Системы анализа и обработки данных

Электромагнитная система для деструкции биологических тканей на частоте 27,12 МГц

Выпуск № 3 (91) Июль - Сентябрь 2023

Авторы:

Белавская Светлана Витальевна,

Лисицына Лилия Ивановна,

Разинкин Владимир Павлович,

Винская Екатерина Константиновна,

Хрусталев Владимир Александрович,

Кузьмин Антон Николаевич,

Марков Артем Владимирович

DOI: http://dx.doi.org/10.17212/2782-2001-2023-3-105-120

Скачать полный текст

Аннотация
Авторы
Список литературы

Аннотация

Представлены результаты исследования деструкции биологических тканей высокочастотным электромагнитным излучением на разрешенной частоте 27,12 МГц в сравнении с деструкцией на разрешенной частоте 13,56 МГц при одинаковой мощности воздействующего излучения 30 Вт. Сегодня все известные приборы высокочастотной электромагнитной деструкции на частоте 27,12 МГц используются для проведения поверхностных неглубоких операций (удаление папиллом, родинок и т.?д.). Разработка высокочастотной электромагнитной системы для деструкции глубоких, плотных тканей (костных, хрящевых), а также злокачественных новообразований на указанной частоте является актуальнейшей задачей современности. Для проведения исследования на указанной частоте разработана и реализована экспериментальная установка на современной элементной базе, отличительная особенность которой – обеспечение стабильной и надежной работы используемых транзисторных усилителей мощности при сохранении их работоспособности в широком диапазоне изменения нагрузки (от холостого хода до короткого замыкания). Эта особенность реализована за счет использования двухканального мостового усилительного тракта. Для испытания работоспособности установки использован мультиметр с функцией тепловизора и измеритель иммитанса. Форма выходного сигнала установки – синусоида, вторая гармоника ослаблена по отношению к основной на 60 дБ. Исследования проведены in vitro на биоптатах мышечных, костных тканей и печени крупного рогатого скота, а также на свином кожном покрове. Разрезы биологической ткани, выполненные на частоте 27,12 МГц, имеют глубокую коагуляцию, а на частоте 13,56 МГц в месте коагуляции уже наблюдается карбонизация мышечной ткани; деструкция костной ткани и печени на частоте 27,12 МГц более ярко выражена, на частоте 13,56 МГц в области деструкции появляются элементы карбонизации; воздействие высокочастотным излучением на частоте 27,12 МГц происходит с меньшим влиянием на окружающие ткани, чем на частоте 13,56 МГц; проколы мышечной ткани и печени, выполненные на разных частотах, практически не различаются; температура в области электрического разряда, возникающая на частоте 27,12 МГц при мощности излучения 30 Вт, выше 150?°С (на частоте 13,56 МГц – 126 °С); температуру в области разряда на частоте 27,12 МГц можно снизить до температуры, как на частоте 13,56 МГц, уменьшив мощность электромагнитного излучения в 1,5 раза.

Ключевые слова: биологическая ткань, деструкция, разряд высокочастотный, абляция, 27,12 МГц, коагуляция, карбонизация, температура, вторая гармоника

Список литературы

1. Современные методы абляции злокачественных новообразований печени / Л.И. Москвичева, Д.В. Сидоров, М.В. Ложкин, Л.О. Петров, М.В. Забелин // Исследования и практика в медицине. – 2018. – Т. 5, № 4. – С. 58–71.

2. Новый метод микроволновой абляции злокачественных новообразований печени / Д.В. Сидоров, Н.А. Гришин, М.В. Ложкин, В.А. Вишневский, Л.О. Петров // Онкохирургия. – 2012. – Т. 4, № 1. – С. 50.

3. Микроволновая абляция при лечении злокачественных новообразований печени / Д.В. Сидоров, С.О. Степанов, Н.А. Гришин, М.В. Ложкин, Л.О. Петров, О.А. Майновска // Онкология. Журнал им. П.А. Герцена. – 2013. – № 2. – С. 27–31.

4. Effect of microwave ablation treatment of hepatic malignancies on serum cytokine levels / J. Zhao, Q. Li, M. Muktiali, B. Ren, Y. Hu, D. Li, Z. Li, D. Li, Y. Xie, M. Tao, R. Liang // BMC Cancer. – 2020. – Vol. 20. – P. 812.

5. Результаты радиочастотной абляции при лечении колоректальных метастазов в печени / К.Н. Петренко, Е.О. Барсукова, Л.О. Полищук, Е.П. Фисенко, Г.А. Шатверян, О.Г. Скипенко // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. – 2007. – Т. 17, № 3. – С. 84–89.

6. Использование аппарата радиочастотной абляции при резекции печени / В.Д. Федоров, В.А. Вишневский, В.А. Кубышкин [и др.] // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. – 2004. – № 5. – С. 21–25.

7. Microwave coagulation therapy for hepatic tumors: review of the literature and critical analysis / C. Boutros, P. Somasundar, S. Garrean, A. Saied, N.J. Espat // Surgical Oncology. – 2010. – Vol. 19 (1). – P. e22–e32.

8. Kulaylat M.N., Gibbs J.F. Thermoablation of colorectal liver metastasis // Journal of Surgical Oncology. – 2010. – Vol. 101 (8). – P. 699–705.

9. Small hepatocellular carcinoma in cirrhosis: randomized comparison of radio-frequency thermal ablation versus percutaneous ethanol injection / R.A. Lencioni, H.P. Allgaier, D. Cioni, M. Olschewski, P. Deibert, L. Crocetti, H. Frings, J. Laubenberger, I. Zuber, H.E. Blum, C. Bartolozzi // Radiology. – 2003. – Vol. 228 (1). – P. 235–240.

10. Razafindratsira T., Isambert M., Evrard S. Complications of intraoperative radiofrequency ablation of liver metastases // HPB (Oxford). – 2011. – Vol. 13 (1). – P. 15–23.

11. Микроволновая абляция в комбинированном лечении первичных опухолей и метастазов печени / М.М. Трандофилов, М.Н. Рудакова, К.Ю. Рябов, О.Ф. Шершнев, А.В. Прохоров // Анналы хирургической гепатологии. – 2015. – Т. 20 (4). – С. 34–39. – DOI: 10.16931/1995-5464.2015434-39.

12. Балахнин П.В., Шмелев А.С., Шачинов Е.Г. Чрескожная энергетическая абляция опухолей: принципы, технологии, результаты // Практическая онкология. – 2016. – Т. 17, № 3. – С. 129–153.

13. Principles of and advances in percutaneous ablation / M. Ahmed, C.L. Brace, F.T. Lee Jr, S.N. Goldberg // Radiology. – 2011. – Vol. 258, N 2. – P. 351–369.

14. Радиочастотная абляция как вспомогательный и окончательный метод лечения метастатического поражения печени у больных колоректальным раком / Э.Э. Топузов, М.А. Бобраков, В.К. Балашов, Е.И. Дрогомирецкая, Е.А. Ерохина, О.Н. Кислицина, А.Н. Петряшов, А.Н. Круглов, Р.Э. Топузов, Е.В. Напольская // Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова. – 2017. – Т. 9, № 1. – С. 7–14.

15. Радиочастотная катетерная абляция хронической формы фибрилляции предсердий методом изоляции легочных вен и анатомической модификации субстрата аритмии / А.В. Ардашев, Е.Г. Желяков, Е.А. Долгушина, М.С. Рыбаченко, Д.А. Мангутов, А.В. Конев, С.В. Волошко, О.Ю. Врублевский, М.В. Крючко, Э.Н. Ливенцева // Кардиология. – 2008. – № 12. – С. 41–48.

16. История развития радиочастотной абляции в травматологии и ортопедии / М.А. Гвоздев, М.В. Рябинин, А.С. Сапрыкин, Н.Н. Корнилов // Современные проблемы науки и образования. – 2021. – № 1. – URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=30460 (дата обращения: 30.08.2023).

17. Тихонов В.Н. Мини-свиньи – надежда человечества // Химия и жизнь – XXI век. – 2011. – № 9. – С. 32–36.

18. Винская Е.К., Белавская С.В., Лисицына Л.И. Лазерный контроль степени деструкции биологической ткани // Наука. Технологии. Инновации: 16 Всероссийская научная конференция молодых ученых, Новосибирск, 5–8 дек. 2022 г.: в 11 ч. – Новосибирск, 2022. – Ч. 6. – С. 119–123.

19. Абляция костной ткани, выполненная путем воздействия электромагнитным излучением высокочастотного диапазона / Л.И. Лисицына, С.В. Белавская, А.Н. Кузьмин, Е.К. Винская // Современные проблемы телекоммуникаций: материалы Российской научно-технической конференции, Новосибирск, 20–21 апр. 2022 г. – Новосибирск, 2022. – С. 648–652.

20. Comparative analysis of soft biological tissue ablation characteristics obtained by electromagnetic radiation of HF and UHF ranges / S.V. Belavskaya, L.I. Lisitsyna, A.N. Kuzmin, E.K. Vinskaya // IEEE 23 International Conference of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM): proceedings, Erlagol, 30 June – 4 July 2022. – IEEE, 2022. – P. 510–513.

21. Lisitsyna L.I., Belavskaya S.V., Blokhin A.A. Utilization of high frequency electrical signal for biological tissue ablation // Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE-2021): proceedings, Novosibirsk, 19–21 Nov. 2021. – Novosibirsk, 2021. – P. 72–75.

22. Высокочастотная электромагнитная система для деструкции биологических тканей / С.В. Белавская, Л.И. Лисицына, А.Н. Кузьмин, Е.К. Винская, Л.Г. Навроцкий, В.П. Разинкин, А.А. Блохин // Системы анализа и обработки данных. – 2023. – № 1 (89). – С. 55–80. – DOI: 10.17212/2782-2001-2023-1-55-80.

23. Лазерное или радиоволновое удаление новообразований / Центр лазерной медицины «Лазмед клиника». – URL: https://lasmed.ru/posts/745/ (дата обращения: 30.08.2023).

Для цитирования:

Электромагнитная система для деструкции биологических тканей на частоте 27,12 МГц / С.В. Белавская, Л.И. Лисицына, В.П. Разинкин, Е.К. Винская, В.А. Хрусталёв, А.Н. Кузьмин, А.В. Марков // Системы анализа и обработки данных. – 2023. – № 3 (91). – С. 105–120. – DOI: 10.17212/2782-2001-2023-3-105-120.

For citation:

Belavskaya S.V., Lisitsyna L.I., Razinkin V.P., Vinskaya E.K., Khrustalev V.A., Kuzmin A.N., Markov A.V. Elektromagnitnaya sistema dlya destruktsii biologicheskikh tkanei na chastote 27,12 MGts [An electromagnetic system for the destruction of biological tissues at a frequency of 27.12 MHz]. Sistemy analiza i obrabotki dannykh = Analysis and Data Processing Systems, 2023, no. 3 (91), pp. 105–120. DOI: 10.17212/2782-2001-2023-3-105-120.

Просмотров: 600

СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Электромагнитная система для деструкции биологических тканей на частоте 27,12 МГц