В.А. Карпухин –  к.т.н., доцент, кафедра биомедицинских технических систем, 

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана E-mail: vkarp@mail.ru

А.С. Садовникова –  студентка, кафедра биомедицинских технических систем, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

E-mail: na100nka@mail.ru

Л.В. Зиновьева –  студентка, кафедра биомедицинских технических систем, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

E-mail: lyda5511@rambler.ru

Раскрыта актуальность исследования электрохирургических методов резекции новообразований век, выполнено сравнение с другими методами, применяемыми на практике, а также проанализированы недостатки, имеющиеся на данный момент с возможными последствиями, основным из которых является неправильный подбор параметров воздействия. В итоге сформулированы основные задачи работы: теоретическое исследование процесса радиоволновой резекции и, на основании этого, определение влияния основных параметров воздействия на максимальную температуру биоткани.

Для решения поставленной задачи разработана геометрическая модель органа зрения, включающая в себя глаз, веко, глазницу и новообразование с электродом. Также предложена математическая модель на основании уравнений непрерывности и теплопроводности Фурье, а также начальных и граничных условий. Приведены используемые электрические и физические параметры органа зрения. На базе разработанной модели проведен вычислительный эксперимент по изучению влияния амплитуды воздействия и длительности воздействия на температуру нагрева биоткани при удалении новообразований век в среде Comsol Multiphysics. По результатам моделирования получены распределение электрического потенциала в модели, распределение температуры в зоне хирургического вмешательства, зависимость температуры от глубины проникновения в глаз, а также зависимость амплитуды воздействующего сигнала от длительности воздействия для достижения необходимых температур резекции и коагуляции, составляющих соответственно 112 °С и 60…80 °С. Приведены также численные результаты исследования, а именно значения максимальной температуры в зоне хирургического вмешательства при различных амплитуде и длительности воздействия.

На основании проведенного исследования был сделан вывод о значениях применяемых параметров воздействия для достижения необходимых температур резекции и коагуляции при данной геометрии электрода и частоте воздействия 2,64 МГц. Также удалось установить глубину расположения максимальной температуры и ее соотношение с границей раздела «электрод-биоткань».

1. Онищенко Е.С. Лечение заболеваний век с применением радиоволнового и лазерного излучения ближнего инфракрасного диапазона: Автореф. дис. … канд. мед. наук. СПб. 2016.
2. Балаян М.Л. Радиоволновая хирургия в лечении образований опухолевой и псевдоопухолевой природы век, конъюнктивы и роговицы: Автореф. дис. … канд. мед. наук. М. 2006.
3. Oraevsky A.A., Jackuse S.L., Pettit G.H. Lasers  in  surgery and Medicine. 1990. V. 12. P. 585.
4. Сагайдачный А.А. Методы тепловизионного анализа пространственно-временной динамики температуры тела человека и их использование в диагностике: Автореф. дис. … канд. мед. наук. СПб. 1993.
5. Gabriel S., Lau R.W., Gabriel C. The dielectric properties of biological tissues: II. Measurements in the frequency range 10 Hz to 20 GHz // Phys. Med. Biol. 1996. V. 41. № 11. P. 2251–2269.
6. Cvetkovic M., Peratta A., Poljak D. FETD computation of the temperature distribution induced into a human eye by a pulsed laser // Progress In Electromagnetics Research. 2011. V. 120. P. 403–421.
7. Lazzi G. Thermal effects of Bioimplants // IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine. 2005. V. 24. № 5. P. 75–81.