16. Воздействие на органы и ткани организма человека переменным электромагнитным полем ультравысокой частоты (увч-терапия). Терапевтический контур. Действие на организм. Реакция организма.

У льтравысокочастотная терапия – метод лечения переменным электромагнитным полем в частотном диапазоне от 30 до 3000 МГц. При УВЧ-терапии лечебный эффект достигается за счет воздействия на органы и ткани организма электрической составляющей переменного электромагнитного поля. Для этого орган, на который оказывается воздействие, помещается между пластинами конденсатора колебательного контура генератора переменного электромагнитного поля.

Электрическое поле ультравысокой частоты обладает высокой проникающей способностью, которая зависит от диэлектрических свойств тканей организма.

Реакция организма. Электрическое поле УВЧ снимает чувствительность болевых рецепторов, это обуславливает болеутоляющее действие. В очаге воспаления усиливается кровообращение, уменьшается воспалительный отек, стимулируется фагоцитоз.

Используется УВЧ-терапия при острых гнойных инфекциях – фурункул, карбункул, панариций, острых воспалительных процессах – в легких, бронхах, в желчном пузыре, при заболеваниях опорно-двигательного аппарата.

1 7. Конструктивные особенности аппаратов для увч-терапии и индуктотермии. Принцип работы двухтактного лампового генератора, применяемого в аппарате для увч-терапии и индуктотермии.

Основным функциональным блоком указанных аппаратов является двухтактный ламповый генератор переменного электромагнитного поля. Электромагнитные колебания возникают в колебательном контуре генератора, образованным емкостью Са и индуктивностью Lа, частота колебаний определяется величинами емкости и индуктивности колебательного контура:

Трехэлектродные электронные лампы Л1 и Л2 обеспечивают поступление энергии в колебательный контур от внешнего питания. Чтобы колебания в контуре были незатухающими для этого необходимо в один полупериод открыть одну лампу, а в другой полупериод другую лампу. Это достигается использованием положительной индуктивной обратной связи, реализуемой с помощью катушки обратной связи Lс, крайние отводы которой подключены к управляющим сеткам ламп Л1 и Л2, а средний отвод катушки связан с катодами ламп. В положительный период колебаний на управляющей сетке лампы Л1 будет положительный потенциал относительно катода, лампа открыта – через нее протекает электрический ток, обеспечивается поступление энергии в колебательный контур. На управляющей сетке лампы Л2 в положительный полупериод напротив – отрицательный потенциал относительно катода и лампа заперта В отрицательный полупериод колебаний меняется полярность потенциала на управляющих сетках ламп Л1 и Л2 относительно катода, лампа Л1 закрывается, лампа Л2 открывается. Таким образом, обеспечивается поступление энергии в колебательный контур генератора в оба полупериода колебаний (двухтактный генератор).

18. Общая схема съема и передачи медико-биологической информации.

19. Датчики. Классификация, параметры, погрешности.

Датчик – устройство, преобразующее измеряемую или контролируемую величину в сигнал, удобный для передачи, дальнейшего преобразования или регистрации.

Датчики: генераторные и параметрические

Генераторные датчики под воздействием измеряемого сигнала непосредственно генерируют напряжение или ток. Типы этих датчиков:

1. Пьезоэлектрические, пьезоэлектрический эффект

2. Термоэлектрические, термоэлектричество – явление возникновения ЭДС в электрической цепи, состоящей из последовательно соединенных разнородных проводников, имеющих различную температуру спаев

3. Индукционные, электромагнитная индукция

4. Фотоэлектрические, фотоэффект

Параметрические датчики под воздействием измеряемого сигнала изменяют какой-либо свой параметр

1. Емкостные, емкость

2. Реостатные, омическое сопротивление

3. Индуктивные, индуктивность или взаимная индуктивность.

В зависимости от вида энергии датчики бывают:

1. Механические

2. Акустические

3. Температурные

4. Электрические

5. Оптические

6. И другие

Датчики характеризуются:

1. Функцией преобразования – функциональной зависимостью выходной величины у от входной х, которая описывается аналитическим выражением у=f(x) или графиком

2. Чувствительность датчика показывает, в какой мере выходная величина реагирует на изменение входной:

z = y/ x

В зависимости от вида датчика выражается в омах на миллиметр, в милливольтах на кельвин и т.д.

Причины погрешностей:

1. Температурная зависимость

2. Гистерезис – запаздывание у от х даже при медленном изменении входной величины

3. Непостоянство функции преобразования во времени

4. Обратное воздействие датчика на биологическую систему, приводящее к изменению показаний

5. Инерционность датчика

20. Дифференциальный усилитель биопотенциалов. Устройство, принцип работы, характеристики.

21. Надежность медицинских аппаратов. Количественная оценка. Классификация медицинских изделий по последствиям отказа их работы.

22. Электронный микроскоп - устройство, принцип работы, использование для исследования структуры биологических мембран. Подготовка препарата для электронной микроскопии.

23. Электронный парамагнитный резонанс, ядерный магнитный резонанс – физические принципы, использование в медико-биологических исследованиях.

. В зависимости от типа частиц – носителей магнитного момента различают электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) и ядерный магнитный резонанс (ЯМР).

ЭПР происходит в веществах, содержащих парамагнитные частицы: молекулы, атомы, ионы, радикалы, обладающие магнитным моментом, обусловленным электронами. Возникающее при этом явление Зеемана объясняют расщеплением электронных уровней.

Условие резонансного поглощения энергии:

h=g_БВ_рез

Магнитный резонанс наблюдается если на частицу одновременно действуют постоянное магнитное поле индукции В_рез и электромагнитное поле с частотой . Для поглощения энергии необходимо, чтобы у атомов нижних подуровней, чем верхних. В противном случае будет преобладать индуцированное излучение энергии.

При ЭПР наряду с поглощением энергии и увеличением населенности верхних подуровней происходит и обратный процесс –безызлучательные переходы на нижние подуровни, энергия частицы передается решетке.

Процесс передачи энергии частиц решетке называют спинорешеточной релаксацией, он характеризуется временем .

Одно из медико-биологических применений метода ЭПР заключается в обнаружении и исследовании свободных радикалов. Так например спектры ЭПР облученных белков позволили объяснить механизм образования свободных радикалов и в связи с этим проследить изменения первичных и вторичных продуктов радиационного поражения.

ЭПР широко используют для изучения фотохимических процессов в частности фотосинтеза. Исследуют канцерогенную активность некоторых веществ. С санитарно-гигиенической целью метод ЭПР используют для определения концентрации радикалов в воздушной среде. Для изучения биологических молекул используется метод спин-меток. Вводя метки в различные части молекул, можно установить расположение различных групп атомов, их взаимодействие, изучать природу и ориентацию химических связей и обнаруживать молекулярное движение.

ЯМР – Избирательное поглощение электромагнитных волн определенной частоты веществом в постоянном магнитном поле, обусловленное переориентацией магнитных моментов ядер, называют ядерным магнитным резонансом(ЯМР).

h=g_Я_ЯВ, где g_{Я –} ядерный множитель Ланде.

В спектрах ЯМР различают два типа линий по их щирине. Спектры твердых тел имеют большую ширину, и эту область применения ЯМР называют ЯМР широких линий. В жидкостях наблюдаются узкие лини, и это называют ЯМР высокого разрешения.

Химики и биохимики широко используют метод ЯМР для исследования структуры от простейших молекул неорганических веществ до сложнейших молекул живых объектов, а также при решении многих задач, связанных с протеканием химических реакций, излучением структур исходных веществ и получающихся в результате реакций продуктов. Одним из преимуществ этого метода исследования является то, что в результате исследования не разрушается –объект исследования. При ЯМР-интроскопии можно различать кости, сосуды, нормальные ткани и ткани со злокачественными патологиями. ЯМР –интроскопия позволяет различать изображения мягких тканей.

Частота эл.маг.волн, вызывающих переходы между энергетическими состояниями при ЭПР и ЯМР, соответствует радиодиапазону. Поэтому оба этих явления относятся к радиоспектроскопии.