Вишнева Наталья Викторовна

Проведена верификация модели взаимодействия ультразвуковой колебательной системы с биологическими тканями, разработанной в среде COMSOL Multiphysics. Показано, что качественно и количественно практическим результатам наиболее соответствуют результаты расчетов в среде COMSOL Multiphysics, полученные на шаге сетки Finer (отношение шага сетки к минимальной площади поперечного сечения модели ≤ 0,3 мм^-1). Средняя относительная погрешность полученных результатов в сравнении с экспериментальными не превышает 4,0 %. Исследовано влияния геометрических параметров – толщины нагрузки – на электрический адмиттанс ультразвуковой колебательной системы при взаимодействии с биологическими тканями. Показано, что при увеличении толщины нагрузки в диапазоне от 0 до 95 мм наблюдается уменьшение расчетных значений собственной резонансной частоты продольных колебаний и электрического адмиттанса от 26,58 до 26,35 кГц и от 0,86 до 0,44 мСм.

Целью данной работы являлось исследование влияния радиуса биологических тканей на электрический адмиттанс системы взаимодействия ультразвуковой колебательной системы и биологических тканей. Была разработана модель взаимодействия УЗКС с ПЭАП с БТ в среде COMSOL Multiphysics 4.0 и проведены исследования влияния радиуса БТ на значения первых мод собственных резонансных частот продольных колебаний и электрический адмиттанс системы. Установлены значения радиуса БТ, при которых модель БТ можно считать бесконечной.

Разработана методика расчета значений электрического адмиттанса низкочастотной ультразвуковой колебательной системы с пьезокерамическим электроакустическим преобразователем при взаимодействии с биологическими тканями с учетом геометрии и акустических характеристик в среде COMSOL Multiphysics. Согласно методике рассчитаны значения собственных резонансных частот продольных колебаний и электрического адмиттанса системы при различной геометрии нагрузки. Показаны возможности использования предложенной методики расчета и модели с упрощенной геометрией и допущением об изотропности материалов элементов для расчета значений собственных резонансных частот продольных колебаний и электрического адмиттанса системы.

По данным ВОЗ распространенность заболеваний пародонта в России у людей в возрасте от 35 до 45 лет составляет 94,3 %. Эффективность ультразвуковых методов лечения подтверждена многочисленными клиническими исследованиями. Численным критерием эффективности лечебного ультразвукового воздействия является акустическая мощность, пропорциональная амплитуде механических колебаний рабочей части ультразвуковой колебательной системы аппарата и адмиттансу обрабатываемых тканей. При взаимодействии с биологическими тканями происходят изменения амплитуды и частоты механических колебаний. Для компенсации данных изменений был предложен метод  многочастотного анализа активной электрической мощности, потребляемой пьезокерамическим электроакустическим преобразователем.Целью данной работы являлась разработка алгоритма многочастотного анализа активной электрической мощности, потребляемой пьезокерамическим электроакустическим преобразователем, и реализация данного алгоритма в программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС) блока обратной связи ультразвукового аппарата.

По данным ВОЗ распространенность заболеваний пародонта в России у людей в возрасте от 35 до 45 лет составляет 94,3 %. Эффективность ультразвуковых методов лечения подтверждена многочисленными клиническими исследованиями. Численным критерием эффективности лечебного ультразвукового воздействия является акустическая мощность, пропорциональная амплитуде механических колебаний рабочей части ультразвуковой колебательной системы аппарата и адмиттансу обрабатываемых тканей. При взаимодействии с биологическими тканями происходят изменения амплитуды и частоты механических колебаний. Для компенсации данных изменений был предложен метод  многочастотного анализа активной электрической мощности, потребляемой пьезокерамическим электроакустическим преобразователем.