Technique and Technology of Whole-Body Cryotherapy (WBC)

Abstract

Whole-body cryotherapy (WBC) is a highly effective treatment method of a number of serious diseases. The therapeutic effect of WBC is achieved by stimulating cold receptors of the patient's skin, which provide supercooling of the skin surface to the level of À2°C. To achieve such a temperature of the skin surface, it is necessary to ensure heat removal with intensity not less than 3500 W/m 2. Such a heat flux can remove gas with the temperature not higher than À130°C. Procedures lasting less than 2 minutes do not form therapeutic effect. Procedures lasting more than 3 minutes are dangerous for the patient's health. WBC procedures are carried out in single-and multi-seat devices. Due to the compact placement of the patient in the WBC area, the share of useful heat load on the cryostatting system is up to 70%. In multi-seat installations, the useful heat load share is not more than 50%. During the WBC procedure, consumption of liquid nitrogen per patient is 3.77 kg. For the effective use of WBC technology, it is necessary to determine the general requirements for the power of cooling systems and the temperature of cryostatting of the WBC area.

Analysis of the clothing effect in the procedure of cryotherapy using computer simulation

“…1. Схематичное изображение: а -распределение площади поверхности тела человека по высоте кабины; б -схематическое изображение используемой криокамеры сотрудниками Университета ИТМО [1,11,12], где рассматривается зона контакта криогенного газа с покровным слоем исследуемого объекта f:…”

“…Основой для развития этого научно-практического направления техники и физики низких температур являются специфические эффекты, связанные с изменениями свойств биологических объектов при криогенных температурах и реакцией организма на интенсивное охлаждение. Во второй половине двадцатого века такие разделы криогенной медицины, как криоконсервация биопрепаратов и криохирургия, получили широкое признание и применение [1,2,3].…”

“…Относительно новым разделом криомедицины является криотерапия -физиотерапевтическая техника, основанная на использовании криогенных температур в качестве раздражающего физического фактора [1,4].…”

“…Криотерапия или криотерапия всего тела (WBC)это процесс охлаждения исследуемого объекта до низких температур в специальной установке. В идеальных условиях для достижения максимального терапевтического эффекта температура кожного покрова исследуемого объекта должна приближаться к температуре 271 К. При локальном переходе температурного барьера 271 К появляется вероятность значительного обморожения изучаемого объекта [1,5,6].…”

“…Результаты клинических наблюдений легли в основу положений теплофизической теории криотерапии. Выражение для расчета продолжительности обезболивающего действия WBC, предложено сотрудниками Университета ИТМО [1,11,12], где рассматривается зона контакта криогенного газа с покровным слоем исследуемого объекта f:…”