38.Применение лазеров в медицине.

Импульсные лазеры уже достаточно давно применяются в хирургии. Лазерный луч высокой энергетической плотности используется в качестве скальпеля, рассекающего ткани без механического контакта. Рассекаются лишь ткани, лежащие в зоне фокусировки луча; более глубоко лежащие ткани не затрагиваются. При этом исключается опасность инфицирования ран, лазерный луч оказывает гемостатическое действие (разрезы бескровны). Диффузное лазерное излучение ускоряет заживление ран примерно в 2 раза.

Широко применяются лазерные установки в офтальмологической хирургии. Обеспечивается проведение многих видов операций без вскрытия глазного яблока и без анестезии. В точках фокусирования излучения за счет эффекта микровзрывов получают тончайшие перфорационные отверстия. Процедурой, напоминающей точечную сварку, удается закреплять отслоившуюся сетчатку.

Высокая плотность энергии импульсного лазера нашла своеобразное применение в установках для уничтожения камней в почках. Пациент помещается в ванну с водой, и в ней с помощью сфокусированного лазерного луча создаются ударные волны. Они проникают в тело пациента и избирательно разрушают камни. Камни превращаются в песок, и этот песок выводится из организма естественным путем, без операционного вмешательства. Камни разрушаются при попытках отражения ударной волны от их поверхности.

С помощью световода, введенного в сердце, выполняется пункция лазерным лучом при ишемической болезни сердца.

В онкологии нашла применение методика фоторадиационного воздействия на раковые клетки. Раковые клетки поглощают введенный в организм гематопорфирин. Последующие воздействия излучения аргонового лазера на опухоль приводит к фотохимической реакции с участием гематопорфирина и гибели раковых клеток. При этом нормальные клетки гематопорфирин не поглащают и остаются невредимы.

40. Ядерный магнитный резонанс. Использование ямр в медицине.

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) — резонансное поглощение электромагнитной энергии веществом, содержащим ядра с ненулевым спином во внешнем магнитном поле, обусловленное переориентацией магнитных моментов ядер.

Одни и те же ядра атомов в различных окружениях в молекуле показывают различные сигналы ЯМР. Отличие такого сигнала ЯМР от сигнала стандартного вещества позволяет определить так называемый химический сдвиг, который обусловлен химическим строением изучаемого вещества. В методиках ЯМР есть много возможностей определять химическое строение веществ, конформации молекул, эффекты взаимного влияния, внутримолекулярные превращения.

В основе явления ядерного магнитного резонанса лежат магнитные свойства атомных ядер, состоящих из нуклонов с полуцелым спином 1/2, 3/2, 5/2.... Ядра с чётными массовым и зарядовым числами (чётно-чётные ядра) не обладают магнитным моментом, в то время как для всех прочих ядер магнитный момент отличен от нуля.

Сердцем спектрометра ЯМР является мощный магнит. В эксперименте образец, помещенный в стеклянную ампулу диаметром около 5 мм, заключается между полюсами сильного электромагнита. Затем, для улучшения однородности магнитного поля, ампула начинает вращаться, а магнитное поле, действующее на нее, постепенно усиливают. В качестве источника излучения используется радиочастотный генератор высокой добротности. Под действием усиливающегося магнитного поля начинают резонировать ядра, на которые настроен спектрометр. При этом экранированные ядра резонируют на частоте чуть большей, чем ядра, лишенные электронных оболочек. Поглощение энергии фиксируется радиочастотным мостом и затем записывается самописцем. Частоту увеличивают до тех пор, пока она не достигнет некого предела, выше которого резонанс невозможен.

Так как идущие от моста токи весьма малы, снятием одного спектра не ограничиваются, а делают несколько десятков проходов. Все полученные сигналы суммируются на итоговом графике, качество которого зависит от отношения сигнал/шум прибора.

Ядерно-магнитный резонанс (ЯМР) или магнитно-резонансная томография (МРТ) - новый метод получения изображений внутренних органов без использования рентгеновских лучей и радиации. ЯМР сканнер получает изображения, созданные на основе магнитных полей, генерируемых человеческим телом. ЯМР "видит" мягкие ткани (мышцы, нервы, мозг, межпозвоночные диски, связки и т.д.). Во многих случаях только ЯМР может получить диагностическое изображение, необходимое для выбора способа лечения.