Перейти до вмісту
Наукові вісті КПІ
ISSN 2617-5509 · e‑ISSN 2663-7472 Відкритий доступ · CC BY 4.0
Т. · № 2 · 2019 тра 17, 2019 статті

МОДЕЛЮВАННЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ НА РОБОЧІЙ ПОВЕРХНІ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВИПРОМІНЮВАЧА

AK
Anatolii Yu. Kravchenko Відповідальний Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Ukraine Україна
MT
Mykola F. Tereshchenko Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Ukraine Україна
SV
Sergiy P. Vysloukh Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Ukraine Україна
GT
Gregory S. Tymchik Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Ukraine Україна
Опублікованотра 17, 2019
PDF
НВКПІ 2 ТОМ · 2
ТОМ · № 2 · 2019 Переглянути випуск

Анотація

Проблематика. Важливе місце серед методів лікування у фізіотерапії займає лікування ультразвуком. Процес ультразвукової терапії полягає у контактній взаємодії ультразвуку з ультразвукового випромінювача з поверхневими шарами шкіри. Тому безпека пацієнта при виконанні цієї процедури є домінуючим фактором. Під час ультразвукової дії на біологічну тканину ультразвуковий випромінювач нагрівається. Діапазон нагріву ультразвукового випромінювача визначається вимірюванням і контролем значень температури. При проведенні процедури ультразвукової терапії проблематичним є вимірювання температури випромінювача безпосередньо перед п’єзоелементом на зовнішній контактній поверхні, яка своєю чергою має найбільші значення температури серед усієї робочої поверхні. Мета дослідження. Розробка математичної моделі, що дає змогу за значеннями температури від периферійних частин робочої поверхні ультразвукового випромінювача отримувати значення температури центральної частини його робочої поверхні. Методика реалізації. При дослідженні було застосовано метод рандомізації експерименту, теорію обробки експериментальних даних, апарат регресійного аналізу, що дало можливість розробити математичну модель та оцінити її адекватність і похибки. В ході дослідження було визначено основні значення температури в точках на робочій поверхні ультразвукового випромінювача, які було застосовано при аналізі експериментальних даних і визначенні коефіцієнтів регресії математичної моделі. Результати дослідження. Аналіз експериментальних даних і регресійний аналіз отриманих значень температури робочої поверхні випромінювача показали, що існує істотна математична залежність між температурою в центральній частині випромінювача та у периферійних його частинах. Цю математичну залежність встановлено, серед інших основних залежностей, а також виконано її перевірку й розраховано похибки. Висновки. Розроблено математичну модель та оцінено значення температури на робочій поверхні ультразвукового випромінювача, що дає можливість успішно використовувати їх при розробці нових ультразвукових випромінювачів для ультразвукової терапії.

Ключові слова

#Ультразвук #Ультразвукова терапія #Математична модель #Температура #Ультразвуковий випромінювач

Посилання

  1. M. Tereshchenko et al. , Ultrasound Physiotherapy Devices and Machines . Kyiv, Ukraine: Politekhnika, 2018, 184 p.
  2. L. Orlova, Medical Encyclopaedia . Minsk, Belarus: Harvest, 2019, 896 p.
  3. T. Watson, “Ultrasound in contemporary physiotherapy practice”, Ultrasonics , vol. 48, no. 4, pp. 321–329, 2008. doi: 10.1016/j.ultras.2008.02.004
  4. T. Leighton, “What is ultrasound?”, Progress Biophys. Molec. Biol. , vol. 93, no. 1-3, pp. 3–83, 2007. doi: 10.1016/j.pbiomolbio.2006.07.026
  5. M. Tereshchenko et al. , “Effect of ultrasound of therapeutic intensities on the cluster structure of distilled water”, Bulletin of Kyiv Polytechnic Institute. Ser. Instrument Making , vol. 1, no. 51, pp. 126–131, 2016.
  6. V. Tsapenko et al. , “Complex emitter of ultratonotherapy”, in Proc. Instrument Making – 2015 , Minsk, Belarus, Nov. 25–27, 2015, pp. 158–159.
  7. W. Obrien, “Ultrasound-biophysics mechanisms”, Progress in Biophysics and Molecular Biology , vol. 93, no. 1-3, pp. 212–255, 2007. doi: 10.1016/j.pbiomolbio.2006.07.010
  8. A. Donskoy et al. , Ultrasonic Electrical Engineering Devices . Leningrad, SU: Energoizdat, 1982, 208 p.
  9. G. Tymchik et al. , “Investigation thermal conductivity of biological materials by direct heating hermistor method”, in Proc. IEEE 38th Int. Conf. ELNANO , 2018, pp. 429–434. https://doi.org/10.1109/elnano.2018.8477460
  10. C. Doody et al. , “Prediction of the temperature rise at the surface of clinical ultrasound transducers”, BMUS Bulletin , vol. 11, no. 3, pp. 26–28, 2003. doi: 10.1177/1742271x0301100307
  11. F. Duck et al. , “Surface heating of diagnostic ultrasound transducers”, British J. Radiol. , vol. 62, no. 743, pp. 1005–1013, 1989. doi: 10.1259/0007-1285-62-743-1005
  12. M. Tereshchenko and A. Kirilova, “Investigation of parameters of influence of ultrasonic signal on biological structures”, Bulletin of Kyiv Polytechnic Institute. Ser. Instrument Making , no. 41, pp. 152–161, 2011.
  13. L. Crum et al. , “Therapeutic ultrasound: Recent trends and future perspectives”, Physics Procedia , vol. 3, no. 1, pp. 25–34, 2010. doi: 10.1016/j.phpro.2010.01.005
  14. F. Ahmadi et al. , “Bio-effects and safety of low-intensity, low-frequency ultrasonic exposure”, Progress in Biophysics and Molecular Biology , vol. 108, no. 3, pp. 119–138, 2012. doi: 10.1016/j.pbiomolbio.2012.01.004
  15. J. Demmink et al. , “The variation of heating depth with therapeutic ultrasound frequency in physiotherapy”, Ultrasound in Medicine & Biology , vol. 29, no. 1, pp. 113–118, 2003. doi: 10.1016/s0301-5629(02)00691-9
  16. L. Spicci and G. Vigna, “Heat drain device for ultrasound imaging probes”, in Proc. COMSOL Conference in Cambridge , 2014, pp. 200–207.
  17. SPSS Statistics – Overview (2019). [Online]. Available: https://www.ibm.com/products/spss-statistics
§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.
Усі випуски

ДВОЕТАПНИЙ ПІДХІД ДО СЕГМЕНТАЦІЇ СУПУТНИКОВИХ ЗНІМКІВ ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ПЛОЩІ АСФАЛЬТОВАНОГО ПОКРИТТЯ ПАРКОВОК

Олександр Гончарук, Надія Недашківська

Проблематика. Точна оцінка площі асфальтованих парковок є важливою для містобудування та екологічного моніторингу. Однак спектральна подібність асфальту паркувальних…

#семантична сегментація #супутникові знімки #паркінг #нейронна мережа
10.20535/kpisn.2026.3.367540

ФОРМАЛІЗАЦІЯ РОЗРІДЖЕНОГО ANP З БІНАРНИМИ ПОРІВНЯННЯМИ НА ОСНОВІ ДАНИХ У КОЛІ ОДНОРІДНИХ КОМПОНЕНТІВ ДЛЯ ПРІОРИТИЗАЦІЇ РОЗПОДІЛУ РЕСУРСІВ

Вадим Романюк

Проблематика. Задачі розподілу обмежених ресурсів між взаємозалежними однорідними об’єктами виникають у багатьох прикладних сферах — зокрема, під час конкурсного…

#розподіл ресурсів #однорідні компоненти #взаємозалежності #аналітичний мережевий процес
10.20535/kpisn.2026.3.368158

РОЗРОБКА МЕТОДУ ФОРМАЛІЗАЦІЇ ДИНАМІЧНИХ ТЕПЛОВИХ ПОРТРЕТІВ ДЛЯ НАДІЙНОГО ВИЯВЛЕННЯ ЦІЛЕЙ

Степан Лис, Оксана Оборська

Проблематика. Автоматизовані системи спостереження з БпЛА стикаються з подвійним викликом: виявленням теплоконтрастних об'єктів у реальному часі та їх ідентифікацією в…

#тепловізійні системи #ідентифікація цілей #локалізація зони інтересу #динамічний тепловий портрет
10.20535/kpisn.2026.3.359114

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають

Схожі статті

1-10 з 46

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.