое применение получили электростимуляция сердца и электростимуляция двигательных нервов и мышц.

· Ультразвуковая терапия — применение с лечебной целью механических колебаний высокой частоты (от 20 до 3 тыс. кГц), которые вызывают в тканях сложные физико-химические процессы.

3. Описание устройства Дарсонваль ЭЛАД МедТеко-3 электрода

Портативный аппарат дарсонваль ЭЛАД МедТеКо наиболее универсальный физиотерапевтический аппарат, сочетающий в себе возможности нескольких аппаратов одновременно. Этот аппарат прекрасно подходит для домашнего использования благодаря своей компактности и простоте в обращении.

Рисунок 1 — Аппарат для дарсонвализации портативный ЭЛАД МедТеко — 3 электрода

· частота релаксационных колебаний — 110 КГц;

· напряжение, подводимое к электроду — 20 КВ;

· напряжение питания — 220+-40 В;

· потребляемая мощность — 30 ВА;

Аппарат ЭЛАД МедТеко комплектуется тремя электродами (точечный, грибовидный, гребешковый).

Противопоказания к применению:

ü Наличие кардиостимулятора

ü Кровотечения и нарушения свертываемости крови

ü Злокачественные новообразования

ü Индивидуальная непереносимость электрического тока

ü Активный туберкулез легких

ü Гирсутизм (нежелательный избыточный рост волос на лице)

ü Выраженные формы купероза — сетка расширенных красных сосудов на лице .

· болеутоляющее и противозудное действие

· комплексный сосудистый эффект с преимущественным усилением венозного и лимфатического оттока

· стимуляция метаболизма клеток и трофики тканей

· бактериостатическое, бактерицидное действие

· электромагнитное излучение в широкой полосе частот от надтонального до ультрафиолетового спектра включительно;

· высокочастотный ток малой силы, который возникает в глубинных тканях тела;

· тепловое излучение, возникающее в тканях организма и в области коронного разряда;

· ультразвуковые колебания слабой интенсивности (осниллярный эффект);

· активные химические вещества, которые возникают при преобразовании воздуха (озон и в небольших количествах оксид азота).

При высокой частоте импульсов тока электрически активные элементы в клетках и тканях тела не сосредоточиваются на мембранах, а совершают колебательные движения, создавая переменные потенциалы, электронную и ионную поляризацию, что ведет к химическим изменениям в клетках и тканях.

Релаксационные и поляризационные процессы ионов, электронов и диполей белково-коллоидных элементов клеток являются основой так называемого осцилляторного действия высокочастотных электромагнитных колебаний малой мощности, подобных колебаниям тока для дарсонвализации.

Импульсы высокочастотного тока через рецепторный аппарат кожи и слизистых оболочек оказывают интенсивное влияние на вегетативную систему, способствуют расширению периферических сосудов, улучшают трофику тканей, снижают повышенный тонус гладкой мускулатуры, понижают болевые проявления.

Кожа человека имеет многочисленные выводные протоки потовых и жировых желез, которые являются токопроводными электролитными каналами.

Все эти факторы влияют на структурные элементы клеток организма (органеллы, мембраны) и способствуют улучшению обменных и биосинтетических процессов, улучшению клеточного дыхания. Нормализуется деятельность нервной и эндокринной системы, улучшается микроциркуляция.

Все это приводит к быстрому сокращению воспалительных и травматических процессов, созданию условий для обновления тканей, уменьшению болевых проявлений, частичному рассасыванию солевых конгломератов в суставах.

Слабый ультрафиолет и озон оказывают очень мощное бактерицидное действие.

Под воздействием массажа с помощью аппарата Дарсонваля происходит ускорение движения всех жидких сред организма, особенно крови и лимфы, причем происходит это не только на массируемом участке тела, но и в отдаленных венах и артериях. Так, массаж ног может вызвать покраснение кожных покровов головы.

Особо следует отметить влияние массажа с помощью аппарата Дарсонваля на систему капилляров кожи, которые осуществляют обмен веществ между кровью и окружающими ее тканями (лимфой). Под действием массажа капилляры раскрываются, а температура массируемых и близлежащих участков кожи повышается от 0,5 до 5 градусов, что способствует улучшению окислительно-восстановительных процессов и более интенсивному снабжению тканей кровью.

. Медицинские особенности, применение, методика дарсовализации.

Дарсонвализация — это метод физиотерапии, основанный на использовании импульсного тока высокой частоты (110-400 кГц), высокого напряжения (20кВт) и малой силы (0,02мА). Свое название метод получил по имени французского исследователя Д»Арсонваля, который в 1892 году впервые применил эти токи для лечения больных.

Рисунок 2 — Конденсаторные вакуум- электроды для местной дарсонвализации

Насадка для дарсонваля гриб

Применяется обычно, в дерматологической и косметологической практике для поверхностной терапии кожного покрова. Что и говорить, — это одная из наиболее часто используемых насадок. Грибовидный малый электрод (что и так понятно из названия) своей формой напоминает причудливый гриб — загнут сразу перед рабочей поверхностью для дарсонвализации под углом в 90 градусов. Диаметр рабочей поверхности равен 25 мм. Можно проводить дарсонвализацию таким электродом обычным стабильным способом в бытовых условиях. Чрезмерно эффективен при дарсонвализации участков с выделением экссудатов при дистанционной методике.

Насадка для дарсонваля бородавочный

Этот прекрасный электрод незаменим при лечении бородавок (особенно большого их количества), фурункулов и надоедливых местных воспалений с внутренней инфекцией. Бородавочный электрод наделен специальным металлическим контактом на своем окончании, что в разы усиливает искровое воздействие дарсонваля на выбранный участок кожи и позволяет в итоге получать точечную искру высокой мощности, но малой силы тока. Этот электрод буквально незаменим благодаря своей изумительной конструкции — прямая или изогнутая стеклянная трубка на конце с металлическим стержнем длиной до 10 мм, которого у других насадок вообще не имеется.

Насадка для дарсонваля вагинальный

В целом, это прямой электрод для дарсонваля с утолщенным концом. Длина рабочей поверхности у него равна 90 мм (или 20 мм в зависимости от модификации насадки). Следует вводить его во влагалище на глубину 80-120 мм. Затем следует фиксировать насадку с помощью электрододержателя и специального мешочка с песком. Дарсонвализация осуществляется лабильным или стабильным способом. Мощность воздействия — до ощущения слабого покалывания или легкого тепла. Дарсонвализация влагалища с каждым разом увеличивает кровоток близлежащих кровеносных сосудов, что способствует ускоренной генерации тканей и укреплению мышц влагалища (его стенок). Помните, что электрод вагинальный не является ударопрочным изделием и обходиться с ним всегда нужно осторожно, не ронять и не кипятить!

Насадка для дарсонваля голенный используется при варикозном расширении вен проводится по контактно-лабильной методике грибовидным электродом. Воздействуют на область голеней (или других участков расширения вен), мощность воздействия слабая или средняя, продолжительность — по 5-7 мин. На каждую голень, ежедневно или через день, на курс 15-20 процедур.

Насадка для дарсонваля носовой

Величина активной рабочей части дарсонвализации достигает 90 мм, а диаметр не превышает 6 мм. Дарсонвализацию проводить желательно контактным, лабильным или стабильным способом. Мощность воздействия нужно доводить до ощущения легкого тепла. Дарсонвализация пазух носа очень эффективна при лечении спазмов лицевого нерва.

Насадка для дарсонваля ректальный

Насадка удобная — ректальный малый электрод, сделаный в форме крепкой стеклянной трубки диаметром 12 мм, изогнутой также под углом 135 градусов без прямого расширения рабочей части. Величина активной рабочей поверхности дарсонвализации не превышает 90 мм. Дарсонвализацию проводить следует контактным, лабильным и стабильным способом. Мощность воздействия — довести до ощущения легкого тепла и не более. При дарсонвализации эта насадка дарсонваля может использоваться заместо полосной насадки стандартного типа.

Насадка для дарсонваля ушной

Дарсонвализацию ушной насадкой проводят стабильным или лабильным способом. Насадка сказочно удобна при дарсонвализации трещин на сосках молочных желез и дарсонвализации верхних век. Показания к применению электрода: сильный или систематический шум в ушах, высокое сероотделение, атеросклероз, острое воспаление среднего уха, невриты слухового нерва, дарсонвализация наружного слухового прохода

Насадка для дарсонваля дёсенный

Электрод для дарсонваля с тонкой изогнутой рабочей частью под углом 135 градусов. Дарсонвализация дёсен проводится путём плавного перемещения электрода по вестибулярной поверхности альвеолярного отростка, не касаясь зубов верхней и нижней челюсти. Мощность воздействия — до ощущения покалывания, длительность процедуры по 6-10 минут на десну каждой челюсти, процедуры проводят ежедневно или через день, на курс до 15 воздействий. Во время процедуры не следует касаться электродом зубов, так как это может вызвать искровой разряд. Для предотвращения прикусывания электрода, между зубами рекомендуется поместить ватно-марлевый валик.

Насадка для дарсонваля полостной

Полостной электрод, отлично подходящий для дарсонваля модели «Ультратек СД-199». Его можно применять для проведения полостных процедур (к примеру, для лечения геморроя), равно как и для точечной обработки прыщей, угрей, местных воспалений, чирьев и акне. Поэтому полостная насадка является наверное, самой ходовой из всех используемых электродов. Полостной электрод иногда используют и при дарсонвализации пазух фаланг верхних и нижних конечностей, как и слизистой оболочки. Электрод изготовлен из прямой стеклянной трубки. Его длина равна 160 мм.

Насадка для дарсонваля шейный.

Электрод для дарсонваля шейный напоминает всем знакомую букву «Т» из родного алфавита. Насадка эта помогает более быстро и главное эффективно достигнуть положительного эффекта при дарсонвализации шейного отдела. В принципе, электрод может использоваться и для дарсонвализации спины или живота благодаря увеличенной рабочей поверхности контакта с кожей.

Насадка для дарсонваля гребешковый

Процедуру назначают при выпадении волос, себорее, головных болях, связанных с сосудистыми нарушениями, проводят с помощью гребешкового электрода контактно лабильно. Электродом медленно и плавно выполняют расчесывание волос от лба к затылку, при коротких волосах можно расчесывать и в обратном направлении.

Применяется малая мощность воздействия, до ощущения слабого покалывания, длительность процедуры 8-10 минут. Курс лечения -10-15 процедур, проводимых ежедневно или через день.

Рисунок 3 — Большой соленоид для общей дарсонвализации

Рисунок 4 — Аппарат «Искра-1» для местной дарсонвализации

Рисунок 5 — Аппарат «Вихрь-1» для общей дарсонвализации

Рисунок 6 — Дарсонвализация руки

При местной дарсонвализации ток от аппарата к пациенту подводят посредством стеклянных конденсаторных вакуум — электродов (рис. 2), при общей дарсонвализации (индуктотерапии) пациента в сидячем или лежачем положении помещают в большой соленоид (рис. 3).

Лечебное действие при местной дарсонвализации оказывают импульсный высокочастотный ток, проходящий через все тело пациента, и электрический разряд, возникающий между кожей больного и вакуум- электродом; при общей дарсонвализации лечебное действие оказывает наведенный на тело пациента по закону электромагнитной индукции высокочастотный ток.

Под влиянием местной дарсонвализации улучшается кровообращение, трофика тканей, нормализуется тонус тканей, сосудов и кожи. Местная дарсонвализация показана при заболеваниях периферических нервов, сосудов и мышц с болевыми явлениями, при нарушениях трофики тканей, заболеваниях кожи и волос с нарушением их питания, хронических воспалениях придаточных полостей носа. Кроме того, местная дарсонвализация применяется и в косметике.

Дарсонвализация противопоказана при злокачественных новообразованиях, атеросклерозе и гипертонической болезни в поздней стадии.

Для местной дарсонвализации служит аппарат «Искра-1» (рис. 4), для общей — «Вихрь-1» (рис. 5). Процедуры местной дарсонвализации проводят в лежачем или сидячем положении пациента; скользящими кругообразными или поступательными движениями перемещают вакуум-электрод по подлежащему воздействию участку кожи (рис. 6), припудренному тальком или пудрой, слизистых оболочек, например десен. В полости тела (прямую кишку) вводят вакуум-электрод, предварительно смазанный вазелином. Электрический ток включают только после установки электрода на теле или в полости тела. После процедуры стеклянную часть электрода моют с мылом и протирают спиртом, не кипятят. Дарсонвализацию длинной искрой применяют для прижигания. Продолжительность процедур при местной дарсонвализации от 3 (например, при дарсонвализации век) до 30 мин. (например, при начальных формах облитерирующего эндартериита- спонтанная гангрена) при общей дарсонвализации — 10-15 мин. Проводят их ежедневно или через день, в среднем 15-20 процедур на курс лечения. Назначает дарсонвализацию врач, проводит процедуру средний медперсонал. Во избежание электротравм аппараты дарсонвализации должны быть заземлены. Процедуры дарсонвализации проводятся в положении больного сидя или лежа на деревянной кушетке. Участок тела, подлежащий воздействию, обнажают, если он влажный, его высушивают, для лучшего скольжения электрода по коже ее припудривают тальком. Медсестра, выбрав нужный электрод, вставляет его в электрододержатель и проверяет работу электрода на своей руке, при этом должно ощущаться легкое покалывание. Дозируется мощность воздействия по ощущению приятного тепла. Продолжительность воздействия 10-20 минут, на курс 10-15 процедур, ежедневно или через день. После окончания процедуры регулятор мощности выводится до нуля, регулятором напряжения аппарат выключается, после чего электрод можно удалять с места воздействия. При проведении процедуры нельзя касаться больного, так как может возникнуть искровой разряд. Металлические предметы из зоны воздействия удаляют. Электроды после накожных процедур дезинфицируют спиртом, после полостных процедур дезинфекция проводится путем погружения их в дез.раствор (3% раствор хлорамина) на 60 минут, затем электроды промываются проточной водой с мылом и вновь погружаются в дезраствор, который меняют каждый день. Перед применением электроды промываются водой и протираются спиртом, кипятить электроды нельзя! Металлическая часть электрода не должна соприкасаться с жидкостью.

Общая дарсонвализация — это метод электротерапии, при котором пациент помещается в сидячем или лежачем положении в так называемую «клетку Д’Арсонваля» катушку колебательного контура (рисунок7)

Во время помещения пациента внутрь катушки-соленоида большого диаметра, за счет емкостной связи между телом и витками катушки, происходит воздействие на весь организм высокочастотным импульсным электромагнитным полем, с помощью которого достигаются седативный, гипотензивный, эуметаболический, гипокоагулирующий эффекты. При общей Дарсонвализации пациент оказывается в зоне действия электромагнитного поля (поле индукции), возбуждаемого в соленоиде высокочастотным током. В соответствии с формой тока поле обладает импульсным характером. Для наблюдения за ходом проведения процедуры, пациент берет в руку неоновую лампу-индикатор, которая светится под действием поля, и информирует о наличии колебаний. Каких-либо особых ощущений при проведении процедуры общей Дарсонвализации пациент не испытывает.

Механизм действия общей Дарсонвализации на организм мало изучен. Известно, что метод оказывает успокаивающее влияние, повышает обмен веществ, снижает повышенное артериальное кровяное давление. При общей дарсонвализации нормализуется функциональное состояние вегетативной нервной системы, повышается обмен веществ, снижается повышенное артериальное давление. Общие воздействия показаны при гипертонической болезни в ранних стадиях, некоторых неврозах Общую Дарсонвализацию применяют при гипертонической болезни 1-й и 2-й степеней, неврастении с повышенным возбуждением, при плохом сне, некоторых болезнях обмена веществ.

Несмотря на бурное развитие технологий, в современной медицине общую Дарсонвализацию практически не используют ввиду отсутствия надежной серийно-производимой аппаратуры, широкого применения метод не получил.

Рисунок 8 — Схема аппарата для общей дарсонвализации: В — включатель; Т- трансформатор; И — разрядник; К — конденсатор; Л 1 — катушка индуктивности.

Рисунок 9. Схема аппарата для местной дарсонвализации: В — включатель; Д — 1-я катушка; Пр — прерыватель; И — разрядник; Р — реостат; К — конденсатор; Л 1 , Л 2 , — катушки индуктивности; Э — электрод.

Общая дарсонвализация применяется в виде автокондукции в клетке и в виде конденсаторной кровати.

Для автокондукции пользуются клеткой, которая соединяется либо параллельно резонатору (удена, нижний конец клетки с нижним концом резонатора) либо с наружной обкладкой лейденских банок (рисунок 10). В случае необходимости к аппарату могут быть присоединены и две клетки параллельно, что не изменяет значительно режима работы аппарата. Высота клетки 1,8 — 2 м, диаметр 80 — 85 см. Две клетки д`Арсоваля соединены с наружными обкладками конденсатора

Рисунок 10 — Схема аппарата дарсонваля: А — трансформатор, б- искроразрядники, в- конденсатор, г- клетки.

Клетка соединяется с аппаратом при помощи клемм, прикрепленных к началу и к концу медной спирали клетки.

Больного помещают в клетку в сидячем или стоячем положении (в платье) при подвесных или вертикальных клетках или в лежачем положении при горизонтальном типе клеток.

При помещении больного в клетку необходимо учитывать рост его и те органы, которые должны подвергнуться наибольшему воздействию тока, принимая во внимание пучности и узлы напряжения в клетке. Это достигается изменением высоты стула, вращающегося на деревянном винте.

Кроме того, надо учитывать и обхват больного: тучных надо держать меньше времени, чем худых, ибо наводимые в теле человека, находящегося в клетке, вихревые токи будут тем сильнее, чем ближе поверхность тела к виткам соленоида (Коротнев).

5. Обзор современных приборов

В настоящее время существует несколько разновидностей аппаратов Дарсонваль. Принцип их работы одинаковый, лишь имеется различная направленность воздействия на организм человека. Есть аппараты для домашнего использования, они более компактные, а также стационарные препараты, применяемые в салонах и клиниках. В комплекте прилагаются несколько видов насадок-электродов.

Рисунок 7 Аппарат Дарсонваль Ультратек СД-199 для местной дарсонвализации (5 насадок)

Аппарат Дарсонваль Ультратек СД-199 — универсальный аппарат для поддержания вашей красоты и здоровья. Единственный прибор для дарсонвализации, выполненный с дизайнерским решением (различные цвета прибора и облегченная ручка для удобства использования).

Конкурентные отличия Дарсонваль Ультратек СД-199:

Отличный дизайн — легкость и удобство использования. Форма прибора — удобный пластиковый цилиндр диаметром около 3 -ех сантиметров, который удобен для самой маленькой женской ручки. Прибор весит всего 400 гр

Стабилизатор напряжения в комплекте. Дарсонваль Ultratech имеет стабилизатор который защищает прибор от поломки во время скачка напряжения. Наличие стабилизатора также обеспечивает проведение эффективной и безболезненной процедуры.

Точные по своей частоте и напряжению импульсы. Очень важная отличительная особенность Ультратека — комплектация исключительно из импортных компонентов который имеют погрешность 5-7 %. Ultratech — аппарат который обеспечивает плавную регулировку напряжения (2- 20 кВ) и частотой электрических импульсов 100±15 Гц

Высокое напряжение электрода благодаря которому можно производить процедуру дарсонвализации для любого типа кожи и также использовать её для лечения позвоночника. Что не возможно при использовании маломощного прибора китайского производства, который не только не дает лечебного эффекта, но и может нанести вред здоровью.

Дарсонваль Ультратек СД -199 имеет Удостоверение Минздрава РФ и сертификат РОСТ, а также отличные результаты клинических испытаний в ЦКБ РАН и госпитале им. Вишневского МинОбороны РФ.

Аппарат Дарсонваля Ultratech СД-199 применяется таких заболеваний как: — болезни кожи (псориаз, выпадение волос, бледная или жирная кожа, лишай, экзема, юношеские угри, келоиды, нейродермит, склеродермия любого типа, перхоть, себорея и др)

болезни кровеносных сосудов ( варикозное расширение вен, тромбофлебиты, болезнь Рейно и др.) гнойные и различного рода воспалительные процессы (фурункулы, гематомы, послеоперационные раны, обморожения, трофические язвы, ожоги)болезни мышц, сухожилий (миозит, миальгия)болезни носовой части (насморк, гайморит и др ) — болезни органов дыхания (бронхиты, трахеиты, астма и др.)неврологические заболевания (вегетососудистые заболевания, невриты).болезни суставов (артрит, полиартрит и др.)

· Работа от сети переменного тока

· регулировка напряжения от 2 до 20 кВ;

· частота импульсов — 100Гц; масса прибора — 400 гр генератор диаметр, длина, мм — 30х170;

· корпус прибора мм — 70 * 60 * 50

прибор Дарсонваль Ультратек СД-199

Электроды: грибовидный; полостной ;гребешковый; спинной ; ушной

Аппарат дарсонвализации Gezatone Family Doctor импульсный массажер компактен и прост в использовании, абсолютно безопасен, поэтому входит в серию приборов, рекомендованных для домашнего применения. Дарсонваль Gezatone Family Doctor- это настоящий семейный доктор. Он включает в себя дополнительный инфракрасный блок. Сухое инфракрасное тепло очищает кожу, способствует выведению токсинов и удалению загрязнений из пор кожи. Инфракрасное тепло способствует улучшению проникновения и активизирует действие косметических препаратов. Вместе с оздоровительным потоком питательных веществ и улучшением циркуляции крови, насыщенной кислородом, инфракрасное тепло улучшает структуру кожи, омолаживая клетки. Оно также оказывает противовоспалительное и рассасывающее действие на постакне (рубцы и красные пятна после прыщей),инфильтраты(скопление в тканях организма клеточных элементов с примесью крови и лимфы),застойные синюшные пятна. Усиливает регенерацию клеток кожи.

Дарсонваль активизирует кровообращение и обменные процессы и способствует усиленному проникновению косметических и лечебных средств в кожу и подкожную клетчатку, улучшает тонус мышц. Вместе с оздоровительным потоком питательных веществ и улучшением циркуляции крови, насыщенной кислородом, инфракрасное тепло улучшает структуру кожи, омолаживая клетки.

Показания к применению дарсонваля Gezatone Family Doctor:

Воздействие на кожу лица и шеи, показания:

угревая сыпь, проблемная кожа, гнойнички, воспалительные инфильтраты;

зрелая кожа со сниженным тургором, дряблостью и наличием морщин;

бледная, со сниженным питанием кожа;

Воздействие на кожу головы, показания:

себорейная алопеция и другие виды облысения, стимуляция роста волос и укрепление волосяных луковиц.

Воздействие на области тела, показания:

все стадии и типы целлюлита.

. Заболевания периферической нервной системы с болевым синдромом

климактерический, нейроэндокринные неврозы;

противозудное действие при аллергиях и дерматитах.

. Заболевания периферических сосудов:

варикозное расширение вен нижних конечностей;

трофические язвы и другие трофические нарушения, возникшие на фоне заболевания сосудов нижних конечностей;

болезнь Рейно и другие виды ангиоспазма.

. Длительно незаживающие раны.

. Эксудативный диатез у детей.

Противопоказания к применению дарсонваля Gezatone Family Doctor — общие для всех аппаратов дарсонвализации.

Технические характеристики дарсонваля Gezatone Family Doctor:

Форма выходного сигнала: импульсный высоковольтный разряд с высокочастотным заполнением;

Частота следования импульсов: 50 Гц;

Длительность импульсов: 60 мкс;

Частота ВЧ заполнения: 120 кГц;

Выходной ток, не более: средний — 60 мкА, импульсный- 50 мА;

Выходное напряжение: не более 12 кВ;

Источник питания: сеть 220 В; 50 Гц;

Потребляемая мощность: не более 2 Вт.

-Аппарат Gezatone Family doctor 1 шт.

-Инструкция по эксплуатации 1 шт.

Аппарат Дарсонваля Gezatone Family Doctor производится фирмой Gezanne (Франция).

В ходе работы я изучила ,задачи физиотерапии, аппараты дарсонваля их примение, принцип работы, методику дарсонвализации.

Несомненное преимущество физиотерапии перед другими методами лечения -её высокая эффективность вкупе с безопасностью. Она не только не требует применения лекарственных препаратов, но и благодаря своему активному воздействию на организм позволяет сократить прием лекарств в разы за счет повышения чувствительности организма к лечебным свойствам медикаментов. Физиотерапия позволяет свести к минимуму возможные побочные явления и неприятные последствия как самой болезни, так и ее лечения, подчас отрицательно сказывающегося на защитных силах организма. Физиотерапия будит внутренние резервы организма, укрепляет иммунитет и тем самым сокращает сроки лечения, ускоряет заживление ран и воспалений, активизирует важнейшие биохимические процессы в организме, настраивая естественные силы организма на выздоровление.

Физиотерапия успешно применяется для лечения самых разных заболеваний органов и систем человеческого организма. В качестве самостоятельного способа лечения физиотерапия эффективна на начальных стадиях развития заболевания.

Физиотерапия — это прекрасное средство профилактики многих болезней. Чаще всего она используется как дополнительный метод в общем курсе лечения.

Задачей общей ФТ является изучение особенностей физических факторов и механизма их действия на организм в норме и при патологических состояниях. Использование физических факторов при конкретных патологических состояниях, заболеваниях составляет предмет частной, или клинической, ФТ. В последние годы все большее распространение в лечении больных приобретают не медикаментозные методы, среди которых ведущее место занимают естественные физические факторы, поскольку они в отличие от фармакологических средств не вызывают побочных токсических и аллергических явлений. Применение их для восстановительного лечения и медицинской реабилитации больных доступно, физиологично и достаточно эффективно для предупреждения болезней и закаливания организма. Под влиянием природных факторов повышаются функции систем управления и систем обеспечения в такой мере, что пациенты, по существу, становятся морально и физически практически здоровыми. Важнейшими принципами медицинской реабилитации являются установление возможностей компенсации функций организма и их адекватная стимуляция. Компенсация представляет собой процесс, объединяющий различные сложные и многообразные реакции, направленные на возмещение или замещение утраченных или недостаточных функций.

физиотерапия дарсонваль медицинский реабилитация

ДАРСОНВАЛЬ ЭЛАД МЕДТЕКО.- Электрон. дан.- Режим доступа:://medtechnica.v >

Использование электрического тока в медицине.- Электрон. дан.- Режим доступа:

Дарсовализация. — Электрон. дан.- Режим доступа:://www.medical-enc.ru/5/darsonvalization.shtml

Дарсонвализация. — Электрон. дан.- Режим доступа:://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/82645/%D0%94%D0%B0%D1%80%D1%81%D0%BE%D0%BD%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F#sel=8:1,8:23;

Лит.: Практическое руководство по проведению физиотерапевтических процедур, под общ. ред. А. Н. Обросова, М., 1965,

Методика и аппарат Дарсонваля.- Электрон. дан.- Режим доступа:://aromaterapy.ru/elektroterapiya/metodika-i-apparat-darsonvalya.html

6 Дарсонваль Gezatone Family doctor.- Электрон. дан.- Режим доступа:

Роль физиотерапии.- Электрон. дан.- Режим доступа:

Теги: Анализ устройства и принципов функционирования медицинских аппаратов Дарсонваля Курсовая работа (теория) Медицина, физкультура, здравоохранение

источник

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp» , которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.

Дарсонвализация – лечебный метод, в основе которого лежит воздействие на организм человека переменным высокочастотным импульсным током высокого напряжения и малой силы. Предложен метод в 1892 г. французским физиологом и физиком Жаком Арсеном д’Арсонваем, в честь которого он и назван.
Дарсонвализация широко используется для лечения заболеваний практически во всех областях медицины: дерматологии, хирургии, неврологии, гинекологии, стоматологии, при заболеваниях внутренних органов, суставов, в спортивной медицине.
Дарсонвализацию применяют с целью уменьшения боли, парестезий, снятия спазма гладкой мускулатуры, повышения эластичности сосудистых стенок, при варикозном расширении вен, длительно не заживающих ранах, а также, назначают при гипертонической болезни, неврозах, бессоннице, при лечении различных косметических дефектов кожи.

Применение метода дарсонвализации в физиотерапии

Дарсонвализация — один из наиболее часто применяемых и эффективных методов в физиотерапии. Воздействие на кожу импульсами переменного тока высокой частоты 100-400 КГц, высокого напряжения в десятки тысяч вольт и малой силы тока до 100-200 мА приводит к усилению процессов обмена веществ и кровообращения в коже, существенно ускоряя процесс восстановления поврежденных тканей.
Импульсы тока воздействуют на кожу через вакуумный стеклянный электрод округлой формы. Наиболее характерным для дарсонвализации эффектом является активация микроциркуляции, расширение артерий и капилляров кожи и подкожной клетчатки, устранение сосудистого спазма. Особенно важным является то, что одновременно улучшается деятельность венозной системы – повышается тонус стенок вен, уменьшается отечность тканей.
При действии токов дарсонваля повышается порог чувствительности болевых рецепторов к внешним раздражителям, что обеспечивает выраженный обезболивающий и противозудный эффект. Происходит активизация биохимических обменных процессов в коже и подкожной жировой клетчатке, усиливается питание тканей, снабжение их кислородом.
Дарсонвализация обладает целым рядом лечебных воздействий:
-болеутоляющим;
-противовоспалительным;
-бактерицидным;
-спазмолитическим;
-противозудным.
Различают общую и местную дарсонвализацию.
Общая дарсонвализация замедляет свертываемость крови, понижает артериальное давление, нормализует тонус сосудов мозга, устраняет головные боли, утомляемость, улучшает сон, повышает работоспособность.
Местная дарсонвализация основана на подведении высокого напряжения к коже через вакуумный электрод, в котором воздух либо разрежен, либо выкачан полностью. Действующим фактором метода является «коронный» разряд [ ·1 ], который образуется, проходя через разряженный воздух, находящийся в запаянном стеклянном электроде, и образуется в слое воздуха между поверхностью тела и стенкой электрода. Небольшое напряжение, вызывающее ионизацию воздуха, способствует развитию тихого электрического разряда и широко применяется при контактной методике воздействия. При увеличении напряжения возникает вторичная самостоятельная ионизация воздуха с образованием искрового разряда как с местными тканевыми изменениями, так и с эффектом прижигания мощной искрой при высокой температуре, что используется как дистанционный метод воздействия (прижигание сосудов, пустул, лифтинговая методика).
В лечебной практике в настоящее время используется местная дарсонвализация. Общепринятыми являются две методики местной дарсонвализации: контактная и дистанционная.
При контактной методике вакуумный электрод плавно водится по высушенной коже, что приводит к «тихому разряду», почти не вызывающему особых ощущений у пациента. Воздействие токов дарсонваля в режиме «тихого разряда» повышает тургор кожи, ее эластичность, препятствует развитию морщин, нормализует секрецию сальных желез.
При дистанционной методике электрод водится по коже, а затем отрывается от поверхности над обрабатываемым очагом с образованием воздушной прослойки 0,5-2 см или же водится непрерывно над кожей по массажным линиям с созданием очень узкой воздушной прослойки, что создает у пациента субъективные ощущения покалывания, сопровождаясь впоследствии гиперемией, и при курсовом воздействии дает мягкий лифтинговый эффект. Интенсивность разряда зависит от напряжения тока, подаваемого на электрод, величины воздушного зазора между телом пациента и электродом, а также от площади его активной поверхности. Определенное значение в механизме действия дарсонвализации имеют озон и окислы азота, образующиеся в небольшом количестве во время процедуры. Воздействие токов дарсонваля в режиме «искрового разряда» стимулирует пролиферативную активность зародышевых клеток волосяных луковиц, что способствует усилению роста волос, активизирует «спящие» волосяные луковицы, а также способствует изменению структуры волос (пушковые волосы заменяются на стержневые). Из-за малой силы тока и импульсного характера воздействия тепловой эффект при дарсонвализации почти отсутствует [ ·2 ].
Дарсонвализация – одноэлектродный способ электролечения. На рисунке 1.1 представлены электроды, используемые для местной дарсонвализации.
Гребешковый
Ректальный
Ушной
Грибовидный

Рисунок 1.1 — Электроды, используемые для местной дарсонвализации

Показания к проведению дарсонвализации.
Учитывая многофакторность воздействия коронного разряда, дарсонвализация используется для лечения следующих заболеваний:

кожные болезни

Процедуру дарсонвализации проводят по определенным массажным линиям.

Противопоказаниями к назначению дарсонвализации служат лихорадочное состояние, острые инфекционные и сердечно-сосудистые заболевания, злокачественные образования, системные заболевания крови, кровотечение, туберкулёз в активной стадии, мокнущая экзема, индивидуальная непереносимость тока, а также сеансы дарсонвализации противопоказаны женщинам во второй половине беременности. Противопоказано воздействие в области имплантации кардиостимулятора, металлоостеосинтеза.
Механизмы действия и принципы применения физиотерапевтических процедур, в частности дарсонвализации, и по сей день являются актуальной темой для изучения. Существует большое количество разных аппаратов для дарсонвализации (лист 2), поэтому цель курсового проекта заключается в моделировании в программном обеспечении COMSOL Multiphysics 3.5, с тем чтобы, основываясь на результатах моделирования, определить параметры воздействия (величина и частота тока) на биологический объект с целью снятия болевых ощущений при лечении кожных заболеваний.

Для правильного назначения физиотерапевтических процедур необходимо иметь целостное представление о механизме воздействия электрических полей на организм человека.
В основе любых механизмов лечебного действия высокочастотных колебаний лежит первичное действие их на электрически заряженные частицы (электроны атомы и молекулы) веществ, из которых состоят ткани организма. Выделяют несколько вариантов реакций со стороны клеток и микроструктур при воздействии на них физических факторов:
1. Тепловой эффект. Нагревание тканей токами и полями высокой частоты происходит не за счет передачи тепла, подведенного к поверхности тела, а за счет непосредственного выделения теплоты в расположенных внутри тела тканях и органах. Это позволяет в значительной степени исключить теплоизолирующее действие слоя кожи и подкожной жировой клетчатки, а также теплорегуляционное действие системы кровообращения, значительно ослабляющее передачу тепла вглубь с поверхности тела. В основе образования тепла внутри тканей лежит броуновское движение атомов и молекул, несущих на себе электрический заряд. Многие физические факторы могут ускорять или замедлять это движение. Движения частиц испытывают сопротивление окружающих молекул, что ведет к образованию тепла. При этом усиливается обмен веществ, накапливаются макроэргические соединения. Однако большие дозы тепловой энергии могут разрушить клетки и ткани, поэтому физическое воздействие ограничивают малыми дозами.
Особенностью теплового действия высокочастотных колебаний является то, что количество теплоты, выделяющееся в тех или иных органах и тканях организма, зависит как от параметров колебаний, главным образом частоты, так и от электрических свойств самих тканей [ ·5 ].
2. Изменение ионной конъюнктуры внутри- и внеклеточной среды и изменение состояния полунепроницаемых мембран. Функция клетки определяется ионными потоками, проходящими через мембрану.
При изменении заряда мембраны (под воздействием какого-либо фактора) происходит деполяризация и открываются ионные каналы: по закону градиента Na + и Ca 2+ устремляются вовнутрь, а K + и Mg 2+ — наружу. Таким образом идет изменение функции клетки:
— меняется чувствительность рецепторов в мембране (например, адренорецепторов и др.);
— меняется чувствительность клетки к медикаментам.
Многие физические факторы способны изменить ионную конъюнктуру в клетке, и в первую очередь это электрический ток (постоянный, переменный, импульсный) и электрическое поле.
Изменение состояния мембран зависит также от их возбудимости. Различают мембраны:
— электровозбудимые;
— хемовозбудимые (воздействие через химические агенты).
Медленное изменение ионной конъюнктуры приводит к небольшим изменениям мембран, быстрое и сильное – приводит к деполяризации, открытию ионных каналов и резкому изменению в первую очередь в тканях- электропроводниках (кровь, лимфа, ликвор, мышцы).

Рисунок 2.1 — Деполяризация мембраны и открытие ионных каналов

3. Под действием электрического поля в диэлектриках (соединительная ткань, паренхиматозные органы) происходит высвобождение связанных ионов, и это же меняет свойства тканей. На этом основан эффект межэлектродного пространства.
4. Кроме того, в диэлектриках может наблюдаться эффект дипольной поляризации.

Рисунок 2.2 — Эффект дипольной поляризации (выстраивание молекул вдоль силовых линий)
При воздействии на крупные молекулы электрическим полем они будут поворачиваться вдоль силовых линий электрического поля.
На самом деле молекула устроена гораздо сложнее, чем схематично представлено. На ее поверхности множество по-разному заряженных групп, и все они тянутся и поворачиваются к противоположно заряженному полюсу силового поля, совершая колебательные движения. Доказано, что эти колебательные движения происходят с очень высокой скоростью.

Рисунок 2.2 — Эффект дипольной поляризации (образование поверхностных зарядов)

5. Конформационный эффект. Под воздействием электрического поля высокой частоты изменяются структуры крупных белковых молекул, что проявляется в изменении ориентировки боковых цепей и может вести к разрыву внутри- и межмолекулярных связей. Это проявится и изменением химических и физических свойств молекул.
4-й и 5-й эффекты иногда объединяют понятием «осцилляторный эффект».

Рисунок 2.3 — Конформационный эффект. Изменение структуры белковой молекулы

6. Эффект воздействия на структуру воды. Под воздействием физических факторов может происходить изменение структуры воды: рвутся слабые Н-О связи, появляются атомарные Н + и О 2- , затем образуются перекиси, что отражается на химических и физических свойствах воды [ ·1 ].

Рисунок 2.4 — Изменение структуры воды. Разрыв Н-О связей

В основе физиологического действия токов высокой частоты и малой силы лежат рефлекторные явления. Воздействуя на рецепторы кожи или слизистой, эти токи вызывают соответствующие сегментарные и общие рефлекторные реакции, оказывая одновременно и местное воздействие на ткани.
Электрический ток малой силы не вызывает значительного образования тепла в ткани. Переменный характер тока не успевает вызвать значительных ионных сдвигов в тканевых мембранах и, соответственно, не возникает мышечная сократимость. При частотах более 100 кГц создаваемые в биотканях токи не способны приводить к возбуждению нервно-мышечных тканей, а значит, не могут быть причиной электротравмы. Это обусловлено тем, что ионные каналы биологических мембран не успевают открываться за столь короткое время [ ·6 ].
При воздействии на тело высокочастотных колебаний электрического поля высокой напряженности инициируются следующие первичные физические факторы:
— коронный разряд, возникающий при приближении газоразрядного электрода аппарата к поверхности тела;
— высокочастотный ток, протекающий в тканях;
— тепло, выделяющееся в разрядном промежутке;
— озон и небольшое количество окислов азота, возникающие в воздухе под действием коронного разряда и проникающие в поры кожи;
— слабое ультрафиолетовое излучение, генерируемое коронным разрядом;
— слабые механические колебания надтональной частоты в тканях за счет дипольного взаимодействия клеток с переменных электрическим полем (обратный пьезоэлектрический эффект).
Особенностью воздействия физических факторов при коронном разряде, получаемом в процессе дарсонвализации является то, что разряд развивается не только в воздушном промежутке, но и эндогенно в глубинах биологических тканей. Кожа человека содержит многочисленные выводные протоки потовых и жировых желез, которые являются токопроводящими каналами, заполненные электролитом. В этих каналах и развивается электрический разряд с образованием электромагнитных излучений и ультразвуковых колебаний, которые осуществляют своеобразный дренаж выводных протоков. Электромагнитные излучения различного диапазона, возникающие в глубинах тканей, стимулируют обмен веществ, тканевое дыхание, нормализует деятельность вегетативной нервной системы, деятельность эндокринных желез, способствуют частичному рассасыванию солевых конгломератов в суставах, регенерируется поврежденная ткань.
Электрический коронный разряд, а также непосредственно ток раздражают рецепторы кожи и слизистой оболочки, оказывая рефлекторное влияние на различные системы организма, в первую очередь, на вегетативную нервную систему. В связи с этим расширяются капилляры и артериолы, повышается тонус вен, улучшается крово- и лимфообращение.
Тепло, возникающее в толще ткани и внутри больных органов, намного лучше и мягче прогревает их, чем тепло, приложенное снаружи тела. Тепло дает дополнительную энергию, которой не хватает клеткам и органам для борьбы с болезнью. При этом улучшаются обменные процессы и трофика тканей, уменьшаются застойные явления, боли, зуд, ускоряется рассасывание инфильтратов, излечиваются воспалительные процессы.
Слабые механические ультразвуковые колебания, проникающие в толщу тканей, дают небольшой массажный эффект, а также приводят к возникновению акустических микропотоков, следствием чего является изменение пространственных взаимоотношений структурных элементов клетки (органелл, мембран), что влечет за собой сдвиг в лучшую сторону обменных процессов.
Слабое УФ-излучение и озон оказывают мощное бактерицидное воздействие, которое способствует активизации обменно-трофических процессов в тканях, лучшему очищению и заживлению ран и язв, быстрому снятию воспаления, ускорению процессов регенерации и восстановлению функций [ ·7 ]. Было установлено, что кривая гибели бактерий под действием УФ-излучения подобна спектру поглощения нуклеиновых кислот. Следовательно, гибель бактерий обусловлена повреждением именно нуклеиновых кислот [ ·9 ].
Oзон более эффективен во влажной среде, так как при разложении озона в воде образуется высокореакционный гидроксильный радикал. Озон убивает все виды бактерий, вирусов, грибов и простейших. При этом, в отличие от многих антисептиков, озон не оказывает разрушающего и раздражающего действия на ткани, так как клетки многоклеточного организма имеют антиоксидантную систему защиты. Обнаружено проникновение озона внутрь микробной клетки, вступление его в реакцию с веществами цитоплазмы и превращение замкнутого плазмида ДНК в открытую ДНК, что снижает пролиферацию бактерий.
Озон окисляет липоевую кислоту, которая вступает в реакцию с активированной формой ацетальдегида. В результате отмечено снижение уровня липидов в плазме крови (особенно холестерина и атерогенных фракций липопротеидов), а также углеводов и ряда недоокисленных продуктов. Обнаруженный механизм действия озона очень важен, так как может влиять на развитие атеросклеротического поражения сосудов. Кроме того, снижение содержания холестерина в мембранах приводит к нормализации текучести мембран, гемореологии, функционирования мембраносвязанных ферментов и сопровождается заметным клиническим улучшением[ ·10 ]
Эффект лечения зависит также от дозы и индивидуальной реактивности больных на физиотерапевтическое воздействие.
Единичные и кратковременные физиотерапевтические воздействия вызывают непродолжительные и нестойкие изменения в организме. Стойкий лечебный эффект возможен только в результате курсового применения физиотерапевтических факторов, что связано с формированием более высокого уровня функционирования адаптационных систем организма (общих и местных).
В ходе эволюции рецепторная система сформировалась таким образом, что она реагирует только на наиболее значимые сигналы малой интенсивности.
Существуют результаты экспериментальных исследований, которые указывают на наличие резонансных параметров облучающего излучения, при которых реализуются и, соответственно, наблюдаются результаты воздействия. Наличием резонансных параметров можно объяснить существо бимодальных дозовых зависимостей [ ·11 ].
Экспериментально определены приблизительные резонансные частоты в Гц некоторых структур живой клетки: соматическая клетка — 2,39? 10 12 ; ядро соматической клетки — 9,55? 10 12 ; митохондрии из клетки печени — 3,18? 10 13 ; геном клетки человека — 2,5? 10 13 ; хромосома интерфазная — 7,5? 10 11 ; хромосома метафазная — 1,5? 10 13 ; ДНК — (2. 9) ? 10 9 ; нуклеосома — 4,5? 10 15 ; рибосомы — 2,65? 10 15 ; клеточные мембраны — 5? 10 10 ; цитоскелет — 10 8 ; эритроциты — (3,5. 4,0) ? 10 10 [ ·12 ].
Одной из главных особенностей реализации резонансных воздействий является мизерная мощность и малое время облучения. Так, аппараты для физиотерапии работают при сверхмалой плотности потока мощности приблизительно 10 -17 Вт/см 2 [ ·12 ] в течение нескольких минут.
Принцип малых дозировок подразумевает использование с лечебно-профилактическими целями физиотерапевтических факторов небольшой интенсивности. Он базируется на результатах клинико-экспериментальных исследований, убедительно продемонстрировавших преимущества применения физических факторов не в больших, а в малых дозировках. В частности, малые дозы физической энергии, являющиеся адекватными состоянию больного физико-химическими раздражителями, в отличие от высокоинтенсивных воздействий способны стимулировать собственные защитные силы организма, оказывать регулирующее влияние на метаболизм и функции организма, вызывать тренирующее и гомеостатическое действие, проявлять специфическое действие на различных уровнях жизнедеятельности.
Воздействия же физических факторов в больших дозировках сопровождаются чаще неспецифическими (тепловыми) эффектами, могут приводить к стрессовым реакциям или даже вызывать различные повреждения.
В ряде случаев физиотерапевтические факторы даже в малых дозах вызывают избыточную физиотерапевтическую реакцию с развитием симптоматики вегетативного криза, что может быть обусловлено изменением общей реактивности больного.
Перед назначение той или иной физиотерапевтической процедуры и установлением дозы воздействия необходимо составить четкое представление о состоянии реактивности больного. Передозировка приведет к развитию вегетативных кризов, а при недостаточной дозе не будет лечебного эффекта. Степень реактивности больного можно определить с помощью провокационных вегетативных проб – адреналиновой, инсулиновой, ортостатической, а также методом кардиоинтервалографии (КИГ).
Процедуры местной дарсонвализации дозируют по величине выходного напряжения и ее длительности. Воздействия могут быть слабыми, средними или сильными. При этом обязательно ориентируются на ощущения больного. Продолжительность процедуры определяется из расчета 3-5 мин на 200-300 см 2 площади воздействия, но не должна превышать 15 мин [ ·1 ].
Необходимо всегда помнить, что лечебные возможности современной физиотерапии очень велики, но, как и каждый активный метод лечения, она требует квалифицированного и осторожного подхода.
При воздействии на тело высокочастотных колебаний электрического поля высокой напряженности можно выделить следующие параметры, которые будут контролироваться в данной работе:
— электрический потенциал на поверхности биоткани;
— плотность тока в верхних слоях кожи и подкожно-жировой клетчатке (именно там расположены кровеносные сосуды и нервные окончания, рецепторы которых блокируются при воздействии электрического тока рефлекторно обеспечивая противоболевой эффект);
— температура нагрева БО.

3 Разработка математической модели и метода расчета воздействия ВЧ электрических полей на биологические структуры

Теоретической основой расчета распределения ЭП в средах являются уравнения Максвелла, которые в принятых обозначениях имеют вид:
rot E = — dB/dt – обобщение закона электромагнитной индукции;
div D = r — обобщение закона электростатической индукции;
rot H = j + dD/dt – обобщение закона полного тока;
div B = 0 – обобщение закона о непрерывности магнитных силовых линий.
В приведенных уравнениях H – напряженность магнитного поля, D – индукция электрического поля, r — объемная плотность заряда, j – плотность тока проводимости.
Для решения практических задач уравнения Максвелла должны быть дополнены материальными уравнениями, учитывающими электрические свойства среды взаимодействия: D = ee E; B = mm H; j = s E,
где e – диэлектрическая постоянная,
e — относительная диэлектрическая проницаемость среды,
m – магнитная постоянная,
m — относительная магнитная проницаемость среды,
s — удельная проводимость среды.
Использование уравнений Максвелла позволяет теоретически находить характеристики полей в любой момент времени как для любой точки внутри объекта (внутренняя задача электродинамики), так и для любой точки пространства вне его (внешняя задача).
Для упрощения можно проводить расчеты в центральной плоскости объекта, чтобы не учитывать эффекты конечной длины. В этом случае задача будет плоской, и ее решение является уравнение Лапласа.
Распределение электростатического поля определялось путем решения уравнения Лапласа при определенных граничных условиях.

Реализация разработанной математической модели проводилась в среде математического моделирования COMSOL Multiphisics 3.4.
Основное уравнение (условие потенциальности)
Используя соотношение divD =r , получаем:

Для проводящей среды запишем закон Ома в дифференциальной форме:

Для постоянного тока уравнение непрерывности выглядит:

Для переменного тока учитываем скорость убывания заряда:

Аппроксимируем правую часть:

Итоговое уравнение:

конечные элементы (КЭ).

узлами конечного элемента.

Конечные элементы можно разделить на три группы:
— одномерные;
— двумерные;
— трехмерные.
Одномерные КЭ представляют собой отрезок с двумя или более узлами, двумерные могут иметь форму треугольника, четырехугольника и вообще многоугольника с расположением узлов не только в вершинах. Столь же разнообразны по форме и трехмерные КЭ.
При рассмотрении типов КЭ удобно принять, что в отдельно взятом КЭ надо решить задачу приближенного представления некоторой функции по заданным значениям ее узловых параметров, то есть решить задачу аппроксимации функции в пределах этого КЭ. Если при построении КЭ в качестве узловых параметров используют лишь значения функции (в случае векторной функции – значение ее базисных функций), то КЭ называют логранжевыми, поскольку в этом случае аппроксимация функции в пределах КЭ аналогична ее представлению интерполяционным многочленом Лагранжа. Если же наряду с этим у узлах КЭ используют и значения производных функций, то КЭ называют эрмитовыми.
Рассмотрим более подробно лагражевы КЭ.
Среди лагранжевых КЭ по виду аппроксимирующих многочленов различают:
— симплексные,
— комплексные,
— мультиплексные.
Интерполяционные многочлены, используемые в симплексных КЭ, являются линейными, то есть первой степени, и содержат постоянное слагаемое и слагаемые, линейно зависящие от всех координат. Число коэффициентов в таких многочленах равно числу узлов симплексного КЭ и на единицу больше числа независимых переменных. Одномерным симплексным КЭ является отрезок с узлами на концах. Двумерным симплексным КЭ будет треугольник (рисунок 3.1.), а трехмерным – тетраэдр, причем узлы этих КЭ совпадают с вершинами треугольника и тетраэдра. Таким образом, d-мерный симплексный КЭ имеет d+1 узлов. Интерполяционные многочлены комплексных и мультиплексных КЭ имеют степень выше первой, то есть являются нелинейными. Число узлов таких КЭ более чем на единицу превышает число независимых переменных. В комплексных КЭ используют полные интерполяционные многочлены степени s?2, содержащие все возможные слагаемые, у которых сумма степеней не превышает s. Интерполяционные многочлены мультиплексных КЭ не являются полными, а границы таких КЭ совпадают с координатными поверхностями.
Рассмотрим для начала симплексные конечные элементы.
Разобьем объект на треугольники Лагранжа. Это наиболее часто применяемые элементы Лагранжа.
Заметим, что элементы настолько малые, что будем считать, что функция изменения потенциала будет линейной внутри каждого конкретного элемента.

Рисунок 3.1 — Симплексный двумерный конечный элемент

Рассмотрим двумерный симплексный КЭ, так как одномерный (линейный) не представляет интереса для решения поставленной задачи.
В двумерном симплексном КЭ D линейная функция формы f(M) координат , точки однозначно определена своими значениями в трех его узлах с номерами l, m ,n при условии, что эти узлы не лежат на одной прямой (в этом случае говорят, что треугольный КЭ невырожденный). Приведем формулу для значения этой функции в точке .

, где F>0 – площадь КЭ, а — площади треугольников с вершиной в точке М и основанием, совпадающим со стороной КЭ, противолежащей узлам с номерами l, m ,n соответственно. На рисунке 3.1. выделен один из таких треугольников с площадью . Известно, что , причем элементами первых двух строк квадратной матрицы третьего порядка являются координаты , узлов КЭ в прямоугольной системе координат .

Отметим, что определитель выше указанной матрицы будет положительным, если КЭ невырожденный и очередность расположения координат его узлов в столбцах матрицы А соответствуют обходу их против хода часовой стрелки, то есть узлы КЭ составляют правую тройку точек. Площади треугольников с вершиной в точке можно вычислить аналогично. Например, , где
.
Ясно, что для любой точки . При совпадении этой точки, например с узлом n имеем и .
Таким образом, рассматривая отношения площадей в как функции формы двумерного симплексного КЭ, запишем
, .
При помощи функций формы можно выразить координаты любой точки . Действительно, полагая а затем , получаем

Наоборот, каждую из функций формы такого КЭ можно выразить через координаты его узлов и координаты точки . Например, для узла с номером n имеем

Так как узлы с номерами l и m и точка образуют правую тройку точек, то и , .
Нужно заметить, что частные производные функций формы по координатам в пределах двумерного симплексного КЭ сохраняют постоянное значение. Например, и . При вычислении интегралов от произведения натуральных степеней функций формы удобно использовать формулу
.
С учетом 0=1(!), сохраняется смысл и при нулевых показателях степени.
В пределах двух треугольных КЭ с общей стороной можно точно представить непрерывную кусочно-линейную функцию двух переменных, которая в пределах каждого из этих КЭ имеет постоянный градиент. В самом деле, их общая сторона является одномерным симплексным КЭ, так что значение этой функции в любой точке М такой стороны однозначно определено значениями функции в общих узлах соседних треугольных КЭ, а график такой функции состоит из двух треугольников с общей стороной. Произвольную границу (в том числе с криволинейными участками) плоской области D* можно приближенно заменить ломаной и затем полученный в результате многоугольник заполнить треугольными КЭ, то есть провести триангуляцию области и получить сетку КЭ. В данном случае такая сетка КЭ будет плоской. Рассматривая попарно соседние КЭ, приходим к выводу, что сетка КЭ позволяет ограниченную функцию , определенную в области D*, приближенно заменить непрерывной кусочно-линейной функцией, принимающей в каждом узле значение, совпадающее со значением в этом узле функции .
Необходимо отметить, что функции формы, удовлетворяющие условию

в сочетании с условием , называют барицентрическими координатами точки М относительно вершин треугольника. Иногда эти функции формы называют также естественными узловыми координатами в двумерном симплексном КЭ.
Однако линейная аппроксимация функции в пределах каждого симплексного КЭ может оказаться довольно грубой, особенно в случае больших по абсолютному значению градиентов этой функции, а повышение точности потребует использования сетка КЭ с весьма большим числом симплексных элементов. Общее число КЭ можно уменьшить, если в пределах каждого элемента повысить степень аппроксимирующего многочлена, то есть перейти к комплексным или мультиплексным КЭ.

Комплексные конечные элементы
Одномерный комплексный лагранжев КЭ – это отрезок с узлами в точках . В пределах такого КЭ функцию можно аппроксимировать многочленом степени :
, где — узловые значения этой функции, а
— интерполяционный многочлен степени , который и является функцией формы этого КЭ, соответствующей узлу , так как , и при , а
.
Последнее равенство следует из свойства правой части соотношения — точно представлять все многочлены до степени включительно. Функция является многочленом нулевой степени и для нее , .
Полный многочлен двух переменных, имеющий степень s, включает коэффициентов. Поэтому для построения двумерного комплексного лагранжева КЭ, функции формы которого являются многочленами степени s, необходимо располагать значениями аппроксимируемой функции в узлах. При s=2 имеем N=6. Если выбрать треугольный КЭ, то при его произвольном расположении в плоскости любая из сторон может оказаться параллельной одной из координатных осей, например , то есть быть отрезком прямой . Вдоль этой стороны многочлен будет квадратным трехчленом по , и для однозначного определения его коэффициентов необходимо три узловых значения аппроксимируемой функции. Таким образом, на каждой стороне необходимо иметь по три узла. Эти узлы можно расположить в вершинах и серединах сторон треугольника.

Рисунок 3.2 — Комплексный двумерный конечный элемент

Тогда функции формы , , такого комплексного КЭ удается выразить через три линейные функции формы симплексного КЭ.
Так, в узле 4 (рисунок 3.2), находящемся в середине стороны треугольника, имеем . Если положить , то такая функция формы будет многочленом второй степени, принимающим значение 1 в «своем» узле и 0 во всех остальных. Функция формы также должна быть произведением двух линейных сомножителей. Если одним из них будет , то произведение обратится в нуль во всех точках стороны, противоположной узлу 1 (в частности, в узлах 2, 3 и 5). Чтобы произведение обращалось в нуль в узлах 4 и 6, оно должно содержать сомножитель . Но произведение в узле 1 равно лишь 1/2, то есть его необходимо нормировать, умножив на два. В итоге получаем . Теперь можно записать , , и так далее с учетом перестановки нижних индексов, указывающих номера узлов. Необходимо отметить, что сумма всех функций формы , , равна единице [ ·21 ].

Одним из преимуществ метода конечных элементов при решении задач математической физики является простота и однотипность операций по подготовке задачи к решению. В значительной мере это преимущество связано с матричной формой представления основных соотношений, используемых в МКЭ.
Пусть для определенности речь идет о решении задачи в некоторой области . Сначала следует выбрать тип используемых конечных элементов и заполнить ими область V так, чтобы они не пересекались и не образовывали пустот, а также достаточно точно представляли границу области, если он имеет криволинейные участки. В результате получим сетку КЭ, занимающую область , в общем случае не совпадающую с , но обычно такую, что .
Обозначим общее число КЭ через Е. Необходимо установить взаимно однозначное соответствие между номерами . узлов образованной сетки и номерами узлов каждого отдельного КЭ с номером . Если КЭ выбранного типа имеет внутренние узлы, то для таких узлов установление соответствия происходит независимо от соседних КЭ. В противоположность этому граничные узлы принадлежат одновременно нескольким соседним КЭ, что необходимо учитывать во избежание пересечения элементов или возникновения пустот между ними. Итогом установления указанного соответствия между глобальной (сквозной) нумерацией узлов сетки и локальной нумерацией узлов КЭ является построение для каждого КЭ с номером е
и т.д.

* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.

источник