Изовол утеплитель отзывы: Изовол Ф-150 натуральный негорючий утеплитель. Материалы Izovol, отзывы, комментарии

Изовол Ф-150 натуральный негорючий утеплитель. Материалы Izovol, отзывы, комментарии

  • Ширина

    0.6 м

  • Длина

    1.2 м

  • Толщина

  • Фасовка

  • Покрытие I

    волокнистое

  • Покрытие II

    волокнистое

  • Плотность

    150 кг/куб. м

  • Цвет

    коричневый

  • Прочность

    60 кПа

  • Водопоглощение по объему

    до 1 %

  • Горючесть

    НГ (негорючий)

  • Теплопроводность

    0.

    040-0.042 Вт/мК

  • Упаковка

    1 упаковка

  • Объем упаковки

    0.188 куб.м

  • Площадь упаковки

    1.44 кв.м

  • Натуральные материалы для изоляции Izovol

    Популярные разделы в нашем интернет-магазине

    Натуральные материалы для изоляции Izovol

    Завод Izovol (Россия) выпускает строительные материалы для изоляции под одноименным брендом, которые предназначены для тепло-, пожаро- и акустической изоляции конструкций и систем в строительстве. Основным сырьем для производства изоляционных плит служит волокно базальтовое. Передовая технология, используемая при получении волокна из базальта уникальна.

    Продукцию, выпускаемую Izovol, отличает лояльная цена и высочайшее качество. Изоляционные материалы из базальта находят применение реконструкции, строительстве новых зданий (как промышленных, так и гражданских), ремонте жилых домов, утеплении квартир.

    Товары Izovol хорошо зарекомендовали себя не только в строительной отрасли, но и в машиностроительной и энергетической промышленности, медицине. Товары российского завода соответствуют всем строгим требованиям, имеют сопроводительную документацию со всеми разрешениями, необходимыми для применения в российской Федерации и странах СНГ. Два десятка сертификатов, технических свидетельств и заключений подтверждают высокое качество и выдающиеся свойства товаров для строительства Изовол.

    Ассортимент утеплителей Izovol

    Строительные материалы Изовол могут решить множество задач, возникающих при строительстве, ремонте, реконструкции. Перечень предлагаемых торговой маркой позиций широк:

    1. общестроительная теплоизоляция с различной плотностью:
      • для шумозащиты;
      • для саун, бань;
      • для наружных стен, в том числе под штукатурку;
      • для плоских кровель;
      • лайт-изоляция для ненагружаемых конструкций;
    2. Звукоизоляция;
    3. Пожарозащита;
    4. Теплоизоляция для сэндвич-панелей.

    Выбрать и купить утеплители Izovol официальный сайт стройбазы «КУБ» предлагает клиентам на страницах каталога товаров торговой марки. Каждая позиция снабжена подробным описанием предназначения и технических характеристик, таких как длина, ширина, плотность, толщина и др., также указаны общий вес упаковки изоляции Izovol и стоимость.

    Izovol — надежность и качество

    Состав волокон утеплителя тщательным образом подобран и сбалансирован, продукция устойчива к влиянию окружающей среды, сохраняет свои свойства при эксплуатации продолжительный период времени.

    Процесс производства базальтового утеплителя происходит без применения металлургических отходов и шлаков, плиты экологичны и безопасны. За свои высокие механические и физические свойства, удобство в работе стройизоляция Izovol отзывы покупателей получает самые высокие, пользуется заслуженной популярностью у клиентов в Украине, Иране, Эстонии, России и странах СНГ.

    Заказать Изовол с доставкой по Харькову предлагает сайт строительной базы «КУБ».

     

    Утеплитель Изовол

    Утеплитель Изовол производится с повышенными стабильными физико-механическими свойствами и уникальной низкой теплопроводностью. При производстве минераловатных плит, применяются экологически чистые базальтовые породы, которые являются безопасными для здоровья человека. Продукция из минеральной ваты, обеспечивает стабильные эксплуатационные свойства в течение длительного времени. Эластичные тонкие нити каменной ваты Изовол, залог качественного продукта, который лучше сопротивляется разрушению.

    На стадии производства минераловатных изделий IZOVOL, особое внимание уделяется повышенным водоотталкивающим свойствам. Гидрофобизирующие добавки при производстве каменной ваты, обеспечивают долговечность продукта и его работоспособность. На долговечность изделий из минеральной ваты, влияет и показатель модуля кислотности. Специалисты компании IZOVOL добились сбалансированного модуля кислотности на молекулярном уровне.

    Утеплитель Изовол обладает высокой паропроницаемостью, ведь это вопрос первостепенной важности. Избыточная влага беспрепятственно проникает сквозь минеральную вату, а выпадающий конденсат не скапливается внутри теплоизоляции. Каменная вата IZOVOL обладает повышенной огнестойкостью и выдерживает температуру свыше 1140 С, не плавясь и не деформируясь. Отличная звукоизоляция, экологическая безопасность, химическая стойкость – это утеплитель Изовол.

    Теплоизоляционные материалы IZOVOL применяются в гражданском и промышленном строительстве. Широкая линейка выпускаемой продукции, позволяет подобрать теплоизоляцию под заданные задачи.

     

    Утеплитель Изовол применение:

    Изовол Л – производится плотностью 35 кг/м3. Применяется для ненагружаемых конструкций, в вертикальном и горизонтальном направление.

    Основные виды конструкций; теплоизоляция скатных кровель, каркасных стен, перегородок, полов. (Изовол Л – лайт, легкие плиты)

    Изовол СТ – производится плотностями 50, 75 и 90 кг/м3. Применяется в качестве теплоизоляции в стеновых конструкциях, в том числе в системе вентилируемый фасад с воздушным зазором. (Изовол СТ — стена)

    Изовол В – как и теплоизоляционные плиты Изовол СТ, производится тремя разными плотностями 50, 75, 90 кг/м3. Основное применение плит, в качестве теплоизоляции в системе вентилируемый фасад с воздушным зазором наружних стен зданий. Основным отличием от аналогичных продуктов, является дополнительная кашировка плит Изовол В стеклохолстом. (

    Изовол В – вент.фасад)

    Изовол К – производится плотностью 100 и 120 кг/м3. Применяются в двухслойных системах утепления, в качестве нижнего теплоизоляционного слоя. Плиты Изовол К, применяются в сочетании с плитами Изовол КВ. (Изовол К – кровля, нижний теплоизоляционный слой)

    Изовол КВ – производится плотностями 150, 175 и 200 кг/м3. Плотность и прочность на сжатие подбирается в зависимости от существующих задач. Плиты применяются в двухслойных системах утепления, в качестве верхнего слоя. Плиты Изовол КВ применяются в сочетании с плитами Изовол К. (

    Изовол КВ – кровля верхний слой)

    Изовол П – производится плотностью 100 и 175 кг/м3. Повышенная жесткость плит позволяет применять Изовол П для теплоизоляции полов с электрическим подогревом, полов подвальных помещений и полов над перекрытиями. (Изовол П — полы)

    Изовол Ф 100 – производится плотностью 100 кг/м3. Применяется для теплоизоляции наружних стен зданий с последующим оштукатуриванием по армирующей металлической сетке. (Изовол Ф 100 – фасад, толстая штукатурка)

    Изовол Ф 150 – производится плотностью 150 кг/м3.

    Применяется в качестве теплоизоляционного материала, для изоляции наружних стен с последующим оштукатуриванием по стеклосетке. (Изовол Ф 150 – фасад, тонкая штукатурка)

    • Утеплитель Изовол производится размерами 1000*600 мм, кроме кровельных изоляционных плит Изовол К и Изовол КВ, которые производятся размерами 1200*2000 мм.
    • Плиты упаковываются в термоусадочную пленку.
    • Продукция Изовол является негорючим материалом. 

    Технические характеристики теплоизоляции IZOVOL

    Марка материала Плотность, кг/м3 Теплопроводность, Вт/Мк Прочность на сжатие при 10 % деформации, кПа Прочность на отрыв слоев, кПа Группа горючести
    Изовол Л 35 0,034 НГ
    Изовол СТ

    50

    75

    90

    0,034

    8

    7

    НГ
    Изовол В

    50

    75

    90

    0,034

    8

    7

    НГ
    Изовол К

    100

    120

    0,034

    0,035

    15-20

    25-30

    8

    9

    НГ
    Изовол КВ

    150

    175

    200

    0,037

    0,037

    0,038

    40-60

    70

    80

    15

    16

    17

    НГ
    Изовол П

    100

    175

    0,034

    0,037

    15-25

    70

    8

    16

    НГ
    Изовол Ф 100 100 0,036 20 8 НГ
    Изовол Ф 150 150 0,036 45 15 НГ

    В настоящий момент бренд Изовол принадлежит корпорации «ТехноНИКОЛЬ»!

     

    Купить строительную теплоизоляцию: [email protected]

    ru +7 (495) 223-01-07, +7 (495) 510-17-70 

    Это может быть интересно:

     

    ООО ГК «ТЕПЛОСИЛА» — вместе с Вами с 2005 года!

    Утеплитель Изовол описание, отзывы, технические характеристики, сфера применения, цены

    Строительный рынок все становится шире, наполняется новыми товарами. Вот уже и приобрести теплоизолятор иностранной фирмы можно по нормальной цене – ведь популярные компании налаживают производство собственной продукции прямо в нашей стране. Однако, наши заводы тоже не простаивают и уже выпускают вполне приличную по качествам тепловую изоляцию. Удачливым примером послужит новая базальтовая теплоизоляция Izovol. Причем сделана она не по франшизе, а по необычной запатентованной технологии. Так что собственный нынешний обзор мы посвятим собственно ей.

    Характерности национального продукта

    Теплоизолятор Изовол делается на Белгородском заводе оригинального оборудования (ЦФО) из габбро-базальтовых волокон. Однако в отличие от аналогов из-за рубежа, расплав горных пород для формирования тонких нитей осуществляется в газовых печах. Это дает возможность уменьшить затраты на энергию на производство, а это означает, и отпускная цена самой продукции. Технология стала называться Ecosafe, потому как тут полностью исключается присутствие древесного угля или белитового шлама в волокнах тепловой изоляции. В результате получилось достичь постоянных параметров каменных нитей, стабильного модуля кислотности (2,0-2,2) и рекордных для минеральные ваты критериев эффективности.

    Область использования изоляции Izovol – та же, что и у прочих базальтовых ват, и тоже зависит от плотности материала. По большей части теплоизолятор фирмы Изовол применяется в строительстве в целях защиты:

    • Помещений внутри (стены, лаговый пол).
    • Кровли и мансарды.
    • Ненагружаемых перекрытий.
    • Фасадов под обшивку или дальнейшее оштукатуривание.
    • Огнеопасных объектов, например как парные в саунах и банях.

    Пока белгородская минеральная вата Изовол не очень достаточно известна широкому кругу потребителей. Однако, сравнительно низкая цена теплоизолятора при хороших характеристиках вызывает к нему интерес. Так что некоторые уже опробовали новый материал в работе и поделились впечатлениями в собственных отзывах. Единственное, о чем пока рано говорить – о настоящем времени службы минеральной изоляции. На рынок она вышла всего 10 лет тому назад, но изготовитель обещает ей «длительность жизни» от 50 до 80.

    Характеристики в техническом плане теплоизолятора:

    1. Плотность 20-175 кг/м3 (в зависимости от серии Изовол), исходя из этого, стабильность на сжатие меняется в границах 35-80 кПа.
    2. Теплопроводящая способность – 0,033-0,041 Вт/м·К.
    3. Стойкость к огню – +800..+1100 °С. В действительности базальтовая вата не горит, но при достижении этой температуры она начинает изменяться.
    4. Проходимость пара – 0,03-0,035 мг/м·ч·Па.
    5. Самая большая длина волокон теплоизолятора – 50 мм, толщина – 5-15 мкм.
    6. Большая устойчивость к агрессивной среде, ГСМ, спиртам.

    Если судить по впечатлениям потребителей, без минусов тоже не обошлось, однако они оказались некритичными. Более всего упреков на тяжелую и большую упаковку и тонкую пленку, затрудняющую перевозку минеральные ваты.

    Виды и характеристики

    1. Теплоизоляторы Изобел.

    Минеральные плиты размером 600х1000 мм выпускаются в трех вариантах толщины: 50, 75 или 100 мм. Имеют плотность 25 кг/м3, благодаря этому могут применяться только для теплоизоляции горизонтальных или наклонных ненагружаемых конструкций (пола на брусках из дерева, стропильной крыши, холодного чердачного этажа).

    • Критерии теплопроводимости – 0,036 Вт/м·К.
    • Рельефное поглощение воды за день при полном погружении – 1,5%.
    • Проходимость пара – 0,3 мг/м·ч·Па.

    Также в линейке изготовителя есть суперлегкие плиты Изобел Light плотностью всего 20 кг/м3 для ненагружаемых поверхностей.

    2. Серия теплоизоляторов СТ.

    Эти маты делаются из сверхтонких базальтовых волокон и выпускаются в разных вариантах плотности. Самый легкий и успешный из них – Изовол СТ-50. Помимо него в серии предоставлены плиты весом 60, 75 и 90 кг/м3. Главное назначение данных изделий – утепление ограждающих конструкций стен и межкомнатных перегородок, ненагруженных полов и перекрытий, мансард и крыш с наклонной поверхностью.

    Характеристики плит СТ:

    • Результативность – 0,034-0,035 Вт/м·К.
    • Поглощение воды – до 1%.
    • Стойкость к огню тепловой изоляции – +1100 °С.
    • Сопротивление на сжатие – 10-18 кПа.
    • На отрыв слоев – 5-7 кПа.

    Характеристики прочности Изовол в описании приведены для плит СТ-75 и СТ-90.

    Кашированный стеклотканью теплоизолятор именно разработан для устройства систем навесной фасад. Добавочный слой оберегает базальтовую теплоизоляцию от выдувания и исполняет функции ветрозащиты на внешней стороне строения. Плотность Izovol-В может быть 50, 75 либо 90 кг/м3, сопротивление на сжатие у наиболее жёстких плит составляет 10-25 кПа, на отслоение – 5-8 кПа. Другие характеристики повторяют марку СТ.

    Это тоже фасадный теплоизолятор, однако уже предназначенный под «мокрую» облицовку штукатуркой или керамикой. Серия исчисляет всего 3 вида плит плотностью 100, 120 и 150 кг/м3 толщиной 30-250 мм. Результативность у них хуже (0,036-0,041 Вт/м·°С), но ее вполне возмещает большая прочность:

    • на сжатие 40-60 кПа;
    • на отрыв 15-20 кПа.

    Этот материал для теплоизоляции Изовол имеет оригинальный «двойной» размер 1200х1000 мм, что дает возможность накрыть одним листом значительную площадь крыши. Более того, минеральная вата серии К обладает прекрасными рабочими характеристиками:

    • Плотность – 100-175 кг/м3.
    • Проводимость тепла – 0,034-0,039 Вт/м·К.
    • Стабильность на сжатие – 35-70 кПа, на отрыв – от 10 до 16 кПа.
    • Поглощение воды ?0,5%.

    Предназначается для укладки под стяжку из бетона полов и крыш плоского типа. Также он может применяться для утепления подвалов и в иных зонах с высокой влагой. При плотности в 175 кг/м3 Изовол-П выдержит нагрузку до 65 кПа без деформации слоя, при этом сохраняя результативность на уровне 0,037 Вт/м·К. Более легкая тепловая изоляция весом 100 кг/м3 рассчитана на 35 кПа.

    7. Специализированные виды минеральные ваты.

    Ассортимент товаров Изовол не исчерпывается только плитными материалами. Тут также есть рулонная изоляция, цилиндры, предназначающиеся для защиты технических коммуникаций, заполнители для сип-панелей. Теплоизолятор марки Изовол Акустик тоже относится к специализированным видам минеральные ваты, хотя и выпускается в форме типовых плит.

    Отдельно необходимо упомянуть гидрофобизированные маты Izovol с отражающим слоем из фольги на алюминевой основе. Они увеличивают результативность ваты из базальта при температуре до +570 °С и предоставляют теплоизолятору защиту от промокания. Выбор плотности в рулоне возможен в границах от 40 до 80 кг/м3, для трубных кожухов Изовол-Ц критерии намного больше и многообразнее – 50-120 кг/м3. Толщина может меняться от 40 до 100 мм.

    «Имея приватизированный дом, регулярно необходимо заниматься его ремонтом и какими-то переделками. Уже года три понемногу меняю устаревший теплоизолятор – за один раз все делать дорого, да и времени нет. Сначала брал Роквул и даже привык к нему, но здесь увидел в магазине Изовол: внешне смотрится даже лучше, а стоит недорого. Решил получить его для открытой пристройки дома, и ни в укладывании, ни в структуре плит особенной разницы не почувствовал. Буду теперь с ним работать».

    «Меня удивило, что утеплитель из базальтовой ваты сыпется и раскалывается при нарезании. Разумеется, не так, как вата на основе стекловолокна, но все таки внезапно. Понадобилось летом идти отмываться и переодеваться в спецовку, искать перчатки. В остальном никаких особенных упреков Изовол у меня не вызвал: очень плотный, в руках не разлазится, структура не очень гомогенная, однако не критично».

    «Применяли для межкомнатных перегородок Изовол Л-35. Для собственного малого веса (и что очень важно – цены) вполне достойный теплоизолятор. У нас резался хорошим острым ножиком, пока не понадобилось распускать его на намного тонкие пласты. Вот тут и оказалось, что на аналогичное издевательство плиты не рассчитаны. Лезвие рвет их на неравные части, выхватывает куски. Однако, у многих утеплителей из базальтовой ваты та же проблема».

    «К предыдущему отзыву: Юрий, это не у минеральные ваты, а в нашем менталитете проблема. Ну что стоит пойти и приобрести тепловую изоляцию тоньше? В такой же линейке Izovol Л-35 есть великолепные экземпляры по 40, 60, 70, 80 мм. Я так понимаю, необходимо было откосы заделывать? Первый вариант наверное бы вам подошёл, тем более что большинство магазинов реализуют данный товар отдельными листами. Но мы настойчиво продолжим нарезать вдоль плиты с поперечными волокнами».

    Изовол (утеплитель): технические характеристики и особенности

    Теплый дом — важная пора в строительстве. Грубая ошибка — утепление только стен дома. Несомненно, на этапе строительства будет намного дешевле, но при дальнейшей эксплуатации здания на отопление останется большая сумма денег. Кроме того, будет нарушен общий комфорт использования дома. Утеплять необходимо не только стены, но и потолок, и пол.Только тогда тепло в доме будет распределяться равномерно и, соответственно, на отопление будет тратиться меньше денег. Для хорошей теплоизоляции можно использовать изовол — утеплитель, технические характеристики которого не уступают параметрам других. При установке есть один нюанс: для стен дома используется меньше материала, чем для потолка и пола. Разница в толщине должна составлять до 50 процентов. Изовол — утеплитель, цена на который довольно невысокая — сэкономит деньги за счет использования большего количества материала.

    Какие виды утеплителей бывают

    Для утепления каркасных домов чаще всего применяют синтетические утеплители, а именно: изовал, пенополиуретан, минеральную вату, эковату. Каждому из них свойственны свои плюсы и минусы. Например, изовол — утеплитель, технические характеристики которого позволяют применять его для любого типа дома, что является большим плюсом.

    Изовол

    Это базальтовое стекловолокно, изготовленное из натуральных материалов, таких как стекло и песок.Это сказывается на его способности выдерживать феноменальные нагрузки. Даже при самом незначительном давлении изоваль принимает сжатую форму. Очень эластичный, что способствует плотному покрытию различных частей стен или потолка. Он полностью негорючий, выдерживает температуру нагрева до 750 градусов. Обеспечивает хорошую звуко- и теплоизоляцию. Не вредит здоровью человека и домашних животных. Многие компании предлагают утеплитель изовол. Отзывы о нем в основном ценятся.

    Основные характеристики

    1. Базальтовый утеплитель имеет низкую теплопроводность, благодаря волокнистой и пористой структуре.Такая конфигурация значительно замедляет теплообмен, предотвращая испарение тепла в доме. Значительно удешевляет отопление.
    2. Длительный срок службы. Базальтовое волокно обладает большой прочностью, что проверено на протяжении последних пятидесяти лет. За этот период показатели жаро- и влагостойкости не снизились даже на процент. Это произошло благодаря модели уникального состава, не имеющей никакого утеплителя.
    3. Гидростатическая устойчивость.Известно, что строительные материалы, используемые при строительстве, ежегодно подвергаются влиянию различных внешних условий, в том числе повышенной влажности в осенне-весенний период. Высокая гигроскопичность базальтового волокна обеспечивает постоянный уровень качества утеплителя.
    4. Экологичность. Базальтовый утеплитель изовал обладает высокой естественной чистотой, так как не содержит вредных примесей и наполнителей. Длительное использование базальтового волокна обеспечивает необходимый гигиенический уровень и общее качество жизни.
    5. Простое приложение. Некоторые виды материалов, предназначенные для утепления, предполагают использование специального оборудования. Изовол, утеплитель, технические характеристики которого подразумевают его самостоятельное использование, гораздо удобнее в использовании.
    6. Паропроницаемость. Несмотря на несоблюдение воздействия влаги, изовола обладает хорошей пароизоляцией. При повышенном уровне влажности в доме остается необходимое количество влаги, а оставшаяся испаряется, то есть выходит наружу.Стены дома и отделочные материалы остаются сухими.
    7. Химическая стойкость. Натуральный базальтовый камень обладает высокой стойкостью и не вступает в реакцию с различными растворителями, щелочами и кислотами.

    Наличие и звукоизоляция

    Базальтовое волокно имеет плотную структуру, которая обеспечивает хороший уровень защиты от внешнего шума. Изовол — утеплитель, технические характеристики которого полностью соответствуют нормам СНиП 23-03-2003 «Защита от шума».Многие виды утеплителей имеют довольно низкую стоимость. По такому же курсу можно купить и изовол — утеплитель, цена на который также невысока. Упаковка из 6 штук размером 1000 * 600 * 100 мм обойдется в 420 рублей. Упаковка изовола размером 1000х600х75 мм (3,6 кв. М, 0,27 куб. М) будет дешевле — 315 руб.

    Изовол (утеплитель): технические характеристики и особенности

    Теплый дом — важный момент в строительстве. Грубая ошибка — утеплять только стены дома.Несомненно, на этапе строительства это будет намного дешевле, но при дальнейшей эксплуатации здания большая сумма денег улетит на отопление. Это также повлияет на общий комфорт использования дома. Он должен утеплять не только стены, но также потолок и пол. Только тогда будет обеспечена равномерная циркуляция тепла в доме и, соответственно, на отопление будет потрачено меньше денег. Для хорошей теплоизоляции можно использовать изовол — утеплитель, технические характеристики которого не уступают параметрам других.В процессе монтажа есть один нюанс: для стен дома используется меньший материал, чем для потолка и пола. Разница в толщине должна составлять до 50 процентов. Изовол — утеплитель, цена на который довольно невысокая — позволит сэкономить, используя большее количество материала.

    Какие виды утеплителей бывают

    Для утепления каркасных домов чаще всего применяют синтетические утеплители, а именно: изовол, пенополиуретан, минеральную вату, эковату. Для каждого из них характерны свои плюсы и минусы.Например, Изовол — это утеплитель, технические характеристики которого позволяют применять его в любом типе дома, что является большим плюсом.

    Изовол

    Это базальтовое стекловолокно, изготовленное из таких природных материалов, как стекло и песок. Это сказывается на его способности выдерживать феноменальные нагрузки. Даже при малейшем давлении Изовол принимает сжатую форму. Он очень эластичный, что способствует плотной наложке разных участков стен или полов. Обладает полной негорючестью, выдерживая температуру нагрева до 750 градусов.Обеспечивает хорошую звуко- и теплоизоляцию. Не вредит здоровью человека и домашних животных. Многие компании предлагают утеплитель Изовол. Отзывы о нем в большинстве своем одобрительные.

    Основные характеристики

    1. Базальтовый утеплитель имеет низкую теплопроводность за счет волокнистой и пористой структуры. Такая конфигурация значительно замедляет теплообмен, предотвращая испарение тепла в доме. Значительно снижает затраты на отопление.
    2. Длительный срок службы.Базальтовое волокно обладает огромной прочностью, которая проверена на протяжении последних пятидесяти лет. За этот период жаро- и влагостойкость не снизилась даже на процент. Это произошло благодаря модели уникального состава, не имеющей какого-либо типа утеплителя.
    3. Водонепроницаемость. Известно, что строительные материалы, используемые при строительстве, ежегодно подвергаются воздействию различных внешних условий, в том числе повышенной влажности в осенне-весенний период. Высокая гигроскопичность базальтового волокна обеспечивает постоянный уровень качества утеплителя.
    4. Экологичность. Базальтовый утеплитель Isovol отличается высокой естественной чистотой, так как не содержит вредных примесей и наполнителей. Длительное использование базальтового волокна обеспечивает необходимый гигиенический уровень и общее качество жизни.
    5. Простота применения. Некоторые виды материалов, предназначенных для утепления, предполагают использование специального оборудования. Изовол, утеплитель, технические характеристики которого предполагают его самостоятельное использование, намного удобнее в использовании.
    6. Паропроницаемость Несмотря на влагостойкость, Isovol обладает хорошей пароизоляцией.При повышенном уровне влажности в доме остается необходимое количество влаги, а оставшаяся испаряется, то есть выходит наружу. Стены дома и отделочные материалы остаются сухими.
    7. Химическая стойкость Природный базальтовый камень обладает большей стойкостью и не вступает в реакцию с различными растворителями, щелочами и кислотами.

    Доступность и звукоизоляция

    Базальтовое волокно имеет плотную структуру, которая обеспечивает хороший уровень защиты от внешнего шума.Изовол — утеплитель, технические характеристики которого полностью соответствуют нормам СНиП 23-03-2003 «Защита от шума». Многие виды утеплителей имеют довольно низкую стоимость. По такому же курсу можно купить изовол — утеплитель, цена на который также невысока. Упаковка из 6 штук размером 1000 * 600 * 100 мм обойдется в 420 руб. Упаковка изовола размером 1000х600х75 мм (3,6 квадратных метра, 0,27 кубометра) обойдется дешевле — 315 рублей.

    Характеристики диффузии газа в изоляционных маслах из зеленой камелии: AIP Advances: Vol 8, No 11

    A.Характеристики диффузии молекул газа в изоляционном масле камелии

    На примере температуры моделирования 343 K на рисунке 4 показаны кривые МСД для семи характеристических газов H 2 , CO, CO 2 , CH 4 , C 2 H 4 , C 2 H 6 и C 2 H 2 в изоляционном масле камелии. Очевидно, есть существенные различия в среднеквадратическом смещении каждого характеристического газа. Среднеквадратичное смещение H 2 является наибольшим, а C 2 H 6 — наименьшим.

    По молекулярной структуре и свойствам газа семь газов можно разделить на три категории. Первый тип — это простое вещество, в том числе H 2 . Второй тип — это оксид, включая CO и CO 2 , а третий тип — углеводородный газ, включая CH 4 , C 2 H 4 , C 2 H 6 и C 2 H 2 . Согласно кривой MSD для того же типа газа средний квадрат смещения молекул оксида газа составляет CO> CO 2 , а средний квадрат смещения молекул углеводородного газа в порядке убывания составляет CH 4 > C 2 H 2 > C 2 H 4 > C 2 H 6 .

    Среднеквадратичные смещения молекул одного и того же типа газа имеют тенденцию уменьшаться с увеличением молекулярной массы. Кроме того, как показано на рисунке 4, для кривой МСД для различных газов наилучшая линейность времени в диапазоне от 50 до 500 пс. Таким образом, точки данных в этой части выбираются как подходящие. Наклон k и подгоночный коэффициент корреляции R 2 получаются после линейной подгонки. Согласно уравнению (2), коэффициент диффузии семи характеристических газов в изоляционном масле камелии рассчитывается при температуре 343 K, как показано в таблице III.Коэффициент корреляции подгонки превышает 0,9, что указывает на достоверность результата подбора. По результатам расчета коэффициента диффузии порядок коэффициентов диффузии различных типов газов в изоляционном масле камелии следующий: H 2 > CH 4 > CO> C 2 H 2 > CO 2 > C 2 H 4 > C 2 H 6 . Можно видеть, что для одного и того же типа молекул газа, чем больше молекулярная масса, тем меньше коэффициент диффузии и тем слабее диффузионная способность изоляционного масла камелии.

    ТАБЛИЦА III. Коэффициенты диффузии характеристических молекул газа в изоляционном масле камелия при температуре 343К.

    H 2 CO CO 2 CH 4 C76 2 2 H 6 C 2 H 2
    Наклон k 1.1402 0,232 0,157 0,118 0,088 0,166
    Корреляция подгонки коэффициент R 2 0,970 0,978 0,984
    Коэффициент диффузии D / × 10 -6 см 2 / с 19,03 3,87 2.62 5,86 1,47 2,77

    Б. Механизм диффузии молекул газа в изоляционном масле камелии

    Общий объем жидкости и твердого вещества (Общий объем, В Т ) состоит из двух частей. , которые представляют собой занятый объем (V O ) и свободный объем (V F ). Отношение свободного объема к общему объему — это доля свободного объема (FFV). Диффузия молекул газа в жидкости или твердом теле осуществляется через их внутренний зазор.Свободный объем обеспечивает необходимое пространство для диффузии газа. Таким образом, свободный объем является ключевым фактором, влияющим на диффузию молекул газа. Свободный объем относителен, то есть разные размеры молекул соответствуют разным свободным объемам в одной и той же среде. Величина свободного объема зависит от характера свойства и размера молекулы. Следовательно, чтобы рассчитать свободный объем характеристических молекул газа в изоляционном масле камелии, необходимо сначала определить ван-дер-ваальсовый радиус (R vdW ) каждой молекулы газа. В этой статье мы используем инструменты Atom Volume & Surface для расчета свободного объема молекул газа и модель смешения камелиевых масел при 343 K, используя поверхностный метод Коннолли для количественного расчета свободного объема каждой системы, как показано на рисунке 5. Для расчета свободного объема использовался метод зонда твердых сфер. R vdW семи характеристических молекул газа получены методом радиальной функции распределения и рассматриваются как испытательные радиусы для расчета свободного объема. Свободный объем различных молекул газа и модели смешения изолирующего масла камелии можно получить, как показано в Таблице IV.

    ТАБЛИЦА IV. Свободный объем характеристических молекул газа и модель смешения масла камелии под 343K.

    H 2 CO CO 2 CH 4 C76 2 2 H 6 C 2 H 2
    V O / Å 3 26464.42 26821,07 26913,56 26769,64 27071,03 26875,21
    V 9014 2509,06 2437,19 2642,05
    FFV /% 12,03 9,16 8,72 9,67 8.50 8,23 8,95
    Как показано в таблице IV, порядок доли свободного объема семи характеристических молекул газа и модели смешения изолирующего масла камелии следующий: H 2 > CH 4 > CO > C 2 H 2 > CO 2 > C 2 H 4 > C 2 H 6 . Он такой же, как и порядок коэффициентов диффузии газа в изоляционном масле камелии. Когда свободный объем молекул газа и модель смешения изолирующего масла камелии больше, связывающий эффект изолирующего масла камелии на молекулы газа меньше, а соответствующая диффузионная способность сильнее.Для того же типа газа, такого как углеводородный газ или оксид газа, чем больше молекулярная масса, тем больше соответствующий R vdW . И затем, чем больше V O , тем меньше V F и меньше соответствующая FFV, что приводит к меньшей диффузионной способности. Кроме того, разные молекулы газа имеют разные кинетические возможности, что также является фактором, влияющим на их диффузионные характеристики. С помощью моделирования молекулярной динамики можно получить траекторию смещения молекул газа в смоделированной системе изолирующего масла камелии, которая интуитивно отражает путь диффузии молекул газа и объясняет его диффузионное поведение.Выражение движения смещения показано в уравнении (3): где d (t) — смещение молекул газа в момент времени t. r (t) и r (0) — векторные координаты молекул газа в момент времени t и момент времени 0. На рисунке 6 показана двумерная плоская траектория характерных газов, рассеянных в изоляционном масле камелии. Имеются существенные различия в траекториях смещения различных характерных молекул газа в плоскости xz и плоскости yz.Среди них диффузионное движение молекул H 2 является наиболее интенсивным, а диапазон траектории движения наибольшим. Смещения движения молекул H 2 вдоль осей x, y и z соответственно достигают 35 Å, 25 Å и 20 Å. Кроме того, молекулы H 2 представляют собой множественные скачкообразные диффузии в процессе диффузии, а расстояние скачка составляет до 12 Å.

    Диффузионное движение углеводородного газа, CO и CO 2 мягче, чем H 2 , и диапазон их движения меньше.Их область диффузии сконцентрирована, и в процессе диффузии иногда происходит скачкообразная диффузия. Причем дистанция прыжка у них меньше H 2 . Согласно траекториям смещения семи характерных молекул газа в плоскости xz и плоскости yz, порядок перемещения молекул газа в изоляционном масле камелии от большого к малому составляет: H 2 > CH 4 > CO> C 2 H 2 > CO 2 > C 2 H 4 > C 2 H 6 , что согласуется с законом коэффициента диффузии газа в изоляционном масле камелии.Кроме того, для молекул газа одного и того же типа, такого как углеводородный газ или оксид газа, подвижность молекулы уменьшается с увеличением молекулярной массы. Следовательно, в одних и тех же условиях, чем больше масса молекулы газа, тем слабее молекулярная диффузионная способность и меньше коэффициент диффузии.

    Таким образом, различное диффузионное поведение различных молекул газа в изоляционном масле камелии при одинаковой температуре в основном обусловлено двумя аспектами. С одной стороны, различный R vdW молекул газа приводит к различному свободному пространству газов в изоляционном масле камелии. И диапазон диффузионного движения газов также различается, что приводит к разной диффузионной способности и коэффициенту диффузии. С другой стороны, разные молекулы газа обладают разными способностями к движению. Для молекул газа одного и того же типа, таких как углеводородные газы или газообразные оксиды, когда молекулярная масса увеличивается, активность и диффузионная способность газов снижаются, что приводит к различным коэффициентам диффузии различных молекул газа в изоляционном масле камелии.

    С.Влияние температуры на коэффициенты диффузии молекул газа

    Помимо внутренних факторов, таких как тип газа, состав изоляционного масла и других факторов, которые влияют на коэффициент диффузии газа в среде, температура является основным фактором, влияющим на коэффициент диффузии газа. Кривые МСД различных молекул газа, диффундирующих при пяти температурах, были получены путем моделирования диффузии семи характерных газов в изоляционном масле камелии при температурах 303 К, 323 К, 343 К, 363 К и 383 К соответственно. В соответствии с кривой MSD и уравнением (2) рассчитываются коэффициенты диффузии семи характеристических газов в изоляционном масле камелии, результаты показаны в таблице V.

    ТАБЛИЦА V. Коэффициенты диффузии характеристических молекул газа при различных температурах.

    CO. CO 2 . 34 2 902 2 902 902 902 Коэффициент диффузии каждой молекулы газа в изоляционном масле камелии увеличивается с температурой. Результаты показывают, что повышение температуры увеличивает подвижность молекул газа и способствует диффузионному движению молекул.Следовательно, их коэффициент диффузии увеличивается. Кроме того, упорядочение коэффициентов диффузии семи характеристических газов при каждой температуре показывает ту же картину, что и температура 343 К. Этот результат показывает, что один и тот же тип газа подчиняется одному и тому же правилу диффузии при разной температуре. Согласно термодинамическому уравнению, термодинамический процесс диффузии подчиняется уравнению типа Аррениуса, 22,30 22. C. Chen, S Цай, Дж. Чен, М. Шао, Х. Ли, Дж.Инь и Х. Го, «Исследования по анализу растворенных газов при моделировании электрических неисправностей в природных изоляционных маслах на основе сложных эфиров», Международная конференция по свойствам и применению диэлектрических материалов, 467–472 (2018) 30. J. D. Hoyos-Leyva, L. A. Bello-Pérez и J. Alvarez-Ramirez, «Анализ термодинамических критериев для использования сферических агрегатов крахмала таро в качестве матрицы микроинкапсулянта», Food Chem. 259 , 175–180 (2018). https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.03.130, как показано в уравнении (4): где D — коэффициент диффузии при температуре T, D 0 — постоянная диффузии, E D — энергия активации диффузии, R — постоянная величина.Следовательно, уравнение (3) может быть сведено к общей форме экспоненциальной функции для той же самой молекулы газа: где a, b — постоянная. Чтобы получить закон изменения коэффициента диффузии различных характеристических газов в изоляционном масле камелии с разной температурой, коэффициенты диффузии каждого характеристического газа при пяти температурах были подобраны в соответствии с уравнением (4). Полученная кривая аппроксимации показана на рисунке 7. Формула аппроксимации и коэффициент корреляции R 2 показаны в таблице VI.

    ТАБЛИЦА VI. Формула аппроксимации коэффициента диффузии и температуры.

    Коэффициенты диффузии D / × 10 -6 см 2 / с
  • 4
  • CH 4 C 2 H 4 C 2 H 6 C 2 H 2
    143 1,72 0,98 3,32 0,93 0,89 1,43
    323 15,78 3,24 1,45 3,24 1,45 3,75 19,03 3,87 2,62 1,96 1,47 2,76
    363 24,32 5,38 3.65 8,96 2,83 2,32 3,15
    383 33,20 7,89 4,20 10,54 3,014
    H 2
    Тип газа Формула фитинга R 2
    H 2 8136 D 0,974
    CO D = e 7,52-2096,90 / T 0,976
    CO 2 D = e 6.68−1989,56 / T 0,952
    CH 4 D = e 7. 33−1893.22 / T 0,963
    C 2 H 4 = e 6,17−1878,58 / T 0,973
    C 2 H 6 D = e 6,52−2076,18 / T 0,975
    D = e 6.21-1807,58 / T 0,961
    Как показано в Таблице VI и на Рисунке 7, коэффициент диффузии газа в изоляционном масле камелии увеличивается с температурой, и все соответствующие коэффициенты корреляции больше 0,95, а аппроксимирующие кривые коэффициентов диффузии и температур подчиняются экспоненциальному распределению. С одной стороны, в результате подгонки получена функция коэффициента диффузии молекул газа с разной температурой. С другой стороны, проиллюстрирована точность моделирования молекулярной диффузии с использованием молекулярной динамики.

    У. Вудсайд, Отклонение от одномерного теплового потока при измерениях с использованием защищенной горячей плиты, Обзор научных инструментов, том 28, 1957.

    Б. Реннекс, Анализ ошибок для защищенной горячей плиты 1016 мм Национального бюро стандартов, Журнал строительной физики, том 7, выпуск 1, 1983.

    У. Хаммершмидт, Метод защищенной горячей плиты (GHP): оценка неопределенности, Международный журнал теплофизики, том 23, выпуск 6, 2002 г.

    , Теплоизоляция — Определение термического сопротивления в установившемся режиме и связанных свойств — Аппарат с защищенной горячей плитой, ISO, vol.8302, 1991.

    М. А. Эгертер и Н. Левентис, Справочник Aerogels, 2011.

    Л. В. Хрубеш и Р. В. Пекала, Термические свойства органических и неорганических аэрогелей, Журнал исследований материалов, том 9, выпуск 3, стр. 731-738, 1994.

    X. Лу, Р. Кэпс, Дж. Фрике, К. Т. Альвисо и Р. В. Пекала, Корреляция между структурой и теплопроводностью органических аэрогелей, Журнал некристаллических твердых веществ, том 188, стр. 226-234, 1995.

    , Rev. Sci. Инструмент, т.90, стр.54901, 2019.

    , г.

    Л. Дж. Гибсон и М. Ф. Эшби, Ячеистые твердые тела, структура и свойства, 2-е издание, 2014 г.
    DOI: 10.1017 / cbo9781139878326

    К. Дельгадо-Санчес, Ф. Сантьяго-Медина, В. Фиерро, А. Пицци и А. Селзард, Оптимизация «зеленых» танин-фурановых пен для теплоизоляции путем экспериментального проектирования, Материалы и дизайн, том 139, С. 7-15, 2018.

    А. Деджованни и А. Лоран, Новая методика идентификации термического диффузионного излучения для метода вспышки, т.21, стр.11, 1986.
    DOI: 10.1051 / rphysap: 01986002103022900

    У. Дж. Паркер, Р. Дж. Дженкинс и К. П. Батлер, Флэш-метод определения температуропроводности, теплоемкости и теплопроводности, Журнал прикладной физики, том 32, выпуск 9, стр. 1679-1684, 1961.

    С. Э. Густафссон, Переходные методы горячей полосы для измерения теплопроводности и температуропроводности, Журнал Rigaku, том 4, выпуск 1-2, стр 16-28, 1987.

    К. Гоббе, С. Изерна и Б. Ладеви, Метод горячей полосы: применение для определения термических характеристик ортотропных сред, International Journal of Thermal Sciences, vol.23, выпуск 10, стр.951-958, 2004.

    М. Густавссон, Э. Каравацки и С. Э. Густавссон, Теплопроводность, температуропроводность и удельная теплоемкость тонких образцов по результатам измерения переходных процессов с помощью датчиков Hot Disk, Review of Scientific Instruments, том 65, 1994.

    В. Бохак, М. К. Густавссон, Л. Кубикар и С. Э. Густафссон, Оценка параметров для измерения свойств теплопереноса с помощью анализатора тепловых констант горячего диска, Review of Scientific Instruments, вып.71, стр.16, 2000.

    Янно Ю., Деджованни А. Измерение тепловых свойств материалов, стр.17, 2018.
    URL: https://hal. archives-ouvertes.fr/hal-01684518

    Ю. Янно, В. Феликс и А. Деджованни, Метод центрированной горячей пластины для измерения тепловых свойств тонких изоляционных материалов, Наука и технология измерений, том 21, стр.18, 2010.

    Яно Янно, А. Деджованни, В. Григорова-Мутье и Дж. Годфрой, Пассивная защита для измерения низкой теплопроводности малых образцов методом горячей пластины, Наука и технология измерений, т.28, стр.19, 2017.
    URL: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01484265

    Ю. Янно, Б. Реми и А. Деджованни, Измерение теплопроводности и контактного сопротивления с помощью эксперимента с крошечной горячей пластиной, Высокие температуры, высокие давления, том 39, 2010.

    Рекомендации по частоте кадров для визуализации импульса силы акустического излучения брюшной полости в реальном времени

    Влияние геометрии сканирования

    Геометрия сканирования, используемая во время визуализации ARFI, определяет пространственное соотношение между отдельными толкающими лучами, используемыми для исследования области ткани, и, таким образом, значительно влияет на величину и пространственное распределение результирующих индуцированных изменений температуры. Пакет моделирования FIELD II использовался для количественного сопоставления степени перекрытия луча, встречающегося на изображениях ARFI, полученных с линейной и криволинейной геометриями сканирования. Для каждого случая параметры фокусировки преобразователя были смоделированы, как это обычно делается в клинических условиях. иллюстрирует пространственные характеристики толкающего луча, связанного с линейной решеткой 4,2 МГц, использующей конфигурацию фокуса F / 1,5 и сфокусированной на глубине 2,5 см. Аналогичные результаты для криволинейной решетки 2,5 МГц, использующей F / 2.5 и сфокусированы на глубине 8 см. Оба показывают линию контура всей области опроса (изображение 5 FOV) для последовательности изображений с 30 толкающими лучами и расстоянием между лучами 1,2 мм в фокальной области. Для криволинейной геометрии это соответствует плотности пучка 1,78 пучка / градус. также показаны нормализованные поля интенсивности, связанные с двумя наиболее внешними толкающими лучами, используемыми для смещения тканей в этой области. В обоих случаях датчик расположен в верхней части рисунка и передает сигнал вниз.

    Для расстояния между фокальными лучами, показанного на рисунках (a) и (b), очевидно, что перекрытие лучей в ближней зоне гораздо более распространено при использовании геометрии криволинейного сканирования. Поля интенсивности крайних лучей, используемых для исследования поля обзора, перекрываются в криволинейной геометрии, тогда как в линейной геометрии они разделены примерно на 2 см.

    определяет количество перекрытия лучей, связанное с каждой геометрией сканирования для диапазона расстояний между фокусными лучами. Число положений (30) толкающих лучей оставалось постоянным для каждого расчета, и, таким образом, увеличение расстояния между фокальными лучами также увеличивало поле обзора за счет уменьшения линейной плотности.Чтобы два луча считались перекрывающимися, части лучей, имеющие значения интенсивности не менее 15% от пиковой интенсивности одиночного луча, должны занимать одну и ту же область. Затем было определено максимальное количество перекрывающихся лучей для каждого шага лучей. Данные, показанные для линейной геометрии решетки, ограничены полем обзора, которое реально достижимо на преобразователе с апертурой 2 см. Типичное расстояние между лучами ARFI для линейной решетки будет меньше 0,5 мм в фокусе. Вертикальная линия 1.2 мм указывает на типичное значение расстояния между лучами в фокальной зоне для визуализации ARFI брюшной полости.

    Для линейной геометрии максимальное перекрытие 30 лучей происходит при использовании шага фокусировки 0,165 мм. Степень перекрытия значительно снижается при увеличении расстояния между лучами. Когда отдельные лучи разделены в фокусе на 1,3 мм, ни одна область ткани в поле зрения не освещается более чем четырьмя толкающими лучами. Для криволинейной геометрии каждый луч в последовательности перекрывается с расстоянием между фокусными лучами до 2.55 мм (0,83 луча / градус). Большие расстояния между фокальными лучами уменьшают это перекрытие, но непрактично для получения качественных изображений, если используются обычные методы ARFI. Однако эти большие расстояния между лучами могут быть реально реализованы с использованием методов параллельного отслеживания приема. Следует отметить, что представленные результаты относятся к размерам апертуры передачи, указанным выше. Меньшие апертуры передачи приведут к уменьшению перекрытия лучей в ближнем поле, но также приведут к уменьшению амплитуды радиационной силы из-за использования меньшего количества элементов преобразователя.

    сравнивает условия перекрытия лучей для обычных и 4-1 параллельных приемов ARFI-методов визуализации для криволинейной геометрии сканирования. На рисунке показано максимальное количество перекрывающихся толкающих лучей в кадре изображения для каждого метода получения в зависимости от поля зрения изображения. Плотность толкающих лучей поддерживалась на постоянных значениях 1,78 и 0,45 лучей / градус для моделирования обычного и параллельного приема, соответственно, и, таким образом, более крупные поля зрения требуют использования большего количества толкающих лучей в последовательности построения изображения.Плотность следящих лучей, используемых для отслеживания реакции ткани на толкающие лучи, будет одинаковой для обоих методов сбора данных.

    Максимальное количество перекрывающихся толкающих лучей в зависимости от поля обзора изображения для обычного и параллельного приема ARFI-изображений. Показанные данные относятся к геометрии криволинейного сканирования. Плотность толкающих лучей поддерживалась на постоянных значениях 1,78 и 0,45 лучей / градус для моделирования обычного и параллельного приема, соответственно.

    Как показано, использование методов параллельного отслеживания приема заметно снижает степень перекрытия толкающих лучей.Для этих конфигураций фокуса и диапазона FOV использование 4-1 методов параллельного отслеживания приема напрямую соответствует 4-кратному уменьшению перекрытия толкающих лучей. (Для разных фокусных параметров преобразователя или в среде с разными характеристиками затухания это простое соотношение между плотностью толкающего луча и максимальной величиной перекрытия толкающего луча не обязательно будет соблюдаться.) Указывает, что для поля зрения 29 ° максимальное количество перекрывающихся толкающих лучей уменьшается. на 39, когда реализовано параллельное отслеживание приема.Также следует отметить, что при использовании обычных методов сбора данных максимальное перекрытие лучей (16 лучей) для поля обзора 9 ° больше, чем для поля обзора 29 °, если используются методы параллельного приема (13 лучей). В следующих разделах мы покажем, что это уменьшение перекрытия лучей будет совпадать с уменьшением пикового повышения температуры, вызванного в ткани.

    Проверка модели in vitro

    показывает результаты эксперимента in vitro , который использовался для проверки тепловых моделей, используемых в этом исследовании.показывает результаты, сравнивающие предсказанные моделированием и экспериментально измеренные пиковые повышения температуры, связанные с двадцатью толкающими лучами ARFI по 160 мкс, передаваемыми с частотой повторения импульсов 50 Гц и сфокусированными на осевой глубине 5 см. Каждый из 20 лучей передавался в одном и том же месте. Экспериментальная кривая представляет собой среднее значение 12 испытаний с полосами ошибок, представляющими ± 1 стандартное отклонение от среднего значения. В показаны смоделированные и экспериментально измеренные нормализованные профили охлаждения в фокусе. In, время t = 0 соответствует передаче первой толкающей балки; in, time, t = 0 соответствует передаче заключительного импульса радиационной силы.Экспериментальная кривая представляет собой среднее значение 9 испытаний, и планки ошибок снова представляют собой ± 1 стандартное отклонение от среднего значения. На обоих графиках экспериментальные данные были подвергнуты пониженной выборке для облегчения визуализации.

    Сравнение смоделированных прогнозов и экспериментальных измерений вызванных ARFI изменений температуры в ткани печени крупного рогатого скота. (а) показан нагрев ткани в фокусе (5 см) в результате передачи 20 толкающих импульсов ARFI, разнесенных во времени на 20 мс. (б) показывает нормализованное охлаждение ткани в фокусе сразу после передачи всех 20 импульсов радиационной силы.Планки погрешностей представляют собой ± 1 стандартное отклонение в каждой точке.

    Из, мы видим, что максимальный нагрев ткани, предсказанный моделью (0,76 ° C), завышает нагрев, измеренный экспериментально (∼ 0,52 ° C), примерно на 50%. Это несоответствие имеет много возможных причин и будет обсуждаться более подробно в разделе «Обсуждение , » данной статьи. Кроме того, повышение температуры, индуцированное в in vitro, ткань печени , по-видимому, рассеивается быстрее, чем это предсказывается моделью.Эта тенденция согласуется с предыдущими результатами исследования охлаждения 27 фокальной точки и может быть объяснена такими факторами, как более высокая теплопроводность термопары по сравнению с соседней печеночной тканью и водным раствором, окружающим образец ткани. В оставшейся части этой статьи мы будем придерживаться консервативного подхода и предполагать, что повышение температуры и переходное поведение, предсказываемое моделью, точно отражают те, которые встречаются в in vivo тканях печени.

    Нагревание ткани во время ARFI-визуализации

    Результаты моделирования индуцированного нагрева печеночной ткани методом МКЭ показаны на рис. Смоделированная последовательность пучков состоит из 40 точек толкания, разделенных радиально на 1,2 мм в фокусе пучка (1,78 пучка / градус). Все 40 толкающих балок вносят свой вклад в схему нагрева, показанную на рисунке. Каждый отдельный толкающий луч имел радиальный фокус 8 см и длину импульса 280 мкс и передавался с апертурой F / 2,5. Для наглядности показана только половина данных плоскости возвышения.

    Результаты моделирования FEM, показывающие тепловой отклик ткани печени на один кадр изображения ARFI. (a) и (b) показывают результаты сразу после получения, а (c) и (d) показывают результаты через 15 секунд после получения. (a) и (c) показывают изообъем областей с температурой, увеличенной не менее чем на 0,1 ° C. (b) и (d) показывают изоконтуры 0,1 ° C, а также ортогональные срезы данных.

    показывают результаты сразу после сбора данных и показывают результаты через 15 секунд после сбора данных.показать изообъем областей с повышением температуры не менее чем на 0,1 ° C. показать изоконтуры 0,1 ° C, а также ортогональные срезы через плоскости изображения, центрированные по горизонтали и на глубине 1,05 см. были показаны в слегка повернутом виде, чтобы облегчить визуализацию степени нагрева ткани по высоте.

    указывает, что пиковое индуцированное повышение температуры, связанное с этой последовательностью пучков, составляет 0,68 ° C и происходит на осевой глубине 1,5 см.Повышение температуры не менее чем на 0,1 ° C распространяется на регионы, достигающие глубины 6 см и высоты 0,6 см. Следует отметить, что повышение температуры внутри изовома, показанного на рисунке, может достигать 0,6 ° C в ближнем поле.

    показывают ту же область ткани после того, как ей дали остыть в течение 15 с без дополнительного опроса ARFI. В это время остаточная температура увеличивается до 0,49 ° C, а температура достигает 0,3 ° C и распространяется на области глубиной до 2 см. указывает, что температура не ниже 0.3 ° C также увеличиваются на 0,5 см по высоте. Хотя увеличение температуры, показанное на рисунке, относительно невелико, период времени, в течение которого могут сохраняться значительные остаточные температуры в ближнем поле, может привести к более значительному повышению температуры во время сеансов многокадровой визуализации.

    FEM-модели нагрева ткани, который может произойти, когда последовательность лучей, показанная на, передается 24 раза в течение четырехминутного периода (0,1 Гц) в однородную ткань печени. показать результаты нагрева в ткани с нормальной перфузией и показать результаты, полученные при игнорировании перфузии ткани.Чтобы облегчить интерпретацию данных, температурные карты показаны в виде двухмерных срезов центральных плоскостей изображения (каждая плоскость включает точку наивысшего температурного потока). показать нагрев в аксиально-боковой плоскости с центром по высоте, а показать нагрев в осевой плоскости с центром по азимуту. В, соотношение сторон фигуры было увеличено для облегчения визуализации. отображает максимальное повышение температуры в смоделированном объеме после получения каждого кадра изображения как для перфузируемого, так и для неперфузионного случая.Для облегчения взаимного сравнения они показаны в той же цветовой шкале, что и.

    FEM-модели кумулятивного нагрева ткани в результате передачи показанной последовательности двадцать четыре раза в течение 4-минутного периода. (a) и (b) показывают результаты в ткани печени с нормальной перфузией. (a) показывает аксиально-боковую плоскость с центром по углу места и (b) показывает осевую плоскость с центром по азимуту. (c) и (d) показывают изображения, аналогичные (a) и (b), соответственно, но не учитывают влияние тканевой перфузии.(e) показывает величину пикового нагрева ткани после получения каждого кадра изображения как для перфузированных, так и для неперфузионных случаев.

    Из, мы видим, что наиболее значительный нагрев ткани (∼ 4 ° C) в результате множества последовательно полученных кадров данных происходит в основном в ближнем поле. Однако повышение температуры на 1 ° C происходит на глубине, достигающей 4,8 см. Область наиболее сильного повышения температуры составляет около 2 см по бокам и около 1 см по высоте. Повышение температуры больше (∼ 6.7 ° C) индуцируются, когда перфузия игнорируется (), а повышение температуры на 1 ° C теперь наблюдается на глубине до 5,7 см. Данные, представленные в таблице, показывают, что при наличии глобальной перфузии охлаждение между кадрами изображения приведет к тому, что пиковая температура ткани приблизится к состоянию равновесия, при этом температура ткани будет расти менее сильно с каждым последующим сбором данных. Это говорит о том, что эту частоту кадров можно использовать в течение длительных периодов времени без соответствующего значительного повышения индуцированной температуры.Однако, когда перфузией пренебрегают, увеличение максимальной температуры ткани при каждом последующем сборе данных остается почти линейным в течение смоделированного периода времени.

    Как следует из рисунков и, на величину индуцированного повышения температуры в ткани во время ARFI-визуализации влияет как количество точек толкающего луча в последовательности визуализации, так и плотность толкающего луча. На степень повышения температуры также влияет частота кадров, используемая во время длительных сеансов визуализации.подробно описывает компромисс между этими параметрами визуализации с точки зрения максимального индуцированного повышения температуры в однородной ткани печени. Чтобы облегчить интерпретацию данных, рост температуры был нанесен на график относительно поля зрения изображения, которое является произведением плотности толкающих лучей и количества толкающих лучей, используемых для создания изображения. Толкающие лучи были смоделированы с фокусом 8 см, длительностью импульса 280 мкс и коэффициентом пропускания F / 2,5. Изолинии постоянного максимального повышения температуры показаны для индуцированного нагрева 2-6 ° C.Из-за вычислительных требований отображаются только данные за 2 минуты.

    Результаты моделирования FEM, иллюстрирующие компромисс между частотой кадров и полем обзора при индуцированном нагреве ткани во время ARFI-визуализации. (a) — (c) показывают эффекты перфузии для данной последовательности пучков. (a) показывает результаты без учета перфузии крови, (b) показывает результаты, составляющие 50% нормальной перфузии крови, и (c) показывает результаты при нормальной перфузии печени. Смоделированная последовательность имеет ту же плотность толкающих лучей (1,78 лучей / градус), что и последовательность, смоделированная на рисунках и.(d) — (f) показаны эффекты плотности толкающего луча для фиксированной скорости перфузии, равной 50% от нормы. (d) показаны результаты для стандартной последовательности визуализации ARFI с плотностью толкающего луча 1,19 лучей / градус. (e) и (f) показывают результаты для параллельного приема и отслеживания ARFI-изображения с плотностями толкающего луча 0,89 и 0,45 луча / градус, соответственно. Линии на рисунке показывают контуры постоянного максимального повышения температуры.

    Верхний ряд () демонстрирует, как эффекты перфузии могут изменять индуцированный нагрев, связанный с заданной частотой кадров и полем обзора для конкретной последовательности лучей.Для этих трех графиков плотность толкающих лучей поддерживалась на постоянном уровне 1,78 лучей / градус (то же самое, что смоделировано на рисунках и). показывает результаты без учета перфузии крови, показывает результаты, составляющие 50% нормальной перфузии крови, и показывает результаты в ткани печени с нормальной перфузией. Как и ожидалось, когда учитывается перфузия, безопасно достижимая частота кадров для данного FOV увеличивается. Например, для FOV, смоделированного в цифрах и (22,4 градуса), если перфузия крови не учитывается, сбор данных ARFI может происходить только каждые 12 с в течение 2 минут, если требуется максимальное повышение температуры менее 4 ° C.И наоборот, в нормально перфузируемой ткани сбор данных может происходить каждые 8,5 с в течение 2-минутного периода при сохранении того же температурного предела. Типичные FOV в обычном ARFI-изображении охватывают 20-40 градусов, и, таким образом, с такой плотностью толкающего луча скорость сбора данных обычно ограничивается менее чем 10 изображениями в минуту для краткосрочных (0-2 минут) сеансов визуализации. Кумулятивные эффекты нагрева будут дополнительно ограничивать частоту кадров во время расширенных сеансов визуализации одной и той же области ткани.

    Нижний ряд иллюстрирует влияние плотности толкающего пучка на контуры нагрева для фиксированной скорости перфузии, равной 50% от нормального значения.показывает результаты для стандартной последовательности визуализации ARFI с плотностью толкающего луча 1,19 лучей / градус. показать результаты для параллельной визуализации ARFI с отслеживанием приема с плотностью толкания 0,89 и 0,45 луча / градус, соответственно.

    указывают на то, что, как и ожидалось, более низкая плотность толкающего луча позволяет связать более высокую частоту кадров с заданным полем обзора и повышением температуры. Например, смоделированная последовательность лучей может опрашивать поле обзора 33,6 градуса с 40 толкающими лучами, в отличие от 60 лучей, необходимых при использовании смоделированной плотности лучей.Таким образом, использование последовательности в позволит увеличить частоту кадров на 50% без соответствующего увеличения индуцированного нагрева ткани. Использование методов параллельного отслеживания позволяет снизить плотность толкающего пучка еще более резко, не жертвуя при этом плотностью выборки отклика ткани на приложенную силу. Например, хотя плотность следящего луча в последовательностях лучей идентична, для этой последовательности требуется всего 15 толкающих лучей для опроса с полем обзора 33,6 градуса. Следовательно, последовательность в может передаваться каждые 3.2 секунды в течение 2 минут для этого поля зрения при сохранении индуцированной температуры ткани ниже 4 ° C, в то время как последовательность в можно использовать только каждые 14 секунд в течение 2 минут в этих условиях.

    Во многих случаях жировая ткань может присутствовать в регионах, где индуцированный нагрев ткани является значительным. сравнивает соотношение частоты кадров и поля зрения в печеночной и жировой тканях. Показаны контуры постоянного максимального повышения температуры при индуцированном нагреве на 4 ° C. Для обеих кривых смоделированная последовательность лучей представляет собой ARFI-изображение с параллельным отслеживанием приема и плотностью толкающего луча, равной 0.89 лучей / градус. Перфузия крови не выполнялась. Как показано, для заданного желаемого максимального повышения температуры достижимая частота кадров для визуализации жировой ткани может быть почти вдвое меньше, чем доступная для использования в тканях печени.

    Результаты моделирования FEM, иллюстрирующие влияние тепловых свойств ткани на нагревание во время расширенной ARFI-визуализации. Показаны контуры постоянного максимального повышения температуры при индуцированном нагреве на 4 ° C. Для обеих кривых плотность толкающего луча составляла 0,89 луча / градус, и перфузия крови не учитывалась.

    Нагрев преобразователя во время формирования изображения ARFI.

    показывает результаты измерений нагрева лицевой стороны преобразователя с помощью термопары, когда было получено 10 изображений ARFI с частотой кадров (а) 0,33 Гц и (б) 0,1 Гц. Каждая точка данных в серии представляет собой пиковое повышение температуры, измеренное на лицевой стороне преобразователя после получения каждого кадра изображения в последовательности, и является средним значением, полученным в результате 3 испытаний. Планки погрешностей представляют собой стандартное отклонение ± 1 от среднего значения. Хотя все полученные изображения в эксперименте имели одинаковое поле зрения (22.4 градуса) показаны три различных конфигурации последовательности лучей для каждой частоты кадров. На каждом рисунке круговой ряд данных показывает результаты, полученные с использованием стандартной последовательности лучей ARFI (такой же, как показано на рисунках и), состоящей из 40 толкающих лучей. Последовательности, использованные для получения наборов данных в виде квадрата и звезды, использовали 20 и 10 толкающих лучей, соответственно, в сочетании с методами параллельного отслеживания приема. В каждой последовательности лучей использовались толкающие лучи 280 мкс, сфокусированные на радиальной глубине 8 см.

    Термопарные измерения нагрева поверхности преобразователя во время ARFI-визуализации. (a) показывает схему нагрева, когда 10 измерений передаются с частотой 0,33 Гц, и (b) показывает схему нагрева, когда 10 измерений передаются с частотой 0,1 Гц. Круглые точки данных представляют результаты обычной последовательности визуализации ARFI, состоящей из 40 толкающих лучей. Квадратные и звездообразные точки данных представляют результаты, полученные при использовании 20 и 10 толкающих лучей, соответственно, в сочетании с методами параллельного приема.Все изображения, полученные во время измерений, имели одинаковое поле зрения 22,4 градуса. Толкающие лучи имели длительность импульса 280 мс и фокусировались на радиальной глубине 8 см. Точки данных представляют собой среднее значение 3 испытаний, планки ошибок представляют собой ± 1 стандартное отклонение от среднего.

    In, мы видим, что во время традиционной ARFI-визуализации относительно высокая частота кадров может привести к значительному нагреву лицевой поверхности преобразователя (в данном случае около 4,3 ° C после 10 измерений). Температура на поверхности датчика увеличивается почти линейно с увеличением количества полученных кадров, и продолжительные периоды визуализации с такой скоростью с этой последовательностью лучей, вероятно, приведут к условиям, небезопасным как для пациента, так и для оборудования датчика.Использование параллельного отслеживания приема во время ARFI-визуализации снижает требуемый поток энергии через поверхность преобразователя, необходимый для создания изображения с определенным полем обзора, и, таким образом, приводит к более низкому повышению температуры поверхности преобразователя (2,0 ° C и 1,0 ° C для 20 и 10 толкающих лучей. , соответственно).

    Учитывая частоту кадров, необходимую для многих абдоминальных применений, и результаты, представленные в, данные, представленные в, вероятно, обеспечивают более реалистичную оценку температуры лица датчика, встречающуюся в клинических условиях, чем те, которые представлены в.Однако даже при такой пониженной частоте кадров температура поверхности преобразователя может повыситься более чем на 3 ° C в течение менее двух минут. Использование методов параллельного отслеживания приема снижает пиковое повышение температуры поверхности преобразователя до 1,45 ° C и 0,73 ° C для 20 и 10 толкающих лучей соответственно. Влияние повышения температуры поверхности преобразователя на качество изображения ARFI обсуждается в следующем разделе этого документа.

    Изменения дыхания во время медленного сна при гиперкапнической хронической обструктивной болезни легких

    Abstract

    Гиповентиляция сна обычна при гиперкапнической хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и может способствовать дневной гиперкапнии.Вклад респираторного влечения и дыхательной механики в изменения минутной вентиляции ( I ) во время сна в этой группе не оценивался. Мы оценили I , характер дыхания, верхние дыхательные пути и общее сопротивление легких (UAR, R L ), внутрипищеводную диафрагмальную ЭМГ (EMG или ), внутреннее положительное давление в конце выдоха (PEEP i ). ), динамическая податливость ( C dyn ), произведение давления на время давления в пищеводе (PTP oes ), индекс напряжения на время диафрагмы (TTI di ), объем легких в конце выдоха (EELV) и респираторный драйв (оценивается как наклон P или против времени в изоволюметрическом интервале до преодоления ПДКВ и ).Измерения проводились в состоянии бодрствования и сна с небыстрым движением глаз (NREM) на 76% N 2 /24% O 2 и на 76% He / 24% O 2 (гелиокс). Удовлетворительные данные для анализа получены у 10 пациентов; у пяти были измерения на гелиоксе. I упал с (среднее (с.о.е.)) 8,84 (0,46) до 6,64 (0,91 л мин. -1 , P = 0,011) между бодрствованием и второй стадией сна из-за падения дыхательного объема. Никаких изменений не наблюдалось в PEEP и , C dyn , EELV, PTP oes , TTI di , EMG oes или респираторном приводе.UAR увеличился (с 3,11 (0,8) до 10,24 (2,96) см вод. до 3,45 (1,35) см вод. см вод.02) P = 0,04) и респираторный драйв (от 20,48 (4,69) до 15,02 (4,57) см вод. Ст. 2 O s -1 , P = 0,01). Это говорит о том, что дыхательный привод изменяется для поддержания заданного значения I во сне, независимо от нагрузки, по крайней мере, пока не превышен порог утомляемости дыхательных мышц.

    У нормальных людей минутная вентиляция на вдохе ( I ) примерно на 13–15% ниже во время сна со стабильным и небыстрым движением глаз (NREM), чем в состоянии бодрствования (Calverley, 1998).Это не полностью связано с падением скорости метаболизма (White et al. 1985), поскольку одновременно происходит повышение P CO 2 на 2–4 мм рт. Ст. (Calverley, 1998). Основной причиной такой относительной гиповентиляции, по-видимому, является снижение респираторного влечения (Morrell et al. 1995; Morrell et al. 1996), хотя увеличение сопротивления верхних дыхательных путей (UAR) в начале сна также, по-видимому, вносит свой вклад. , особенно у храпящих (Henke et al. 1990; Henke et al. 1992).

    У пациентов с гиперкапнической хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) часто наблюдается устойчивое повышение уровней CO 2 во время сна с сопутствующим повышением уровня бодрствования P aCO 2 между ночью и утром (O’Donoghue et al. 2003). Было высказано предположение (Hubmayr & Sieck, 1995; Mehta & Hill, 2001), что гиповентиляция сна может способствовать развитию хронической дневной гиперкапнии при ХОБЛ.Не проводилось исследований прямого измерения I во сне у пациентов с гиперкапнической ХОБЛ. Исследования нормокапнической ХОБЛ не показали более глубокого падения I в NREM-сне при ХОБЛ, чем у здоровых субъектов (Ballard et al. 1995; Meurice et al. 1995). Однако падения при минутной вентиляции были почти исключительно из-за падения дыхательного объема ( V T ), что могло бы иметь более выраженное влияние на альвеолярную вентиляцию у пациентов с ХОБЛ из-за большего мертвого пространства по отношению к дыхательному объему ( V ). D / V T ).

    Детальные механизмы гиповентиляции сна также не определены. Ballard et al. (1995) задокументировал снижение показателей респираторного влечения и увеличение UAR у нормокапнических пациентов с ХОБЛ и предположил, что оба фактора способствуют снижению вентиляции во время сна. Другие авторы показали, что изменение V T от одного дыхания к другому коррелирует с изменениями надгортанного сопротивления у нормокапнических пациентов с ХОБЛ и здоровых субъектов (Meurice et al. 1995). Однако, когда для предотвращения повышения сопротивления верхних дыхательных путей во время сна использовалось постоянное положительное давление в дыхательных путях (CPAP), в группе с гиперкапнической ХОБЛ все еще сохранялась относительная гиповентиляция (Becker et al. 1999). Ни одно исследование не оценивало возможное влияние изменений внутреннего PEEP (PEEP i ), динамической эластичности легких ( C dyn ), усталости дыхательных мышц или общей координации взаимодействия дыхательных мышц на непосредственно измеряемую минутную вентиляцию.

    Таким образом, это исследование было направлено на (1) определение величины падения V I в стабильном NREM-сне в популяции с гиперкапнической ХОБЛ; (2) выяснить относительный вклад каждого из вышеупомянутых элементов в уменьшение V I . Мы предположили, что (1) связанное со сном снижение вентиляции будет более выраженным в этой популяции по сравнению с историческими контрольными группами с нормокапническим ХОБЛ; (2) основным фактором, способствующим снижению вентиляции во сне, будет увеличение UAR во время сна.Мы одновременно измеряли минутную вентиляцию, сопротивление верхних дыхательных путей, механику дыхания, усилие дыхательных мышц и центральную активность во время бодрствования и сна. Затем вдыхаемая газовая смесь была изменена на менее плотный газ (гелиокс: 76% He / 24% O 2 ), чтобы уменьшить или исключить увеличение UAR во время сна, чтобы оценить влияние на V I и другие измеряемые параметры.

    Гиповентиляции при REM у пациентов с ХОБЛ в прошлом уделялось значительное внимание (Douglas, 1998), поскольку гиповентиляция на этой стадии часто бывает более тяжелой, чем при NREM.Первоначально мы намеревались изучить быстрый и медленный сон. Тем не менее, пилотные исследования показали, что степень оснащения, необходимого для выполнения вышеупомянутых измерений, препятствовала переходу в фазу быстрого сна у подавляющего большинства испытуемых. Поэтому мы решили продолжить работу с этим уровнем инструментов, зная, что мы вряд ли сможем записать достаточное количество REM для значимого анализа.

    Методы

    Пациенты

    Семнадцать пациентов с тяжелой формой ХОБЛ были набраны из базы данных респираторной медицины Главной больницы репатриации, Доу Парк.

    Критериями включения были: (1) история болезни, соответствующая стабильной ХОБЛ без обострения заболевания дыхательных путей в течение не менее 4 недель на момент оценки; (2) необратимая обструкция воздушного потока: объем форсированного выдоха за 1 с (FEV 1 ) <1,5 л или <50% от прогнозируемого, FEV1 / FVC (форсированная жизненная емкость легких) <65% и изменение FEV 1 (ΔFEV 1) ) с бронходилататором <15%, или если ОФВ 1 <1,5 л, ΔFEV 1 <200 мл; (3) дневное бодрствование P aCO 2 > 45 мм рт. Ст. В стабильном состоянии.

    Критериями исключения были: (1) значительное ожирение, определяемое как индекс массы тела (ИМТ) ≥ 33 кг м −2 ; (2) обструктивное апноэ во сне (индекс апноэ / гипопноэ (AHI)> 10 ч -1 ). Ни один из пациентов не принимал теофиллин во время эксперимента, а пациенты воздерживались от приема бензодиазепинов или других снотворных, алкоголя или кофеина ни в ночь основного экспериментального исследования, ни во время скрининг-полисомнографии.

    Все пациенты дали информированное письменное согласие, и исследование было одобрено комитетом по исследованиям и этике Главной больницы репатриации, Доу Парк.Исследование соответствовало Хельсинкской декларации.

    Измерения

    Были измерены рост и вес и рассчитан ИМТ. Регистрировали спирометрию до и после приема бронходилататора, объемы легких и перенос монооксида углерода за один вдох (DLCO) (Jaeger ‘compact lab’, Варцберг, Германия).

    Перед основным экспериментом была проведена скрининговая полисомнография (Compumedics S series, Abbotsford, VIC, Australia) при установленном потоке кислорода, подаваемом через носовую канюлю.Измеряемые параметры: ЭЭГ, левая и правая электроокулограмма (ЭОГ), субментальная ЭМГ, ЭКГ, поток воздуха (через назальную канюлю давления), торакоабдоминальные движения с помощью индуктивной плетизмографии, движения ног, положение тела и S aO 2 . Сон вручную распределялся в 30-секундные эпохи в соответствии со стандартными критериями (Rechtschafen & Kales, 1968; Целевая группа атласа расстройств сна Американской ассоциации расстройств сна, 1992), а респираторные события — в соответствии с рекомендациями конференции по консенсусу (Целевая группа Американской академии медицины сна. , 1999).

    В ночь эксперимента накладывали электроды ЭЭГ, ЭОГ, ЭКГ и ЭМГ, как при стандартной полисомнографии. Движения верхней и нижней грудной стенки контролировали с помощью неоткалиброванной респираторной индуктивной плетизмографии (Ambulatory Monitoring Inc, Ардсли, Нью-Йорк, США). Пациенты дышали через носовую маску (Gel mask, Respironics, Murrysville, PA, USA), прикрепленную к двухходовому дыхательному клапану (серия 2600, Hans Rudolph, Kansas City, MO, USA). Узкая перфорированная трубка, подключенная к капнометру (POET II модель 602-3 Criticare Systems, Waukesha, WI, USA), была помещена вокруг маски для обнаружения утечек, а рот был заклеен лентой (Douglas et al. 1982). Сторона вдоха дыхательного клапана была последовательно подключена к пневмотахографу (модель PT36, Erich Jaeger, Вюрцбург, Германия) и системе клапанов в форме Гатлина (серия 2440C, Hans Rudolph) для подачи инспираторных газов. Клапан в форме Гатлина состоял из одного выходного порта, прикрепленного к пневмотахографу, и четырех входов, два из которых были подключены к 300-литровым пакетам из фольги (Scholle Industries, Аделаида, Австралия), содержащим следующие смеси инспирационных газов: 76% N 2 / 24% O 2 или 76% He / 24% O 2 .Два других порта не использовались. Одновременно был открыт только один входной порт, и все изменения между портами производились удаленно во время истечения срока действия.

    Катетерная система, сконструированная из модифицированного катетера Свана-Ганца, как описано ранее (Javaheri et al. 1987), вводилась через нос после снятия заложенности (0,05% оксиметазолина HCl) и местной анестезии (2% лигнокаина) . Два канала были подключены к желудочному и пищеводному баллонам. Шесть изолированных проводов из нержавеющей стали (провод 316SS5T, Medwire, Mt Vernon, NY, USA) были вставлены в третий канал, подключенный к электродам из нержавеющей стали, установленным с интервалом 1 см для измерения внутрипищеводной диафрагмальной ЭМГ (EMG oes ).Электроды были соединены в виде четырех перекрывающихся пар (1 и 3, 2 и 4, 3 и 5, 4 и 6). Катетер располагали так, чтобы наибольший сигнал ЭМГ был получен в одной из пар средних электродов. Пищеводное ( P oes ), желудочное ( P ga ) и маска ( P маска ) регистрировали с помощью датчиков давления (Spectramed DTX, Oxnard, USA), откалиброванных по водяному манометру. Надгортанное давление ( P epi ) измеряли с помощью катетера с датчиком на конце (модель MPC-500, Миллар, Хьюстон, Техас, США), введенного через ту же ноздрю и продвинутого на 1 см ниже основания языка при прямой визуализации.В дополнение к EMG oes , scalene (EMG sca ) регистрировалась ЭМГ-активность.

    Расчетные параметры

    Сигнал инспираторного потока (пневмотахограф) был интегрирован с помощью электроники, чтобы получить V T . Время вдоха ( T I ) и выдоха ( T E ), частота дыхания ( F B ) и I определялись по сигналам потока и объема. Был рассчитан фазовый угол между пиковым инспираторным ходом верхней и нижней грудной стенки.

    Средний кардиальный компонент записей P oes и P ga (артефакт) был зарегистрирован в течение 3 минут путем ансамбля, усредняющего повторяющиеся колебания давления с центром на зубце R ЭКГ. Было обнаружено, что сердечный артефакт существенно не меняется в пределах диапазона дыхательного объема. Затем средний артефакт вычитался из следов P oes и P ga в каждом сердечном цикле (Catcheside et al. 1999). P di (трансдиафрагмальное давление) было получено из отфильтрованных сигналов. Сопротивление верхних дыхательных путей (UAR) рассчитывалось по наклону графика мгновенного давления ( P маска P epi ) в зависимости от потока, взятого во время вдоха. Были приняты только те вдохи, у которых коэффициент детерминации ( r 2 ) линии регрессии давления по сравнению с линией регрессии потока был больше 0,5.Общее сопротивление легких ( R L ) было получено с использованием метода Мида – Уиттенбергера (Mead & Whittenberger, 1953). Произведение давления и времени для дыхательных мышц (PTP oes ) и диафрагмы (PTP di ) рассчитывалось между началом усилия и концом инспираторного потока (Rochester & Bettini, 1976) и выражалось в минуту. и индекс напряжения-времени диафрагмы, рассчитанный для каждого вдоха (Bellemare & Grassino, 1982) с использованием уравнения:

    , где T TOT — общее время дыхания, di — среднее значение P di и P di, max максимальное значение P di .

    Динамическое PEEP i было выражено как отрицательное отклонение в P oes , предшествующее началу вдоха, с использованием поправки на активность выдыхательных мышц, подтвержденной Zakynthinos et al. (2000) (). Также рассчитывалась динамическая податливость легких ( C dyn ). Дыхательный драйв оценивался по наклону кривой P oes относительно временной шкалы в течение интервала между началом вдоха и началом потока (наклон P oes, isovol ) (Conti et al. 1996; Брандолезе и Андреозе, 1998 г .; Hamnegard et al. 1998) ().

    Расчет PEEP i и респираторного привода

    Динамическое PEEP i было рассчитано как отрицательное отклонение в P oes от начала усилия (линия A) до начала потока (линия B). В течение этого интервала P ga также уменьшается, и анализ кривой P ga показывает начальное падение во время выдоха, за которым следует резкий подъем из-за начала активности выдыхательной мышцы.Zakynthinos et al. (2000) продемонстрировали, что вычитание общего подъема P ga во время выдоха (линия с двойной стрелкой) из падения P oes во время интервала A – B является наиболее точной коррекцией для мышцы выдоха. активности при расчете динамического ПДКВ и . (Обратите внимание, что шкалы для P ga, filter и P oes, filter отличаются.) В интервале A – B система почти изоволюметрическая (на самом деле имеется очень медленный поток выдоха).Поэтому мы рассчитали наклон P oes в зависимости от времени в течение этого интервала (в данном случае приблизительно 160 мс) и использовали это как показатель респираторного возбуждения (наклон P oes, isovol ). P oes, filter , P ga, filter : следы давления в пищеводе и желудке после удаления сердечного артефакта.

    Все ЭМГ-сигналы подвергались полосовой фильтрации от 30 до 1000 Гц и режекторной фильтрации с частотой 50 Гц, выпрямлялись по всей длине волны и время движения усреднялось с постоянной времени 100 мс.Артефакт ЭКГ был удален из сигналов ЭМГ таким же образом, как для P oes и P ga . Для каждого вдоха определяли тонизирующую активность на выдохе, пиковую инспираторную и фазовую (пик-тоническую) ЭМГ-активность.

    Данные о стадии сна были получены с помощью стандартной коммерческой полисомнографической системы (Compumedics S series, Abbotsford, VIC, Australia). Все остальные данные были получены на портативном компьютере IBM с использованием аналого-цифрового преобразователя (DATAQ Instruments, Акрон, Огайо, США) и с частотой дискретизации 200 Гц для всех сигналов, кроме ЭМГ (1000 Гц).Две системы сбора данных были привязаны по времени с использованием встроенной системы меток времени. отображает необработанные респираторные данные по нескольким вдохам от одного пациента и данные по тем же вдохам после обработки сигнала, как подробно описано выше.

    Образец записанных сырых сигналов (во время бодрствования)

    Верхняя / нижняя часть грудной клетки: неоткалиброванная передышка из верхней / нижней части грудной клетки; ЭМГ oes 1–4: пары электродов ЭМГ с интраэзофагеальной диафрагмой 1–4; ЭМГ sca : разносторонняя ЭМГ; P маска : давление маски; P epi : надгортанник; P oes : давление в пищеводе; P ga : желудочное давление.Сигналы ЭМГ масштабируются в произвольных единицах. Артефакт ЭКГ можно увидеть на нескольких сигналах.

    Обработанные сигналы от тех же вдохов, что и

    EMG oes : EMG oes пара 2 после фильтрации артефакта ЭКГ; MTA oes , MTA sca : двухполупериодное выпрямленное и усредненное по времени EMG oes ; EMG sca : артефакт ЭКГ также был отфильтрован из P oes и P ga . P di : трансдифрагмальное давление.

    Протокол

    Субъекты, представленные в лабораторию в 21:00, воздержались от алкоголя, седативных препаратов, кофеина и никотина в течение 24 часов. Они были оснащены инструментами, как описано выше, и лежали на спине с изголовьем кровати под углом примерно 20 градусов с одной подушкой. Максимальные ЭМГ oes , EMG sca , P oes и P di определялись путем выполнения субъектом трех из следующих маневров: медленный вдох от остаточного объема (RV) до всего легкого. емкость (TLC), маневры Мюллера и нюхает.Наибольшая зарегистрированная активность была принята за максимальную. Затем всю активность ЭМГ выражали в процентах от максимума. Маневры повторяли после ночи эксперимента, и калибровка всех датчиков давления (манометр) и пневмотахометра с каждой газовой смесью (шприц 3 л) также выполнялась до и после каждого исследования.

    Субъектам позволяли заснуть, вдыхая смесь N 2 / O 2 . В течение ночи количество вдоха неоднократно изменялось между N 2 / O 2 и He / O 2 с целью получения приблизительно равных пропорций каждой стадии сна в каждой газовой смеси.

    Статистика

    Парные выборки Тесты Стьюдента t использовались для сравнения всех параметров между бодрствованием и сном для каждой инспираторной газовой смеси, а также между каждой смесью во время стабильного сна. Данные выражены в виде средних значений ± среднеквадратичное отклонение. P <0,05 считалось статистически значимым.

    Результаты

    Из 17 набранных субъектов только один достиг достаточного количества сна для анализа REM, и поэтому никаких значимых выводов относительно дыхания на этой стадии сделать нельзя.Одиннадцать достигли достаточного количества сна для анализа NREM-сна (по крайней мере, два периода по 2 минуты стабильного NREM-сна, как определено выше). У одного субъекта произошли периодические утечки маски, и его данные также были исключены. У другого субъекта измерения P epi не было получено из-за неисправности катетера, а у двух EMG sca был загрязнен шумом и непригоден для использования. Еще по одному субъекту данные по номеру N 2 / O 2 во сне получены не были. Демографические данные и данные о функции легких для 10 субъектов, данные которых были сохранены в анализе, приведены в.

    Таблица 1

    Характеристики пациента ( n = 10)

    9 9149 9 aCO 2 * (мм рт. Ст.)
    Среднее значение у.е.
    Возраст 70,90 1,90
    ОФВ 1 (л) 0,83 0,07
    PVC (л) 214 9132
    0,114
    50.08 1,12
    P aO 2 * (мм рт. 2 ) 24,89 1,10

    Бодрствование

    по сравнению с стадией II сна на N 2 / O 2 ()

    Таблица 2

    Параметры вентиляции в состоянии бодрствования и во II стадии сна 2 / O 2

    −2136 21376 900 О л -1 с)
    Параметр Пробуждение Стадия II n P
    V −8 900 l 9001 9001 8.84 ± 0,46 6,64 ± 0,91 9 0,011
    V T (л) 0,53 ± 0,09 0,39 ± 0,07 9 0,39 ± 0,07 9 3 6 908 B (вдохи мин. −1 ) 19,39 ± 2,53 19,26 ± 2,54 9 0,910
    T I (с) 1,4413 ± 0,16 1,44 914 ± 0,16 9 0.879
    T E (s) 2,39 ± 0,58 2,24 ± 0,33 9 0,621
    PTP oes (см вод. ) 336,4 ± 31,6 317,1 ± 30,7 9 0,552
    PTP di (см вод. 9 0.282
    TTI di 0,126 ± 0,012 0,114 ± 0,013 9 0,282
    Наклон P oes, isovol −1 7 (см вод. 21,34 ± 3,44 21,42 ± 2,55 9 0,968
    Тоник ЭМГ oes (% макс.) 7,86 ± 1,68 9,67 ± 2,06 9,67 ± 2,014 EMG oes (%) 29.73 ± 4,21 28,34 ± 3,79 9 0,586
    Фазовая ЭМГ oes (%) 21,87 ± 3,99 18,68 ± 2,66 9 20 0,16 9 0,16 (%) 4,73 ± 0,77 2,48 ± 0,50 8 0,014
    Пик ЭМГ sca (%) 19,03 ± 4,04 14,30 ± 6,56 81495 81495
    Фазическая ЭМГ sca (%) 14.30 ± 3,75 11,82 ± 6,17 8 0,478
    ПДКВ i (см вод. C dyn (л см вод. −1 с) 20.98 ± 1,49 24,89 ± 2,54 9 0,065
    Фазовый угол (град.) −33,94 ± 14,91 −25,62 ± 14,52 9 0,36 0,36 3,11 ± 0,80 10,24 ± 2,86 8 0,013

    Минутная вентиляция значительно снизилась с 8,84 ± 0,46 л мин -1 до 6,64 ± 0,91 л −1 ( P = 0.011), между бодрствованием и стабильным сном II стадии. Это произошло из-за падения V T (от 0,53 ± 0,09 до 0,39 ± 0,07 л, P = 0,003) без значительного изменения F B или других временных параметров. По оценке PTP или , PTP di или TTI di , изменений в мышечной продукции не наблюдалось. Точно так же респираторный драйв (наклон P oes, isovol ) не изменился, как и EMG oes . Тоник EMG sca упал с 4.От 73 ± 0,77 до 2,48 ± 0,50% от максимального ( P = 0,014), но не было изменений в фазовой ЭМГ sca . Механика легких по оценке PEEP i , C dyn и R L не претерпела значительных изменений, хотя R L показал сильную тенденцию к увеличению. Поскольку C dyn не изменился, мы смогли обнаружить любое изменение объема легких в конце выдоха (EELV), вычислив произведение транспульмонального давления в начале вдоха и C dyn .Он также оставался стабильным при переходе в спящий режим. Не было изменений в фазовом угле, на который экскурсия нижней грудной клетки отставала от экскурсии верхней грудной клетки, что позволяет предположить, что, по крайней мере в этом отношении, взаимодействие дыхательных мышц не изменилось. Наиболее ярким изменением было увеличение UAR с 3,11 ± 0,80 до 10,24 ± 2,86 см вод. Ст. 2 O l -1 с ( P = 0013).

    Heliox

    по сравнению с N 2 / O 2 во II стадии сна ()

    Таблица 3

    Параметры вентиляции во II стадии сна в гелиоксе и N 2 / O 2

    0,0670

    0,0670 (%)

    900 UAR O l −1 с)
    Параметр N 2 / O 2 Heliox n P
    I (l139 995-1 −1 )17 ± 1,25 8,16 ± 1,11 5 0,994
    V T (л) 0,47 ± 0,11 0,45 ± 0,08 5 0,45 ± 0,08 5 B 20,50 ± 4,60 20,42 ± 3,57 5 0,961
    T I (s) 1,51 ± 0,32 1,5014 0,295 90,213 1,5014 0,295 90,213 9829
    T E (s) 2,26 ± 0,61 2,26 ± 0,72 5 0,991
    PTP oes (см вод. ) 350,2 ± 51,0 259,4 ± 46,3 5 0,016
    PTP di (см вод. 5 0.040
    TTI di 0,127 ± 0,021 0,098 ± 0,018 5 0,040
    наклон P oes, isovol (см вод. 20,48 ± 4,69 15,02 ± 4,57 5 0,010
    Тоник ЭМГ oes (% макс.) 8,78 ± 3,36 11,55 ± 5,89 5 0,55 EMG oes (%) 26.00 ± 5,93 25,01 ± 7,54 5 0,731
    Фазовая ЭМГ oes (%) 17,22 ± 3,23 13,46 ± 1,98 5 5 6,07 ± 4,59 8,33 ± 3,55 4 0,379
    Пиковая ЭМГ sca (%) 26,22 ± 5,66 0,47 ± 5,02 4 20,47 ± 5,02
    Фазическая ЭМГ sca (%) 20.15 ± 8,14 12,15 ± 4,59 4 0,135
    PEEPi (см вод. dyn (л см вод. с) 21.05 ± 3,03 15,81 ± 2,24 5 0,010
    Фазовый угол (град.) -23,69 ± 25,71 -35,31 ± 32,11 5 0,296
    5,20 ± 1,67 3,45 ± 1,35 4 0,049

    Пять пациентов предоставили данные для этого сравнения. Минутная вентиляция на гелиоксе не отличалась от N 2 / O 2. Также не было различий в параметрах V T или временных параметрах. Также не было изменений фазового угла между движением верхней и нижней грудной стенки. PTP oes (от 350,2 ± 51,0 до 259,4 ± 46,3 см вод. min -1 ( P = 0,040)) и TTI di были значительно снижены. Также произошло значительное снижение респираторного влечения (20.48 ± 4,69 до 15,02 ± 4,57 см вод. Ст. 2 О с −1 ( P = 0,010)). Не было изменений в параметрах ЭМГ, хотя как фазовая ЭМГ oes , так и ЭМГ sca показали тенденцию к снижению, которая, возможно, достигла значимости с большими числами. C dyn и EELV не показали изменений, но PEEP i (от 3,35 ± 0,95 до 2,31 ± 0,97 см вод. Ст. 2 O ( P = 0,039)), R L (от 21,05 ± 3,03 до 15,81 ± 2.24 см вод. все уменьшено.

    Обсуждение

    Основные результаты этого исследования заключались в том, что I во II стадии сна снизилось на 25% по сравнению с бодрствованием в группе гиперкапнической ХОБЛ. Это произошло исключительно из-за падения V T . Центральный привод, объем мышц и легочная механика не изменились.Наиболее ярким изменением стало трехкратное увеличение UAR. Изменение вдыхаемой газовой смеси на гелиокс привело к падению UAR, но также к падению мышечной массы и центрального привода без изменений в I .

    Это первое исследование по измерению I во сне при гиперкапнической ХОБЛ. Исследования с участием здоровых субъектов в целом показали снижение вентиляции во сне на 13-15% (Calverley, 1998), что аналогично падению у нормокапнических пациентов с ХОБЛ (Ballard et al. 1995; Meurice et al. 1995). Более сильное падение вентиляции в группе с гиперкапникой согласуется с нашими предыдущими результатами (O’Donoghue et al. 2003), демонстрирующими частую гиповентиляцию во сне при гиперкапнической ХОБЛ, с увеличением P aCO 2 от ночи до ночи. утро. Это также согласуется с более ранней литературой, предполагающей, что дневное время P aCO 2 является независимым прогностическим фактором для эпизодов десатурации во время сна (Bradley et al. 1990; Дуглас, 1998). Взятые вместе, эти результаты подтверждают гипотезу о том, что изменения вентиляции во время сна более значительны при гиперкапнике, чем при нормокапнической ХОБЛ или нормальных субъектах.

    Сравнение изменений UAR в стабильном сне между исследованиями затруднено из-за использования разных методологий. Мы зарегистрировали увеличение UAR с 3,11 ± 0,80 до 10,24 ± 2,86 см вод.От 1 до 9,6 ± 2,1 см вод. (1995) в группе нормокапнических больных с ХОБЛ. Однако, используя катетер с воздушной перфузией, Meurice et al. (1995) обнаружил только увеличение с 3,6 ± 3,0 до 4,6 ± 2,5 см вод. В других исследованиях с участием здоровых пожилых людей Hudgel et al. (1984) обнаружил увеличение UAR из (4.От 3 ± 0,7 до 7,2 ± 1,6 см вод. (2001) обнаружил увеличение у пожилых мужчин с 8,4 ± 0,6 до 9,6 ± 1,2 см вод. 50%. Наш метод измерения исключил некоторые вдохи с сильно линейными кривыми давление-поток, и, если он был применен к набору данных Thurnheer, можно было бы ожидать получения значений, промежуточных между их условиями «низкого потока» и «высокого потока».Мы пришли к выводу, что нет никаких доказательств систематической разницы между значениями UAR у наших субъектов и у нормокапнических пациентов с ХОБЛ или пожилых нормальных субъектов. Однако данные в каждой из этих последних двух групп сильно различаются, и эта изменчивость частично обусловлена ​​техническими факторами.

    UAR увеличился в три раза во время медленного сна без изменений в центральном двигателе, механике легких или выходе мышц. Это позволяет предположить, что увеличение UAR является основным фактором, способствующим падению I во время сна, и согласуется с данными Meurice et al. (1995), которые обнаружили, что изменения вентиляции от одного дыхания к другому коррелируют с изменениями UAR. С другой стороны, Ballard et al. (1995) обнаружил, что UAR у их испытуемых увеличился на 60%, но также снизился на 25% для P 0,1 . Becker et al. (1999) описал снижение на 16% I в группе с гиперкапнической ХОБЛ, у некоторых из которых было сопутствующее обструктивное апноэ во сне (OSA), когда CPAP применялся во сне для устранения увеличения UAR.Эти авторы пришли к выводу, что основное влияние на I во время сна было снижение респираторного влечения, но I не оценивался без CPAP.

    В нашем исследовании мы пришли к выводу, что простое сравнение бодрствования и сна не позволит нам оценить, что могло бы произойти с дыхательным движением и мышечной продукцией в отсутствие увеличения UAR. Поэтому мы изменили вдыхаемую газовую смесь на гелиокс с целью снижения UAR во время сна.При сравнении сна стадии II на гелиоксе и N 2 / O 2 , несмотря на снижение UAR, R RS и PEEP i , не было изменений в I , а скорее падение в дыхательном драйве и мышечной продукции, с тенденцией к снижению параметров ЭМГ. Кроме того, мы обнаружили минимальную корреляцию между изменениями I и UAR между бодрствованием и сном на N 2 / O 2 ( r = 0.21, P = 0,61). Мы интерпретируем наши данные, чтобы указать, что центральный привод приспосабливается к изменениям нагрузки, чтобы поддерживать заданный уровень I и, предположительно, P aCO 2 . Это согласуется с более ранними исследованиями с участием здоровых субъектов, которые все еще показывают снижение I во время сна, когда UAR нормализуется до уровня бодрствования (Morrell et al. 1995), а также у пациентов с трахеостомией, которые также демонстрируют падение. в I во время сна (Morrell et al. 1996). Это предполагает, что у пациентов с гиперкапнической ХОБЛ, как и у нормальных субъектов, вентиляция во время медленного сна в основном контролируется входами хеморецепторов и необходимостью поддержания гомеостаза газообмена (Pack, 1995).

    Не было изменений в TTI di во сне. TTI di во время бодрствования был близок к критическому порогу 0,15, установленному Bellemare & Grassino (1982). TTI di выше этого уровня не может выдерживаться дольше 45 минут без мышечной усталости (Bellemare & Grassino, 1982).Ни у одного из 311 пациентов с ХОБЛ с широким диапазоном уровней P CO 2 , изученных Begin & Grassino (1991), не было уровней TTI di в бодрствовании выше 0,15. Было высказано предположение, что субъекты с гиперкапнией гиповентилируют в состоянии бодрствования, а не превышают порог утомления (Begin & Grassino, 1991; Rochester, 1991). Возможно, если бы у наших пациентов было большее увеличение UAR во сне, поддержание I на уровне, необходимом для поддержания гомеостаза газообмена, потребовало бы превышения критического порога TTI di .Наши данные не исключают возможность такого «центрального утомления» во время сна, если выдерживаются большие нагрузки.

    Мы не зафиксировали никаких изменений в C dyn , R L или PEEP i во сне. R L действительно продемонстрировал сильную тенденцию к увеличению, но на это во многом повлияло увеличение UAR. Ballard et al. (1995) также не обнаружил эффекта сна на R L . Насколько нам известно, это первое исследование, в котором измеряется влияние сна на C dyn и PEEP i .На основании этих данных мы считаем маловероятным, что эти факторы играют значительную роль в падении I в NREM-сне у пациентов с гиперкапнической ХОБЛ.

    EELV падает во время сна у здоровых субъектов и у астматиков (Ballard et al. 1990). Мы не обнаружили снижения EELV в нашей группе с ХОБЛ. Предыдущие исследования Hudgel et al. (1983), используя плетизмографию респираторной индуктивности, и Ballard et al. (1995) с помощью плетизмографа тела в положении лежа на спине также обнаружил, что EELV не изменяется во сне при ХОБЛ.Похоже, что EELV в бодрствовании поддерживается тонической инспираторной мышечной активностью у здоровых людей и людей с астмой, но у пациентов с тяжелой формой ХОБЛ динамическая гиперинфляция является основным определяющим фактором (Muller et al. 1981; Demedts, 1990; Ballard et al. 1995). ), который не меняется во время медленного сна.

    Известно, что парадокс грудной стенки возникает во время бодрствования при тяжелой ХОБЛ и увеличивает работу дыхания (Goldman et al. 1976; Gilmartin & Gibson, 1984).Мы предположили, что во время сна относительная атония мускулатуры грудной стенки приведет к ухудшению парадокса грудной стенки. Часто наблюдаемая форма парадокса — это описанный Hoover (1920) парадокс втягивания нижней грудной клетки во время вдоха. Поэтому мы оценили фазовое отставание между пиковым перемещением верхней и нижней грудной стенки. Однако изменений в этой фазе между бодрствованием и сном не наблюдалось. Уайт и др. (1995) сообщил, что ни у одного из их 10 пациентов с ХОБЛ, у которых не было бокового парадокса грудной клетки во время бодрствования, не развился этот клинический признак во время сна.

    Методы характеристики теплопередачи конвективных криозондов в ультразвуковых гелевых фантомах | J. Biomech Eng.

    Хотя криохирургия доказала свою способность лечить множество состояний, она встретила некоторое сопротивление среди врачей, отчасти из-за недостатков в способности прогнозировать результаты лечения. Здесь мы пытаемся решить несколько ключевых вопросов, связанных с прогнозным моделированием, демонстрируя методы для точного определения теплопередачи от криозондов, сообщая температурно-зависимые тепловые свойства ультразвукового геля (удобного тканевого фантома) вплоть до криогенных температур и демонстрируя способность конвективного теплообмена. перенести граничные условия для точного описания замораживания в случае одного или нескольких взаимодействующих криозондов.Зависимые от температуры изменения удельной теплоемкости и теплопроводности для ультразвукового геля впервые сообщаются здесь до -150 ° C, и эти данные были использованы для точного описания замораживания в ультразвуковом геле в последующем моделировании. Замораживание вокруг одного и двух взаимодействующих криозондов было охарактеризовано в ультразвуковом гелевом фантоме путем картирования температуры внутри и вокруг «ледяного шара» с помощью тщательно размещенных массивов термопар. Эти экспериментальные данные были согласованы с конечно-элементным моделированием в COMSOL Multiphysics, которое использовалось для исследования чувствительности и эффективности конвективных граничных условий при описании теплопередачи от криозондов.Теплообмен на острие зонда описывался с помощью коэффициента конвекции и температуры криогенного вещества. Хотя точность модели сильно зависела от пространственного (т.е. вдоль поверхности обмена) изменения коэффициента конвекции, она была гораздо менее чувствительна к пространственным и переходным изменениям параметра температуры криогенного вещества. Оптимизированная подгонка, условия конвективного обмена для случая с одним датчиком также обеспечили близкое согласие с экспериментальными данными для случая двух взаимодействующих криозондов, предполагая, что этот базовый подход к характеристике и моделированию может быть расширен для точного описания более сложных геометрий замораживания с несколькими датчиками.Точная характеристика поведения криозонда в фантомах требует детального знания свойств замораживающей среды во всем диапазоне ожидаемых температур и соответствующего описания теплопередачи через обменные поверхности зонда. Здесь мы демонстрируем, что граничные условия конвективного обмена обеспечивают точное и универсальное описание теплопередачи от криозондов, предлагая потенциальные преимущества по сравнению с традиционными описаниями постоянного поверхностного теплового потока и постоянной температуры поверхности.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *