Целевая температура локальной криотерапии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Локальная криотерапия (ЛКТ) является перспективным методом лечения различных болезней, в результате которого достигаются эффекты обезболивания и уменьшения воспаления. Основной фактор эффективности с физической точки зрения – достижение целевой температуры на поверхности области воздействия. При этом во время процедуры температура поверхности ткани не должна опускаться ниже минимально допустимой – предельно безопасной температуры.

Цель. Выявление по результатам анализа литературы диапазона целевой и предельной по параметрам безопасности температур. Проведение экспериментов с применением криопакетов по охлаждению фантома биоткани, определение наиболее подходящих режимов воздействия.

Методы. На разработанном стенде была проведена серия экспериментов для сравнения двух режимов контактного способа ЛКТ в зависимости от использованного рабочего вещества (раствор хлорида натрия, смесь льда и воды). Сравнение проведено по следующим параметрам: время достижения целевой температуры на поверхности, температура на глубине модельной среды. Температура измерялась термометрами сопротивления (Pt100).

Результаты. При охлаждении раствором хлорида натрия температура поверхности модельной среды понизилась до 10 °С за 6 мин воздействия, а через 17 мин достигла своего минимального значения 6,2 °С. В случае использования смеси воды и льда минимальная температура 12,5 °С была достигнута за 58 мин. Минимальная температура на глубине 8 мм в обоих случаях была примерно одинаковая и составляла около 16 °С. Она была достигнута на 20 мин с раствором хлорида натрия и на 60 мин со смесью воды и льда.

Заключение. В результате проведенных экспериментов определен наиболее подходящий режим охлаждения контактным способом с применением криопакетов. В итоговом режиме в качестве рабочего вещества использовался хлорид натрия с начальной температурой минус 18,4 °C с возможным временем воздействия от 6 до 25 мин.

Об авторах

Наталия Юрьевна Саакян

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана

Email: natali.saakyan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6799-5450
SPIN-код: 4390-3138

студент

Россия, Москва

Александр Васильевич Пушкарев

Московский Государственный Технический Университет им. Н. Э. Баумана

Автор, ответственный за переписку.
Email: pushkarev@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-1737-7838
SPIN-код: 5796-8324

ведущий инженер, к.т.н.

Россия, Москва

Список литературы

  1. Cieza A., Causey K., Kamenov K., et al. Global estimates of the need for rehabilitation based on the Global Burden of Disease study 2019: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019 // The Lancet. 2021. Vol. 396, N 10267. P. 2006–2017. doi: 10.1016/S0140-6736(20)32340-0
  2. Harris E.D. Jr., McCroskery P.A. The influence of temperature and fibril stability on degradation of cartilage collagen by rheumatoid synovial collagenase // The New England journal of medicine. 1974. Vol. 290, N 1. P. 1–6. doi: 10.1056/NEJM197401032900101
  3. Портнов В.В. Локальная воздушная криотерапия в клинической практике // Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2017. № 4–2. С. 157–164.
  4. Algafly A.A., George K.P. The effect of cryotherapy on nerve conduction velocity, pain threshold and pain tolerance // British journal of sports medicine. 2007. Vol. 41, N 6. P. 365–369. doi: 10.1136/bjsm.2006.031237
  5. Bugaj R. The Cooling, Analgesic, and Rewarming Effects of Ice Massage on Localized Skin // Physical Therapy. 1975. Vol. 55, N 1. P. 11–19. doi: 10.1093/ptj/55.1.11
  6. Laktašić Žerjavić N., Hrkić E., Žagar I., et al. Local Cryotherapy, Comparison of Cold Air and Ice Massage on Pain and Handgrip Strength in Patients with Rheumatoid Arthritis. Psychiatria Danubina. 2021. Vol. 33, N 4. P. 757–761.
  7. McMeeken J., Lewis M.M., Cocks S. Effects of cooling with simulated ice on skin temperature and nerve conduction velocity // The Australian journal of physiotherapy. 1984. Vol. 30, N 4. P. 111–114. doi: 10.1016/S0004-9514(14)60682-6
  8. Weeks V., Travell J. How to Give Painless Injections // AMA Scientific Exhibits Volume. New York: Grune and Stratton Inc, 1957. P. 318–322.
  9. Castro P.A., Machanocker D.H., Luna G.L., et al. Clinical-Like Cryotherapy in Acute Knee Arthritis Protects Neuromuscular Junctions of Quadriceps and Reduces Joint Inflammation in Mice // BioMed Research International. 2022. Vol. 2022. P. 7442289. doi: 10.1155/2022/7442289
  10. Douzi W., Guillot X., Bon D., et al. 1H-NMR-Based Analysis for Exploring Knee Synovial Fluid Metabolite Changes after Local Cryotherapy in Knee Arthritis Patients // Metabolites. 2020. Vol. 10, N 11. P. 460. doi: 10.3390/metabo10110460
  11. Guillot X., Tordi N., Laheurte C., et al. Local ice cryotherapy decreases synovial interleukin 6, interleukin 1β, vascular endothelial growth factor, prostaglandin-E2, and nuclear factor kappa B p65 in human knee arthritis: a controlled study // Arthritis research & therapy. 2019. Vol. 21, N 1. P. 180. doi: 10.1186/s13075-019-1965-0
  12. Sasaki R., Sakamoto J., Kondo Y., et al. Effects of Cryotherapy Applied at Different Temperatures on Inflammatory Pain During the Acute Phase of Arthritis in Rats // Physical therapy. 2021. Vol. 101, N 2. P. 1–9. doi: 10.1093/ptj/pzaa211
  13. Fuhrman G.J, Fuhrman F.A. Oxygen consumption of animals and tissues as a function of temperature // The Journal of general physiology. 1959. Vol. 42, N 4. P. 715–722. doi: 10.1085/jgp.42.4.715
  14. Mourot L., Cluzeau C., Regnard J. Hyperbaric gaseous cryotherapy: effects on skin temperature and systemic vasoconstriction. Archives of physical medicine and rehabilitation. 2007. Vol. 88, N 10. P. 1339–1343. doi: 10.1016/j.apmr.2007.06.771
  15. Radecka A., Pluta W., Lubkowska A. Assessment of the Dynamics of Temperature Changes in the Knee Joint Area in Response to Selected Cooling Agents in Thermographic Tests // International journal of environmental research and public health. 2021. Vol. 18, N 10. P. 5326. doi: 10.3390/ijerph18105326
  16. Garcia C., Karri J., Zacharias N.A., Abd-Elsayed A. Use of Cryotherapy for Managing Chronic Pain: An Evidence-Based Narrative // Pain and therapy. 2021. Vol. 10, N 1. P. 81–100. doi: 10.1007/s40122-020-00225-w
  17. Боголюбов В. М., Пономаренко Г. Н. Общая физиотерапия. Изд. 3-е, перераб. и доп. Москва : Медицина, 1999.
  18. Sapega A.A., Heppenstall R.B., Sokolow D.P., et al. The bioenergetics of preservation of limbs before replantation. The rationale for intermediate hypothermia // The Journal of bone and joint surgery. American volume. 1988. Vol. 70, N 10. P. 1500–1513.
  19. Agafonkina I.V., Belozerov A.G., Berezovsky Y.M., et al. Thermal Properties of Biological Tissue Gel-Phantoms in a Wide Low-Temperature Range. Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2021. Vol. 94, N 3. P. 790–803. doi: 10.1007/s10891-021-02356-z
  20. Agafonkina I.V., Belozerov A.G., Vasilyev A.O., et al. Thermal Properties of Human Soft Tissue and Its Equivalents in a Wide Low-Temperature Range. Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2021. Vol. 94, N 1. P. 233–246. doi: 10.1007/s10891-021-02292-y

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема экспериментального стенда. Первый модуль: Система создания и поддержания начальной температуры модельной среды: 1 – жидкостный термостат (Termex, M01MB); 2 – насос (KNF, PML13229-NF 60); 3 – внешняя стеклянная емкость, по которой циркулирует вода. Модельная среда: 4 – модельная среда в стеклянной емкости 90x90x100 мм. Система крепления: 5 – крепежная система температурных датчиков. Измерительная система: 6 – термометры сопротивления Pt100; 7 – ПК; 8 – вторичный преобразователь – модуль аналогового ввода (ОВЕН, МВ110). Второй модуль: 9 – штатив с лапкой; 10 – криопакет (MUELLER, ice bag, 23 см).

Скачать (66KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изменение температуры модельной среды при ЛКТ с использованием криопакета.

Скачать (133KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».