Вопрос 1) Рентгеновская компьютерная томография. Рентгеновская компьютерная томография (ркт)
 Скачать 1.68 Mb.
|
4К).• Суперсверхтонкая структура (ССТС). Число линий ССТС зависит от числа nл эквивалентных лигандов, с которыми взаимодействует неспаренная спиновая плотность и величины ядерного спина Iл их изотопов. Характерным признаком таких линий также является распределение их интегральных интенсивностей, которое в случае Iл=1/2 подчиняется закону биномиального распределения с показателем степени nл. Расстояние между линиями ССТС зависит от величины магнитного момента ядер, константы сверхтонкого взаимодействия и степени локализации неспаренных электронов на этих ядрах. Вопрос 41.Применение ЭПР ЭПР успешно используется в следующих исследованиях: изучение состояния метаболических реакций и их молекулярного механизма, изучение молекулярных механизмов патологических изменений и "установление возможности диагностики заболеваний методом ЭПР. Так, за прошедшие годы было установлено, что состояние эндогенных парамагнитных центров (ПМЦ) зависит от физиологического состояния организма, изменяется при лучевой болезни, злокачественном росте опухолей Применяется метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) для изучения плазмы, эритроцитов, слюны, секрета носа, желудочного, дуоденального и перитонеального содержимого, желчи, кала, синовиальной жидкости, содержимого кист верхнечелюстной пазухи, выделенных из организма здорового человека, а также больных ишемической болезнью сердца, железодефицитной анемией, язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки, ревматоидным артритом и деформирующим остеоартрозом, поражением верхних дыхательных путей, больных перитонитом. Медико-биологическое применение метода ЭПР состоит в исследовании свободных радикалов, что позволяет при изучении спектров облученных белков объяснить механизм образования свободных радикалов, проследить изменение первичных и вторичных продуктов при радиационном поражении. ЭПР используется для изучения фотохимических процессов, в частности фотосинтеза, для изучения концентрации свободных радикалов в воздухе. Вопрос 42) Ограничения ЭПР Ограничения метода. Не все минералы можно непосредственно исследовать методом ЭПР. Ограничением является способность некоторых из них (в основном сульфидов, сульфосолей и некоторых других) нерезонансно поглощать электромагнитную энергию в широкой области частот. Поэтому метод ЭПР дает хорошие результаты для минералов с ярко выраженными диэлектрическими, диамагнитными свойствами или минералов – слабых парамагнетиков. Другие ограничения метода ЭПР связаны с определенными границами исследуемых концентраций. Оптимальные концентрации парамагнитного иона колеблются от 0,1 до 0,001%. Существует и верхний предел концентрации: 0,п — 1,0%. Это связано с обменным взаимодействием между парамагнитными ионами, вследствие которого спектр ЭПР ограничивается одной чрезвычайно широкой линией поглощения с неразрешенной тонкой и сверхтонкой структурой, что не дает возможность диагностировать ион и его структурное положение. Большая концентрация какого-либо одного парамагнитного иона может препятствовать наблюдению других парамагнитных ионов, присутствующих в оптимальной концентрации. Дополнительным затруднением в технике съемки спектров ЭПР большого количества ионов является необходимость производить наблюдения при низких температурах, так как при комнатной температуре время спин-решеточной релаксации слишком мало и спектр не наблюдается. Так, все ионы редких земель, кроме Еu2+ и Gd3+, дают спектр при температуре жидкого водорода ( |
| Нуклид | Период полураспада | Реакция синтеза |
| •Ю | 2 мин | ,4N((/,n)‘4); 15N(p,n),50; |
| 13N | 10 мин | 12C(13N |
| “С | 20 мин | шВ((/,п)пС |
| i8p | 110 мин | l80(p,n)l8F |
Рассмотрим некоторые радионуклиды и РФП на их основе, предназначенные для ПЭТ.
Кислород-15 (2,1 мин) применяется для определения объёма крови в органах. Н2150 и С‘Ю2 используются для исследований локального кровоснабжения головного мозга, а также для определения объёмной скорости кровотока; вода и кислород - для определения скорости потребления кислорода миокардом и для измерения степени некроза в опухоли, Н2‘50 - как метка миокардиальной перфузии (контрастирующая с 18NH3).
Азот-13 (ю мин) в виде *3NH3 используется для измерения кровотока (миокард). Метка перемещается из сосудов в ткани с помощью активного транспорта (натрий-калиевый насос) и путём пассивной диффузии. После того как метка оказывается внутри клетки, она преимущественно метаболизируется по цепочке глутаминовой кислоты. >3NH3 применяется как способ измерения региональной перфузии в миокарде как в норме, так и при патологии. Он быстро покидает кровяное русло и долго удерживается в тканях, что обеспечивает получение высококонтрастных поперечных изображений сердечной мышцы. Зачастую исследования с использованием *3NH3 комбинируются с введением [18Р]-ФДГ, что позволяет найти соответствие между миокардиальным кровотоком и метаболизмом глюкозы, и рассчитать индекс жизнеспособности сердечной мышцы. [^NJ-Путресцин (1,4 — диаминобутан, H2N(CH2)4NH2) используется для визуализации опухолей предстательной железы.
Углерод-и (20,4 мин) в виде [пС]-ацетата используется для количественной оценки окислительного метаболизма. Данная метка полезна в оценке метаболического состояния сердца. [иС]-Карфентанил используется для идентификации мест связывания опиатных веществ в головном мозге. [иС]-Кокаин быстро накапливается и выходит из полосатого тела и временная диаграмма данного процесса коррелирует с временной моделью кокаинового «кайфа». ПЭТ также используется для исследования биологических эффектов кокаина. У лиц, хронически злоупотребляющих кокаином, снижается метаболизм допамина. 6-[,8Р]-Фтор-/.-ДОПА-[пС]-тирозин используется для исследования метаболизма белков.
48. Физические основы УЗИ
Ультразвуком называются звуковые колебания, лежащие выше порога восприятия органом слуха человека, т. е. имеющие частоту более 20 кГц. Физической основой УЗИ является открытый в 1881 г. братьями Кюри пьезоэлектрический эффект.
Сущность пьезоэлектрического эффекта заключается в том, что при деформации монокристаллов некоторых химических соединений (кварца, титана-та бария, сернистого кадмия и др.), в частности, под воздействием ультразвуковых волн, на поверхностях этих кристаллов возникают противоположные по знаку электрические заряды. Это так называемый прямой пьезоэлектрический эффект (пьезо по-гречески означает давить). Наоборот, при подаче на эти монокристаллы переменного электрического заряда в них возникают механические колебания с излучением ультразвуковых волн. Таким образом, один и тот же пьезоэлемент может быть попеременно то приемником, то источником ультразвуковых волн. Эта часть в ультразвуковых аппаратах называется акустическим преобразователем, трансдюсером или датчиком.
Вопрос 49) Тепловое излучение
Тепловое излучение - это электромагнитное излучение, которое возникает за счет энергии вращательного и колебательного движения атомов и молекул в составе вещества. Тепловое излучение характерно для всех тел, которые имеют температуру, превышающую температуру абсолютного нуля.
Тепловое излучение обусловливается возбуждением частиц вещества при соударениях в процессе теплового движения или ускоренным движением зарядов (колебания ионов кристаллической решетки, тепловое движение свободных электронов и т.д.). Оно возникает при любых температурах и присуще всем телам. Характерной чертой теплового излучения является сплошной спектр.
Интенсивность излучения и спектральный состав зависят от температуры тела, поэтому не всегда тепловое излучение воспринимается глазом как свечение. Например, тела, нагретые до высокой температуры, значительную часть энергии испускают в видимом диапазоне, а при комнатной температуре почти вся энергия испускается в инфракрасной части спектра.
Энергия, которую теряет тело вследствие теплового излучения, характеризуется следующими величинами.
Поток излучения (Ф) - энергия, излучаемая за единицу времени со всей поверхности тела. Фактически, это мощность теплового излучения. Размерность потока излучения - [Дж/с = Вт].
Энергетическая светимость (Re) - энергия теплового излучения, испускаемого за единицу времени с единичной поверхности нагретого тела:
Размерность этой характеристики - [Вт/м2].
И поток излучения, и энергетическая светимость зависят от строения вещества и его температуры: Ф = Ф(Т), Re = Re(T).
Распределение энергетической светимости по спектру теплового излучения характеризует ее спектральная плотность.Обозначим энергию теплового излучения, испускаемого единичной поверхностью за 1 с в узком интервале длин волн от λдо λ+ dλ,через dRe.
Спектральной плотностью энергетической светимости(r) илииспускательной способностьюназывается отношение энергетической светимости в узком участке спектра (dRe) к ширине этого участка (dλ):
Абсолютно белое тело - такое тело, коэффициент поглощения которого равен нулю для всех длин волн: α = 0.
Истинно белых тел в природе нет, однако существуют тела, близкие к ним по свойствам в достаточно широком диапазоне температур и длин волн. Например, зеркало в оптической части спектра отражает почти весь падающий свет.