Сабельников В.В., Сабельникова Т.М., Горячева В.Н. «Исследование бактерицидной способности низкочастотного ультразвука при изменении амплитудно-частотных параметров процесса озвучивания» Наукоемкие технологии, 20, № 5, с. 23-28 (2019)

Постановка проблемы. В МГТУ им. Н.Э. Баумана разработан новый способ ультразвуковой обработки инфицированных ран (патент РФ). Данный способ основан на усилении кавитационного бактерицидного воздействия низкочастотного ультразвука на патогенную микрофлору за счет дополнительных физико-химических факторов: антисептиков окислительной группы, оптимального нагрева озвучиваемой бактериальной среды и наложения на среду внешнего статического давления. При реализации предлагаемого способа в полость инфицированной раны вводятся нагретые до 23–42°C лекарственные средства, для чего на ране размещают герметичную камеру, заполненную этими средствами, и проводят озвучивание ультразвуком низкой частоты, при этом в камере создают избыточное статическое давление 0,05–0,15 МПа. Цель. Исследовать бактерицидную способность низкочастотного ультразвука при отклонении амплитуды и частоты колебаний от базовых значений. Результаты. Приведены результаты совместных исследований, выполненных в МГТУ им. Н.Э. Баумана и Главном военном клиническом госпитале им. Н.Н. Бурденко (ГВКГ им. Н.Н. Бурденко), по экспериментальной оценке бактерицидной способности низкочастотного ультразвука при изменении амплитудно-частотных параметров озвучивания и влияния внешнего статического давления на амплитуду смещения торца концентратора. В процессе экспериментальной отработки in vitro предлагаемого способа использовалась серийная ультразвуковая установка модели УРСК-7Н. Установка была оснащена ступенчатым волноводом с экспоненциальным переходным участком общей длиной 125 мм и диаметром рабочего торца волновода 4,0 мм. При отработке рабочих параметров ультразвука (амплитуды и частоты колебаний) было показано, что изменение амплитуды смещения торца волновода в диапазоне от 30 до 60 мкм и частоты ультразвуковых колебаний от 16 до 44 кГц, с одной стороны, обеспечивают появление кавитации в озвучиваемой среде (что усиливает бактерицидное действие ультразвука), а с другой стороны, не оказывают негативного воздействия на фибринозный слой озвучиваемой раны. Уменьшение значений частоты и амплитуды колебаний ослабляет кавитационные процессы в озвучиваемой среде и тем самым понижает бактерицидную способность ультразвука. Поэтому использование установки УРСК-7Н с ее базовыми выходными характеристиками (амплитудой смещения торца волновода A=40 мкм и частотой колебаний f=26,5 кГц) является правомочным при опробовании предлагаемого способа ультразвуковой обработки инфицированных ран в клинических условиях. Дополнительно было установлено, что наложение внешнего давления на озвучиваемую среду в диапазоне 0,05–0,15 МПа не сопровождается падением амплитуды ультразвуковых колебаний. Практическая значимость. Результаты выполненных исследований были успешно опробованы в травматологическом отделении ГВКГ им. Н.Н. Бурденко при обработке инфицированных ран.