1. Термодинамическая система. Основные параметры состояния
 Скачать 3.69 Mb.
|
|
частоте и в непрерывном режиме в принципе ограничена шумами. Используя специальные методы стабилизации, удается получить относительную стабильность частоты В случае лазера, работающего в многомодовом режиме, монохроматичность связана с числом генерируемых мод и может составлять несколько гигагерц. В импульсном режиме работы минимальная ширина линии ограничена величиной, обратной длительности импульса. Высокая степень монохроматичности лазерного излучения определяет высокую спектральную плотность энергии - высокую степень концентрации световой энергии в очень малом спектральном интервале. Высокая монохроматичность облегчает фокусировку лазерного излучения, поскольку при этом хроматическая аберрация линзы становится несущественной.) ( Монохромность – свет состоит из одного цвета или узкого диапазона цветов, каждому цвету обычно соответствует отпределнная длина волны (измеряется она обычно в нанометрах-нм).Соответственно, если Вы вспомните школьный курс физики, обычный световой луч состоит из большого количества цветов) 3 высокая мощность излучения (Мощность лазерного излучения в непрерывном режиме может быть порядка 10 5 - 10 6 Вт, в импульсном - до 10 12 -10 13 Вт, при этом удается достичь интенсивностей порядка 10 12 -10 16 Вт/cм 2 .Существенно, что эти мощности могут быть сконцентрированы в чрезвычайно узких спектральных и временных интервалах.) В непрерывном режиме до 10 в 5 степени Вт В импульсном приблизительно 2,5 умноженое на 10 в 13 степени Вт 4 высокая интенсивность излучения до 10 в 16 степени Вт деленное на см в квадрате 5 давлениеI=10 в 14 степни( Лазерный луч — это поток фотонов, каждый из которых имеет определенную энергию и импульс силы. При этом следует отметить, что атом представляет собой резонансную систему, которая может существовать лишь в определенных энергетических состояниях. Атомы взаимодействуют с лазерным излучением при условии, что энергия фотонов соответствует энергии, необходимой для перевода атома из одного энергетического состояния в другое. Мерой силы взаимодействия является сечение поглощения. Для атомов, находящихся в состоянии резонансного поглощения, сечение поглощения равно квадрату длины волны излучения. Если учесть, что лазерный луч можно сфокусировать в пятно площадью, равной квадрату длины волны, то можно сделать вывод, что единичный атом, находящийся в области фокуса лазерного луча, поглощает практически всю энергию пучка.) 6 коллимированость больше или равно 1 угловой минуты( Коллимированность, что означает, что он перемещается в одном направлении практически без расхождения (вспомните лазерную указку), причем на достаточно большие расстояния. Обычные же световые волны рассеиваются и быстро теряют свою интенсивность.) 7 поляризованность-полностью поляризован(Поляризация - симметрия (или нарушение симметрии) в распределении ориентации вектора напряженности электрического и магнитного полей в электромагнитной волне относительно направления ее распространения. Если две взаимно перпендикулярные составляющие вектора напряженности электрического поля (Е) совершают колебания с постоянной во времени разностью фаз, то волна называется поляризованной. Если изменения происходят хаотично (при распространении электромагнитных волн в анизотропных средах, отражении, преломлении, рассеянии и др.), то волна является непо-ляризованной.) 26 взаимодействие лазерного излучения с биообъектами. Применение лазеров в диагностике, терапии, хирургии. 1 невозмущающее воздействие 2 фотохимическое действие 3 фоторазрушение-возникновение в результате локальногороста температуры облучаемой ткани 4 притемп=150 начинается обугливание ткани с нелинейным ростом температуры 5 притеп=300 испарение обезвоженной и обугленной ткани (функция скальпеля) Диагностика 1интерферометрия- при отражении лазерного луча от шероховатой поверхности формируются вторичные интерферирующие волны 2 голография – формирование 3 д изображений объекта(гастроскопия) 3 оценка размеровчастицсреды-эффект рассеивания лазерного луча в среде 4оценка скорости движения объекта эф доплера(при движении наблюдателя относительно друг друга изменяется частота 5 спектроскопия 6 лазерный анализ крови – инициация флуоресцентного свечения 2хирургия 1 лазерная сварка тканей – дозирование нагревание, оплавление и соединения рассеченных тканей 2 разрушение пигментированных участков – абляция татуировок,ангиляция склеротических бляшек в сосудах 3 лазерная эндоскопия – использование светоотводной техники 4 в офтальмологии – приваривание отслоившейся сетчатки, лечение глаукомы, послойная абляция роговицы для коррекции зрения Терапия 1 фотодинамическая терапия опухоли 2 введение фотосенсибилизатора(красителя), который избирательно проникает в опухолевые клетки 3 лазерное облучение опухоли в максимуме поглощения красителя 4 генерация свободно-радикольных продуктов и активных форм кислорода(сиглетный кислород) 5 поражение раковых клеток в результате прямого повреждения радикальными продуктами или в результате ишемических процессов(повреждение сосудов) 5 терапия с помощью синего цвета - применяется в лечении желтухи у новорожденных 6 терапия с помощью красного света- обусловлена регуляцией клеточного метаболизма и пролиферативной активности клеток дыхание, давление 27 тормозное и характеристическое рентгеновское излучение Тормозное излучение — электромагнитное излучение, испускаемое заряженной частицей при еѐ рассеянии (торможении) в электрическом поле попадая в эл поле между катодом и анадом электроны разгоняются до большиъскоростей,а затем резко тормозятся,попадая в поле ионов кристаллической решетки анода. Ускоренные электроны излучают электромагнитные волны. Две основные характеристики. При увеличении напряжения спектр сдвигается в сторону коротких волн. Интенсивность изменяется при изменении силы тока в цепи канала катода Характеристическое возникает в рентгеновской трубке,если бомбардирующий анод электрон обладает энергией,достаточной для того,чтобы выбить электрон с внутренней глубинной орбитали атома вещества,из которого сделан анод Чем дальше электрон находится от ядра, тем больше его энергия. Является более жестким 28. Характеристическое рентгеновское излучение 29 взаимодействие рентгеновского излучения с веществом . (формулы в лекции смотри) в учебнике пункт 26,3 1Когерентное рассеяние- если имеются рентгеновские кванты относительно небольшой энергии, недостаточной для ионизации атома вещества, то происходит лишь изменение направления распространения квантов без изменения частоты 2Фотоэффект — если энергия рентгеновских квантов больше работы ионизации атома 3Эффект Комптона — если энергия рентгеновского кванта больше работы ионизации 30 физические основы применения рентгеновского излучения в медицине. Рентгенодиагностика.Рентгенотерапия. Рентгеновская съѐмка используется в стоматологии для обнаружения кариеса и воспалений в корнях зубов Более половины поверхности зуба просто не видны глазу стоматолога, не говоря уже о внутренней структуре. В этих условиях, единственным для стоматолога средством заглянуть в толщу десны является рентгеновский снимок. Рентген применяют и для первоначальной диагностики заболеваний, и для контроля результатов лечения. Иногда допускается применение рентгеновских лучей в профилактических целях. Рентген, в частности, применяется при диагностике кариеса в межзубных и поддесневых поверхностях, возможного вторичного кариеса под пломбами и коронками. Рентген незаменим для определения глубины кариозного дефекта, его соотношения с полостью зуба, при контроле качества лечения каналов зуба, для оценки состояние костной ткани, окружающей корень зуба (это необходимо при периодонтите). Ну и конечно, при удалении зубов, имплантации и протезировании. Сегодня уже сложно назвать области стоматологии, где рентген не применяется. Рентгенодиагностика просвечивание внутренних органов с диагностической целью. Для диагностики используют фотоны с энергией 60-120 кэВ. При эиой энергии массовфй коэффициент ослабления определяется фотоэффектом.его значение обратно пропорционально третьей степени энергии фотона, в чем проявляется большая проникающая способность жесткого излучения, и пропорционально третьей степени атомного номера вещества поглотителя (формула в учебнике пункт 26,4) рентгенодиагностику используют в двух вариантах: рентгеноскопия- изображение рассматривают на рентгенолюминесцирующем экране. И рентгенография — мзображение фиксируется на фотопленке. Если исследуемый орган и окружающие ткани примерно одинаково ослабляют рентгеновское излучение, то применяют специальные контрастные вещества. Яркость изображения на экране и время экспозиции на фотопленке зависят от интенсивности излучения. Рентгеновская компьютерная томография. В учебнике пункт 26,4 Получение изображения органов в поперечных сечениях две основные идеи: 1получение изображения органов в срезах, а затем из полученных срезов собирают объемное изображение объекта2получить 2 получение изображениях в срезах,просвечивая объект с разных сторон,источник излучения вращается РЕНТГЕНОГРАФИЯ представляет собой медицинское исследование, при котором с помощью прохождения через объект рентгеновских лучей получают его фотоизображение. Стоит отметить, что при рентгеновской диагностике следует делать снимки сразу в нескольких проекциях, не менее двух. Данная необходимость предопределена тем, что рентгенограмма является плоским изображением трехмерного объекта. Именно поэтому точно диагностировать патологический процесс можно только при использовании нескольких проекций. Рентгенодиагностика является одним из самых действенных способов диагностики заболеваний опорно-двигательного аппарата и травматологических повреждений. Это обусловливает быструю постановку точного диагноза при травмах, переломах, патологиях ЛОР-органов, легких. Рентгенодиагностика порой выступает решающим методом при определении наличия заболеваний ЖКТ, сердечно-сосудистой и мочеполовой системы. Основными преимуществами рентгеновской диагностики являются: доступность и легкость в проведении исследования, методика характеризуется низкой лучевой нагрузкой, как правило, отсутствует необходимость предварительной подготовки человека к прохождению исследования, полученные в ходе рентгенодиагностики снимки свободно используются в ходе дальнейших консультаций у других врачей, в отличие от УЗИ-снимков (при ультразвуковом исследовании требуется повторная диагностическая процедура). Недостатки рентгенодиагностики: Не очень хорошая визуальная передача состояния связок, мышц и других мягких тканей по сравнению с компьютерной томографией (КТГ). «Замороженность» изображения, то есть сложность оценки функции органа. Рентгенотерапия — один из методов лучевой терапии, при котором с лечебной целью используется рентгеновское излучение с энергией от 10 до 250 кв. С увеличением напряжения на рентгеновской трубке увеличивается энергия излучения и вместе с этим его проникающая способность в тканях возрастает от нескольких миллиметров до 8—10 см. Различают рентгенотерапию дистанционную (расстояние фокус — кожа 30 см и больше) и близкофокусную (расстояние фокус — кожа не превышает 7,5 см). В свою очередь дистанционная рентгенотерапия может осуществляться в виде статического облучения (рентгеновская трубка и больной во время облучения неподвижны) и подвижного облучения (рентгеновская трубка или больной находится в состоянии относительного движения). Известны многочисленные формы статического и подвижного рентгеновского облучения. Могут варьировать различные элементы условий облучения, качество излучения, расстояние фокус — кожа или радиус качания, количество полей или угол качания, размеры, форма и число полей или зон облучения, разовые и суммарные дозы излучения, ритм облучения, мощность дозы и т. д Лечебный эффект рентгенотерапии связан с поглощенной дозой излучения в области патологического очага. Величина оптимальной поглощенной дозы, ее дробление, ритм облучения обусловлены в каждом случае характером патологического процесса. На степень сопутствующих реакций окружающих патологический очаг здоровых тканей и органов, а также реакций всего организма влияет величина интегральных доз в этих отдельных анатомических структурах и во всем теле больного. Эффекты воздействия рентгенотерапии не однозначны для разных гистологических структур, что связано с различной чувствительностью последних к ионизирующему излучению 31. Явление радиоактивности. Природа радиоактивных излучений. 32. Дозиметрия. Метод защиты от ионизирующих излучений. 33. Биофиз. Основы взаимодействия иониз. Излучений с веществом. 34. Применение радиоактивных излучений в диагностической и терапевтической медицине. 35. Понятие модели. Классификация моделей. Элементы процесса моделирования. 36. Математические модели (детерминированные, вероятностные). Показатели качества модели. |