Charakterystyka temperaturowa kriokomory dwustopniowej i kriokomory z zaleganiem zimna dwustopniowej i kriokomory z zaleganiem zimna

Charakteryzując komory kriogeniczne w których pacjenci podczas zabiegów są poddawani oddziaływaniu niskich temperatur, bardzo ważna jest charakterystyka temperaturowa urządzeń stosowanych do krioterapii bądź kriostymulacji. Temperatura wewnątrz kriokomory może się zmieniać wskutek pobytu wewnątrz pacjentów. Dlatego też w niniejszym rozdziale zostaną przedstawione wyniki pomiarów tempera-tury na różnych wysokościach kriokomór pustych (schłodzonych) oraz podczas kriozabiegu w omawianych kriokomorach.

Tabela 1. Średnie temperatury zmierzone na różnych wysokościach w kriokomorze dwustopniowej oraz z zaleganiem zimna [7–9]

Temperatura średnia [°C]

Komora pusta Komora podczas zabiegu

Wysokość, na której dokonano pomiaru [m] Komora główna (typ „wrocławski”) Komora z zale-ganiem zimna Komora z zale-ganiem zimna Komora z zalega-niem zimna 1,80 –70,71,3 –69,30,3 –68,01,6 –67,31,3 1,45 –75,11,7 –94,30,2 –67,15,6 –91,21,3 1,10 –91,11,7 –97,40,6 –88,83,0 –94,31,3 0,60 –108,61,5 –131,60,3 –107,32,9 –125,30,3 ΔT 38 62 39 58

Otrzymane wartości średnich temperatur oraz ich przebiegi czasowe na wysoko-ściach 60, 110, 145 oraz 180 cm, licząc od podłogi kriokomory, zmierzone w komorze głównej kriokomory „wrocławskiej” oraz w kabinie zabiegowej komory z zaleganiem zimna zebrano w tabeli 1 oraz przedstawiono na rys. 3.3 i rys. 3.4.

Rys. 3.3. Zmiany temperatury wewnątrz kriokomory dwustopniowej, zmierzone na różnych wysokościach podczas jednego zabiegu krioterapii ogólnoustrojowej [7–9]

Rys. 3.4. Zmiany temperatury wewnątrz kriokomory z zaleganiem zimna, zmierzone na różnych wysokościach podczas jednego zabiegu krioterapii ogólnoustrojowej [7–9]

Z przeprowadzonych pomiarów temperatury panującej wewnątrz kriokomór przed i w trakcie zabiegów widać, iż w obu rodzajach kriokomór temperatura silnie zależy od wysokości. Warto podkreślić, że prezentowane wyniki (p. tab. 1 oraz rys. 3.3 i rys. 3.4) są wartościami średnimi wyliczonymi z 4 pomiarów w przygoto-wanych do zabiegu (schłodzonych) kriokomorach bez pacjentów oraz 7 pomiarów wykonanych podczas zabiegów krioterapii ogólnoustrojowej z pacjentami wewnątrz [7–9].

W komorze głównej (kriokomora dwustopniowa) zmiana temperatury (T) między wysokościami 0,6 a 1,8 m wynosiła około 40C. Natomiast w kriokomorze z zalega-niem zimna była prawie o 20C wyższa. Zauważono, że wprowadzenie pacjentów do kriokomory na zabieg krioterapii powoduje zmiany gradientu temperatury mieszczące się w granicach błędu doświadczalnego. Analizując wykresy (p. rys. 3.3 i rys. 3.4), można stwierdzić, że temperatura na konkretnych wysokościach wewnątrz kriokomo-ry podczas zabiegu z pacjentami nieznacznie oscyluje wokół ustalonego poziomu. Ponadto, analiza wykresów (p. rys. 3.3 i rys. 3.4) pokazuje, iż temperatura w krioko-morze z zaleganiem zimna jest nieco bardziej stabilna niż w dwustopniowej [7–9].

Analizując rozkład temperatury wewnątrz kriokomór w trakcie pojedynczego zabie-gu, zaobserwowano pewne nieznaczne różnice pomiędzy badanymi typami kriokomór. Dodatkowo, zmierzono zmiany temperaturowe w komorze z zaleganiem zimna w czasie dłuższym niż pojedynczy zabieg krioterapii ogólnoustrojowej. Rysunek 3.5 przedstawia przebiegi temperatury wewnątrz kriokomory z zaleganiem zimna w czasie 400 s (dwa pełne cykle kriozabiegów wraz z wejściem pacjentów do kriokomory).

Rys. 3.5. Zmiany temperatury na różnych wysokościach w kriokomorze z zaleganiem zimna dla dwóch pełnych zabiegów krioterapii ogólnoustrojowej. Na rysunku zaznaczono

moment wejścia pacjentów do kriokomory

Na rysunku 3.5 charakterystyczne są wzrosty temperatury w czasie ok. 170 s oraz ok. 375 s, które są związane z wchodzeniem i wychodzeniem pacjentów z kriokomo-ry, a więc otwarciem drzwi i wpuszczeniem ciepłego powietrza z pomieszczenia, w którym jest zainstalowana kriokomora. Otwarcie drzwi do kriokomory i wejście, bądź wyjście pacjentów, powoduje wzrost temperatury nawet o kilkanaście stopni C.

Zjawisko to jest silnie zależne od wysokości w kriokomorze. Powyżej 100 cm od pod-łogi wahania są większe niż bliżej podpod-łogi (60 cm nad podłogą), gdzie wpływ otwar-cia drzwi jest niezauważalny. Zjawisko to jest charakterystyczne w obu typach krio-komór (p. rys. 3.4–rys. 3.6). Ponadto, nieco większy gradient temperatury występuje w kriokomorze z zaleganiem zimna. Zaobserwowany efekt najprawdopodobniej jest związany z różnicami w technologii wykonania danej kriokomory i wykorzystanego zjawiska fizycznego. W kriokomorze z zaleganiem zimna, dzięki jej zainstalowaniu poniżej poziomu podłogi w pomieszczeniu, wykorzystujemy tzw. „zaleganie zimna w niecce”. W związku z powyższym otrzymujemy z jednej strony lepszą stabilizację temperatury, a z drugiej łatwiej w takiej kriokomorze osiągnąć niską temperaturę, szczególnie na niższych wysokościach. W przypadku komory dwustopniowej, której poziom podłogi jest na tym samym poziomie, jak podłoga pomieszczenia, w którym kriokomora jest zainstalowana – otwarcie drzwi zmienia cyrkulację powietrza na zewnątrz kriokomory, powodując obniżenie temperatury w pomieszczeniu. Inaczej ta sytuacja wygląda w przypadku kriokomory z zaleganiem zimna, w której otwieranie drzwi wejściowych nie wpływa w sposób znaczący na zmianę temperatury pomiesz-czenia, w którym jest ona zamontowana. Niższa i bardziej stabilna temperatura, szczególnie do wysokości kilkudziesięciu centymetrów od podłogi kriokomory, jest uzyskiwana w komorze z zaleganiem zimna.

Wydaje się, iż wykorzystanie zjawiska zalegania zimna w niecce pozwala na zmniejszenie ilości izolacji cieplnej oraz eliminację przedsionka, niezbędnego w ko-morze dwustopniowej. Taka technologia może wpływać na koszty samej kriokomory, a także na wielkość strat ciepła. Dzięki użyciu ciekłego kriogenu, wdmuchiwanego przez dysze do wnętrza kriokomory, nie są konieczne wymienniki ciepła stosowane w kriokomorach dwustopniowych [7–9].

Dodatkową różnicą między omawianymi typami kriokomór wydaje się być liczba pacjentów, którzy mogą jednocześnie korzystać z zabiegu krioterapii ogólnoustrojo-wej. W dwustopniowej kriokomorze może jednocześnie znajdować się jednocześnie nawet 5 osób, natomiast w kriokomorze z zaleganiem zimna maksymalnie 4 osoby. Ponadto, konstrukcja kriokomory z zaleganiem zimna nie pozwala na wygodne i szybkie wprowadzenie np. pacjenta na wózku inwalidzkim. Dzięki jednakowym poziomom podłóg w kriokomorze dwustopniowej i w pomieszczeniu, w którym ta komora jest zainstalowana, nie stanowi to większego problemu.

W przypadku kriokomory z zaleganiem zimna przed schłodzeniem i w trakcie pra-cy wykonano także termogramy obudowy, które przedstawiono na rysunku 3.6. Zaob-serwowano, że przed wejściem do kriokomory (w miejscu, gdzie pacjenci oczekują kilkadziesiąt sekund zanim wejdą do kabiny głównej) panuje niska temperatura zbli-żona do tej panującej w przedsionku kriokomory dwustopniowej. Z kolei obudowa kriokomory wykonana z lekkiego drewna i materiałów izolacyjnych, poza szybami z pleksi, które są konieczne ze względów bezpieczeństwa, ma temperaturę zbliżoną do temperatury pomieszczenia, w którym kriokomora jest zainstalowana.

Przed krioterapią Po krioterapii

(1)

(2)

(3)

Rys. 3.6. Termogramy kriokomory z zaleganiem zimna wykonane przed i po schłodzeniu – w trakcie zabiegów krioterapii ogólnoustrojowej. Termogramy przedstawiają: (1) lewy bok komory,

(2) drzwi wejściowe oraz (3) prawy bok [7]

1 0 ,0 °C 2 2 ,0 °C 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 1 0 ,0 °C 2 2 ,0 °C 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 0 ,0 °C 2 0 ,0 °C 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 - 7 0 ,0 °C 2 0 ,0 °C - 6 0 - 4 0 - 2 0 0 2 0 1 0 ,0 °C 2 2 ,0 °C 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 1 0 ,0 °C 2 2 ,0 °C 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2

Interesujące było zaobserwowanie jednego miejsca, które wykazuje straty ciepła – owalny obszar (p. rys. 3.6). Jednakże poza tym jednym obszarem nie zaobserwowano żadnych innych miejsc straty ciepła, a obudowa, jak widać na termogramach, stanowi bardzo dobrą izolację, co potwierdza dobre właściwości izolacyjne zastosowanego lekkiego drewna w konstrukcji kriokomory. Warto też wspomnieć, że w pomieszcze-niu, w którym jest zainstalowana kriokomora z zaleganiem zimna panują stosunkowo dobre warunki do pracy lekarza i rehabilitanta oraz pobytu osób, oczekujących na kriozabieg, gdyż temperatura w tylnej części pomieszczenia, w którym znajdowała się kriokomora w trakcie jej pracy mierzona dwoma niezależnymi termometrami cyfro-wymi była przez cały czas stabilna i wynosiła 21,51,0C [7].

Wydaje się, iż łatwiej uzyskać odpowiednio niską i stabilną temperaturę w krioko-morze z zaleganiem zimna. Należy także podkreślić, że na wydajność kriokomór ma wpływ wiele innych czynników, takich jak np. odległość zbiornika kriogenicznego od kriokomory oraz izolacja przewodu, doprowadzającego medium kriogeniczne, jak również przepustowość komory tj. liczba pacjentów mogących jednorazowo korzystać z kriozabiegu.

Jednakże w krioterapii ogólnoustrojowej najważniejszy jest odpowiedni i powta-rzalny efekt schłodzenia ciała, od którego może zależeć efekt kinezyterapii, a więc powodzenie całego cyklu leczenia. W związku z czym liczba pacjentów i warunki panujące wewnątrz kriokomory muszą być dobierane optymalnie do grupy pacjentów, a być może nawet do konkretnego pacjenta lub schorzenia.