Датчики

Датчик-это устройство, преобразующее измеряемую величину в электрический сигнал, удобный для передачи, преобразования и регист­рации. Рассмотрим классификацию датчиков, представленную на рис.3.8.

Генераторными называются датчики, в которых энергия сигнала, несущего информацию (входная величина), преобразуется в ЭДС соответствующего значения (выходная величина). Параметрическими называются датчики, в которых под воздействием энергии измеряемого сигнала изменяются их электрические параметры: сопротивление, емкость, индуктивность

коэффициент взаимоиндукции и т.д.

В энергетических датчиках, рис.3.9, существует источник энергии 1. При прохождении через объект (органы, ткани организма), поток энергии от источника 1 изменяется пропорционально измеряемым параметрам объекта, после чего преобразуется чувствительным элементом 2 в электрический сигнал.

Магнитострикционные датчики основаны на явлении изменения индукции магнитного поля ферромагнитного стрежня при его механической деформации. Переменная деформация ферромагнитного стержня, на торец которого действует ультразвуковая волна, вызывает возникновение переменной электродвижущей силы электромагнитной индукции в обмотке катушки, надетой на сердечник.

К энергетическим датчикам относится, например, оксигемометр, который применяется для определения степени насыщения крови кислородом. Метод основан на наблюдении изменения оптического спектра поглощения крови при переходе гемоглобина в оксигемоглобин. При этом хрящевой участок ушной раковины или мочка уха просвечивается светом от источника. Свет, проходя через ткань, падает на фотоэлемент. Изменение спектра поглощения крови вызывает изменение тока в электрической цепи фотоэлемента.

Энергетические свойства входных величин датчиков позволяют разделить их по виду входных величин на активные и пассивные. В активных датчиках входные величины имеют энергетическую природу (напряжение, сила и т. д.), в пассивных же входные величины имеют неэнергетический характер (электрические ёмкость, сопротивление и др.).

По числу воспринимаемых и преобразуемых величин можно выделить одномерные датчики, оперирующие с одной величиной, и n-мерные (многомерные), воспринимающие несколько (n) входных величин. При этом многомерные сенсоры могут иметь общие элементы и поэтому быть проще совокупности одномерных датчиков, воспринимающих столько же величин.

По числу выполняемых (измерительных) функций можно выделить однофункциональные и многофункциональные датчики. Многофункциональные могут помимо основной функции (восприятие величины и формирование измерительного сигнала) выполнять ряд дополнительных функций.

Многофункциональные датчики иногда называют также интеллектуальными. К таким датчикам, в принципе можно отнести аналоговые и цифровые датчики с суммированием сигналов, с перестраиваемыми адаптивными режимами работы и параметрами, с аналого-цифровым преобразованием, с метрологическим обслуживанием и датчики со встроенными микропроцессорами.

К дополнительным функциям многофункциональных сенсоров можно отнести следующие:

• операции обработки данных и фильтрацию;

• коррекцию погрешностей;

• хранение сигналов;

• преобразование «поля» сигналов в изображение;

• защиту от влияния помех;

• и др.

По числу преобразований энергии и вещества датчики можно разделить на одноступенчатые и многоступенчатые.

По технологии изготовления сенсоры можно разделить на элементные, изготавливаемые из набора отдельных элементов, и интегральные, в которых все составные элементы датчика изготавливаются одновременно по интегральной технологии.

Особо выделяются биологические датчики, в которых в качестве чувствительных элементов используется рецепторная часть биологических органов чувств, ферменты и другие вещества, а также – электронная часть, формирующая измерительные сигналы.

По взаимодействию с источниками информации датчики делятся на контактные и бесконтактные (дистанционного действия).

По виду измерительных сигналов датчики делятся на аналоговые и цифровые. Для анализа работы аналоговых и цифровых датчиков должен быть использован соответствующий виду анализируемых сигналов математический аппарат.

В настоящее время существует тенденция увеличения числа и усложнения функций, выполняемых сенсорами. Особенно это характерно для интегральных датчиков, которые могут включать в свой состав дополнительные устройства. Такие датчики способны служить основой для создания измерительных систем, позволяющих осуществлять сбор, обработку, хранение и распределение информации (см., например, [2, 12]).

К современным датчикам предъявляются следующие основные требования:

• высокие качественные характеристики: чувствительность, точность, линейность, воспроизводимость показаний, скорость отклика, взаимозаменяемость, отсутствие гистерезиса и большое отношение сигнал-шум;

• высокая надежность: длительный срок службы, устойчивость к внешней среде, безотказность в работе;

• технологичность: малые габариты и масса, простота конструкции, интегральное исполнение, низкая себестоимость.

Основное внимание в дальнейшем уделим различным типам химических сенсоров. Внимание к химическим сенсорам продиктовано рядом причин, среди которых проблемы безопасности являются сейчас наиболее актуальными.

Чувствительность - это изменение выходной величины датчика ∆у при изменении входной ∆х на единицу.

Чувствительность Z датчика измеряется, например, в микроамперах на нанометр мкА/нм, в милливольтах на Кельвин мВ/К, в миллиамперах на грамм мА/г и т.д.

• Порог чувствительности датчика - минимальное значение входной величины, которое можно обнаружить с помощью датчика.

• Динамический диапазон датчика - диапазон частот и амплитуд входного сигнала, измеряемый без заметных погрешностей.

• Погрешность измерений - максимальная разность между результатом измерений и действительным значением измеряемой величины.

• Время реакции (инерционность) - минимальный промежуток времени, в течение которого выходная величина принимает значение, соответствующее входной. Дело в том, что процессы в датчиках происходят не мгновенно и это приводит к запаздыванию изменения выходной величины по сравнению с входной. Поэтому регистрация результатов измерений с помощью датчика должна производиться с учетом промежутка времени, соответствующего времени реакции прибора

4) Прямая задача пьезоэффекта – расчет распределения электрического потенциала на поверхности тела по заданным характеристикам электрической активности изучаемого органа.

Обратная задача пьезоэффекта – определение характеристики электрической активности изучаемого органа по измеренным потенциалам на поверхности тела.

Электрокардиограмма – зарегистрированная зависимость изменения разности потенциалов от времени.

Теория Эйнтховена:

• Сердце заменяет модель токового диполя с дипольным моментом Рс (сердце). Называют его электрический вектор сердца (ЭВС)

• ЭВС находятся в однородной проводящей среде

• ЭВС меняется по величине и направлению в соответствии с фазами возбуждения сердца

Отведение – разность потенциалов можду 2 точками на поверхности тела человека.

Используется 12 отведений, 3 основных: Левая рука и правая рука, правая рука и левая нога, левая нога и левая рука.

Треугольник Эйнтховина: Сердце находится в центре равностороннего треугольника грудной клетки.

P-деполяризация предсердий

QRS- деполяризация желудочков

T- реполяризация желудочков

5) ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УЛЬТРАЗВУКА

Применение ультразвука в медицинской диагностике связано с возможностью получения изображения внутренних органов и структур. Основой метода является взаимодействие ультразвука с тканями тела человека. Собственно получение изображения можно разделить на две части. Первая — излучение коротких ультразвуковых импульсов, направленное в исследуемые ткани, и второе — формирование изображения на основе отраженных сигналов. Понимание принципа работы ультразвуковой диагностической установки, знание основ физики ультразвука и его взаимодействия с тканями тела человека помогут избежать механического, бездумного использования прибора, и, следовательно, более грамотно подходить к процессу диагностики.

Звук — это механическая продольная волна, в которой колебания частиц находятся в той же плоскости, что и направление распространения энергии .

Волна переносит энергию, но не материю. В отличие от электромагнитных волн (свет, радиоволны и т.д.) для распространения звука необходима среда — он не может распространяться в вакууме. Как и все волны, звук можно описать рядом параметров. Это частота, длина волны, скорость распространения в среде, период, амплитуда и интенсивность. Частота, период, амплитуда и интенсивность определяются источником звука, скорость распространения — средой, а длина волны — и источником звука, и средой. Частота — это число полных колебаний (циклов) за период времени в 1 секунду (рис. 2).

Единицами измерения частоты являются герц (Гц) и мегагерц (МГц). Один герц — это одно колебание в секунду. Один мегагерц = 1000000 герц. Что же делает звук "ультра"? Это частота. Верхняя граница слышимого звука — 20000 Гц (20 килогерц (кГц)) — является нижней границей ультразвукового диапазона. Ультразвуковые локаторы летучих мышей работают в диапазоне 25÷500 кГц. В современных ультразвуковых приборах для получения изображения используется ультразвук частотой от 2 МГц и выше. Период — это время, необходимое для получения одного полного цикла колебаний.

Единицами измерения периода являются секунда (с) и микросекунда (мкс). Одна микросекунда является одной миллионной долей секунды. Период (мкс) = 1/частота (МГц). Длина волны — это длина, которую занимает в пространстве одно колебание (рис. 4).

Единицы измерения — метр (м) и миллиметр (мм). Скорость распространения ультразвука — это скорость, с которой волна перемещается в среде. Единицами скорости распространения ультразвука являются метр в секунду (м/с) и миллиметр в микросекунду (мм/мкс). Скорость распространения ультразвука определяется плотностью и упругостью среды. Скорость распространения ультразвука увеличивается при увеличении упругости и уменьшении плотности срелы. В таблице 2.1 представлены скорости распространения ультразвука в некоторых тканях тела человека.

Усредненная скорость распространения ультразвука в тканях тела человека составляет 1540 м/с — на эту скорость запрограммировано большинство ультразвуковых диагностических приборов. Скорость распространения ультразвука (С), частота (f) и длина волны (λ) связаны между собой следующим уравнением: С = f × λ. Так как в нашем случае скорость считается постоянной (1540 м/с), то оставшиеся две переменные f и λ связаны между собой обратно пропорциональной зависимостью. Чем выше частота, тем меньше длина волны и тем меньше размеры объектов, которые мы можем увидеть. Еще одним важным параметром среды является акустическое сопротивление (Z). Акустическое сопротивление — это произведение значения плотности среды и скорости распространения ультразвука. Сопротивление (Z) = плотность (р) × скорость распространения (С).

Для получения изображения в ультразвуковой диагностике используется не ультразвук, который излучается трансдьюсером непрерывно (постоянной волной), а ультразвук, излучаемый в виде коротких импульсов (импульсный). Он генерируется при приложении к пьезоэлементу коротких электрических импульсов. Для характеристики импульсного ультразвука используются дополнительные параметры. Частота повторения импульсов — это число импульсов, излучаемых в единииу времени (секунду). Частота повторения импульсов из меряете я в герцах (Гц) и килогерцах (кГц). Продолжительность импульса — это временная протяженность одного импульса (рис. 5).

Измеряется в секундах (с) и микросекундах (мкс). Фактор занятости — это часть времени, в которое происходит излучение (в форме импульсов) ультразвука. Пространственная протяженность импульса (ППИ) — это длина пространства, в котором размещается один ультразвуковой импульс (рис. 6).

Для мягких тканей пространственная протяженность импульса (мм) равна произведению 1,54 (скорость распространения ультразвука в мм/мкс) и числа колебаний (циклов) в импульсе (n), отнесенному к частоте в МГц. Или ППИ = 1,54 × n/f. Уменьшения пространственной протяженности импульса можно достичь (а это очень важно для улучшения осевой разрешающей способности) за счет уменьшения числа колебаний в импульсе или увеличения частоты. Амплитуда ультразвуковой волны — это максимальное отклонение наблюдаемой физической переменной от среднего значения (рис. 7).

Интенсивность ультразвука — это отношение мощности волны к площади, по которой распределяется ультразвуковой поток. Измеряется в ваттах на квадратный сантиметр (Вт/кв.см). При равной мощности излучения чем меньше площадь потока, тем выше интенсивность. Интенсивность также пропорциональна квадрату амплитуды. Так, если амплитуда удваивается, то интенсивность учетверяется. Интенсивность неоднородна как по площади потока, так и, в случае импульсного ультразвука, во времени.

При прохождении через любую среду будет наблюдаться уменьшение амплитуды и интенсивности ультразвукового сигнала, которое называется затуханием. Затухание ультразвукового сигнала вызывается поглощением, отражением и рассеиванием. Единицей затухания является децибел (дБ). Коэффициент затухания — это ослабление ультразвукового сигнала на единииу длины пути этого сигнала (дБ/см). Коэффициент затухания возрастает с увеличением частоты. Усредненные коэффициенты затухания в мягких тканях и уменьшение интенсивности эхосигнала в зависимости от частоты

Особенности распространения УЗ в среде:

• Уз-продольная волна

• Лучевой характер распространения

• Проникновение в оптически непрозрачные среды

• Возможности фокусировки луча

• Отражение от границ раздела сред, отличающихся акустическим сопротивлением

• Поглощение в Биотканях

Основные явления УЗ:

• Отражение

• Преломление

• Рассеивание

• поглощение

Импеданс акустический, комплексное сопротивление, которое вводится при рассмотрении колебаний акустических систем (излучателей, рупоров, труб и т. п.).

Акустический импеданс – Z=pc

Прямой пьезоэффект – при изменении направления механических сил на противоположное и знаки зарядов меняются.

Обратный пьезоэффект – при изменении направления электрического поля на противоположный соответственно изменяется на противоположный направление механическиз сил и деформации.

6) УЗ зонд является и источником, и приемником, зонд посылает импульс и находится в ожидании приема отраженного сигнала, измеряя время между излучением и приемом сигнала, зная скорость распространение УЗ находится расстояние до отразившего объекта. S=v*t/2

Ультразвуком (УЗ) называют механические колебания и волны, частоты которых более 20 кГЦ. Верхний предел ультразвуковых частот условно считают равным 109 1010 Гц. Этот предел определяется межмолекулярными расстояниями и поэтому зависит от агрегатного состояния вещества, в котором распространяется ультразвуковая волна. Источником ультразвука могут быть как естественные явления, так и искусственные установки - генераторы ультразвука. Естественными источниками УЗ являются животные, издающие ультразвук (кузнечики, саранча, сверчки, летучие мыши, дельфины). Все эти животные воспроизводят УЗ и воспринимают его специальными рецепторными аппаратами. Например, летучие мыши издают УЗ с частотой 70-80кГц. Издаваемые ими колебания отражаются от окружающих предметов и воспринимаются специальными механорецепторами как своеобразные сигналы о лежащих на пути препятствиях. С помощью своего ультразвукового локатора летучие мыши очень точно ориентируются в полете. Ультразвук воспринимают не только летучие мыши и некоторые насекомые, но и дельфины, киты, кошки, собаки, грызуны, лягушки. Их слуховой аппарат настроен на более широкий диапазон звуковых колебаний. В приведенной ниже таблице даны верхние границы частот, воспринимаемых некоторыми животными и насекомыми.

Источником ультразвука может быть и неживая природа: шум ветра, водопады, морской прибой. Ультразвук возникает также при работе ракетных двигателей, некоторых двигателей и станков.

В технике ультразвук получают с помощью устройств, называемые УЗ-излучателями (генераторы УЗ). Наибольшее распространение получили электромеханические излучатели, основанные на явлениях магнитострикционного эффекта и обратного пьезоэлектрического эффекта.

^ Магнитострикционные излучатели применяются для генерирования низкочастотных ультразвуков (до 80 кГц). Явление магнитострикции заключается в механической деформации стержня или трубки из ферромагнитного материала, помещенного в переменное магнитное поле параллельно направлению силовых линий. Под воздействием переменного магнитного поля происходит растяжение и сжатие стержня, что приводит к образованию УЗ-волн низких частот. Если стержень первоначально не был намагничен, то он будет колебаться с удвоенной частотой. Если периоды собственных колебаний стержня и магнитного поля одинаковы, то амплитуда колебаний будет максимальна (явление резонанса), а так как колебания стержня продольные, то ультразвуковая волна будет исходить из концов стержня. Наиболее часто применяют стержни из никеля, дающие хороший магнитострикционный эффект. Основной частью та кого излучателя является стержень из ферромагнитного материала, помещенного в соленоид, который соединен с источником переменного тока.

^ Пьезоэлектрические излучатели применяются для генерирования ультразвуков с частотами до 50 МГц.

Явление обратного пьезоэлектрического эффекта заключается в механической деформации некоторых материалов (кристаллы кварца и турмалина, сегнетова соль, фосфорнокислый аммоний, керамический материал на основе титаната бария) под действием переменного электрического поля. Если к определенным плоскостям кристалла подвести переменное электрическое поле, то кристалл сжимается или растягивается в зависимости от полярности электрического поля. Основной частью такого излучателя является пластинка или стержень из пьезоэлектрического материала. На поверхность пластины в виде проводящих слоев нанесены электроды. При действии переменного электрического поля пластина вибрирует, излучая механическую волну соответствующей частоты. Наибольшая интенсивность УЗ-волны наблюдается при выполнении условия резонанса.

Для регистрации и анализа ультразвуков применяются пьезоэлектрические и магнитострикционные датчики - приёмники ультразвука.

В пьезоэлектрическом датчике используется прямой пьезоэлектрический эффект. Прямой пьезоэффект состоит в том, что при механической деформации указанных выше кристаллов в определенных направлениях на их границах появляются электрические заряды противоположных знаков, что приводит к генерации электрического поля. Это явление обусловлено деформацией элементарных кристаллических ячеек и сдвигом подрешеток относительно друг друга при механическим воздействии на кристалл. В пьезодатчиках под действием регистрируемых ультразвуковых волн в пластинке возникают вынужденные механические колебания (переменная деформация), которые и приводят к генерации переменного электрического поля, соответствующее электрическое напряжение может быть измерено.

7) Открытие эхолокации связано с именем итальянского естествоиспытателя Ладзаро Спалланцани. Он обратил внимание на то, что летучие мыши свободно летают в абсолютно тёмной комнате (где оказываются беспомощными даже совы), не задевая предметов. В своём опыте он ослепил несколько животных, однако и после этого они летали наравне со зрячими. Коллега Спалланцани Ж. Жюрин провёл другой опыт, в котором залепил воском уши летучих мышей, — и зверьки натыкались на все предметы. Отсюда учёные сделали вывод, что летучие мыши ориентируются по слуху. Однако эта идея была высмеяна современниками, поскольку ничего большего сказать было нельзя — короткие ультразвуковые сигналы в то время ещё было невозможно зафиксировать.Впервые идея об активной звуковой локации у летучих мышей была высказана в 1912 году Х. Максимом. Он предполагал, что летучие мыши создают низкочастотные эхолокационные сигналы взмахами крыльев с частотой 15 Гц. Об ультразвуке догадался в 1920 году англичанин Х. Хартридж, воспроизводивший опыты Спалланцани. Подтверждение этому нашлось в 1938 году благодаря биоакустику Д. Гриффину и физику Г. Пирсу. Гриффин предложил название эхолокация (по аналогии с радиолокацией) для именования способа ориентации летучих мышей при помощи ультразвука.

Эхолокация может быть основана на отражении сигналов различной частоты — радиоволн, ультразвука и звука. Первые эхолокационные системы направляли сигнал в определённую точку пространства и по задержке ответа определяли её удалённость при известной скорости перемещения данного сигнала в данной среде и способности препятствия, до которого измеряется расстояние, отражать данный вид сигнала. Обследование участка дна таким образом при помощи звука занимало значительное время.

Сейчас используются различные технические решения с одновременным использованием сигналов различной частоты, которые позволяют существенно ускорить процесс эхолокации.

8)Эффект Доплера зключается в изменении частоты колебаний воспринимаемых наблюдателем, вследствие относительного движения источника и наблюдателя.

Эффект Доплера используется для определения:

• скорости кровотока

• скорости тела в среде

• скорости эритроцитов

• скорости движения клапанов и стенок сердца

Применение:

Доплеровский радар - радар, который измеряет изменение частоты сигнала, отражённого от объекта. По изменению частоты вычисляется радиальная составляющая скорости объекта (проекция скорости на прямую, проходящую через объект и радар). Доплеровские радары могут применяться в самых разных областях: для определения скорости летательных аппаратов, кораблей, автомобилей, гидрометеоров (например, облаков), морских и речных течений, а также других объектов.

Астрономия

По смещению линий спектра определяют лучевую скорость движения звёзд, галактик и других небесных тел. С помощью эффекта Доплера по спектру небесных тел определяется их лучевая скорость. Изменение длин волн световых колебаний приводит к тому, что все спектральные линии в спектре источника смещаются в сторону длинных волн, если лучевая скорость его направлена от наблюдателя (красное смещение), и в сторону коротких, если направление лучевой скорости — к наблюдателю (фиолетовое смещение). Если скорость источника мала по сравнению со скоростью света (300 000 км/с), то лучевая скорость равна скорости света, умноженной на изменение длины волны любой спектральной линии и делённой на длину волны этой же линии в неподвижном источнике.

По увеличению ширины линий спектра определяют температуру звёзд

Неинвазивное измерение скорости потока. С помощью эффекта Доплера измеряют скорость потока жидкостей и газов. Преимущество этого метода заключается в том, что не требуется помещать датчики непосредственно в поток. Скорость определяется по рассеянию ультразвука на неоднородностях среды (частицах взвеси, каплях жидкости, не смешивающихся с основным потоком, пузырьках газа).

Охранные сигнализации. Для обнаружения движущихся объектов

Определение координат. В спутниковой системе Коспас-Сарсат координаты аварийного передатчика на земле определяются спутником по принятому от него радиосигналу, используя эффект Доплера.

9) Основные статические объемы и емкости.

^ ДО (Vt, TV) – дыхательный объем – объем воздуха, поступающий в легкие за 1 вдох при спокойном дыхании (норма 500—800 мл). Показатели ДО изменяются в зависимости от напряжения и уровня вентиляции. Часть ДО, участвующая в газообмене, называется альвеолярный объем (АО) и составляет примерно 2/3 ДО. Остальная 1/3 его составляет объем функционального мертвого пространства (ФМП) и состоит из анатомического мертвого пространства, включающего объем верхних дыхательных путей и бронхов первых 16 генераций (примерно 150-200мл) и альвеолярного мертвого пространства, включающего объем альвеол, вентилирующихся, но не перфузирующихся. В норме полное мертвое пространство, близко к анатомическому.

^ РОвд (IRV) – резервный объем вдоха – максимальный объем, который можно дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха.

РОвыд (ERV) – резервный объем выдоха – максимальный объем, который можно дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха.

^ Евд (IC) – емкость вдоха – сумма ДО и РОвд – характеризует способность легочной ткани к растяжению.

ЖЕЛ (VC) – жизненная емкость легких – сумма ДО, РОвд и РОвыд – максимальный объем, который можно вдохнуть после максимально глубокого выдоха. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) имеет существенное значение в исследовании дыхательной функции. Общепринятой границей снижения ЖЕЛ является показатель ниже 80% от должной величины. Уменьшение ЖЕЛ может быть вызвано различными причинами. Часто это уменьшение количества функционирующей ткани, что может быть вызвано воспалением, фиброзной трансформацией, ателектазом, застоем, резекцией ткани, деформацией или травмой грудной клетки, спаечным процессом. Причиной снижения ЖЕЛ могут быть и обструктивные изменения (бронхиальная астма, эмфизема). Однако более выраженное снижение ЖЕЛ характерно для ограничительных (рестриктивных) процессов.

У здорового человека при исследовании ЖЕЛ грудная клетка после максимального вдоха, а затем выдоха, возвращается к уровню функциональной остаточной емкости. Возникающая задержка воздуха связана со снижением эластичности лёгочной ткани и ухудшением бронхиальной проходимости. У больных с обструктивными нарушениями функции лёгких при исследовании ЖЕЛ следует медленное ступенчатое возвращение после нескольких дыхательных циклов к уровню спокойного выдоха (симптом "воздушной ловушки").

В оценке выраженности обструктивных нарушений большое значение имеют данные проб форсированного выдоха.

^ ФЖЕЛ (FVC) – форсированная жизненная емкость легких – объем воздуха, который можно выдохнуть как можно резче после максимального вдоха. У пациентов с обструкцией дыхательных путей и пожилых форсированная жизненная емкость обычно ниже, чем ЖЕЛ. В случае тяжелой обструкции дыхательных путей ЖЕЛ может значительно превышать ФЖЕЛ. В норме величина ФЖЕЛ соответствует значениям ЖЕЛ при обычном дыхании.

^ ООЛ (RV) – остаточный объем легких – объем, который остается в легких после максимально полного выдоха (в норме ООЛ у молодых людей не превышает 25-30% от ОЕЛ, а у пожилых составляет около 35% от ОЕЛ).

^ ФОЕ (FRC) – функциональная остаточная емкость легких – объем воздуха, остающийся в легких на уровне спокойного выдоха, определяется как сумма РОвыд и ООЛ (в норме ФОЕ составляет примерно 40 - 50% ОЕЛ).

^ ОЕЛ (TC) – общая емкость легких – сумма ЖЕЛ и ООЛ – это максимальный объем, который могут вместить легкие на высоте глубокого вдоха. Уменьшение ОЕЛ является основным признаком рестриктивного синдрома. Увеличение ООЛ и соответственно отношений ООЛ/ОЕЛ и ФОЕ/ОЕЛ является характерным признаком повышенной воздушности легких и, в частности, эмфиземы.

Показатели ДО, РОвд, РОвыд, ЖЕЛ, ФЖЕЛ определяются при спирометрическом исследовании непосредственно с помощью выполнения соответствующих маневров. Для нахождения ФОЕ, ООЛ и ОЕЛ необходимо применение конвекционных методов: метод разведения гелия или метод вымывания азота кислородом.

ЧД – частота дыхания – число дыхательных движений в минуту при спокойном дыхании. У здоровых людей ЧД составляет 12– 16 в1 мин.

^ МОД (V) – минутный объем дыхания. Представляет величину общей вентиляции в минуту при спокойном дыхании. Обычно у взрослых людей составляет 6-8 литров в минуту в условиях покоя. МОД является крайне вариабельной величиной и зависит от частоты дыхания и дыхательного объема, величина каждого из которых индивидуальна. При определении МОД требуется соблюдение условий покоя, приближенных к условиям основного обмена, т. к. этот показатель зависит от уровня обмена веществ в организме. Если МОД превышает должную величину, определяемую уровнем метаболизма, то говорят об общей гипервентиляции. В обратном случае можно предполагать наличие общей гиповентиляции.

10)Метод иссле дования одного из параметров механики дыхания —• объемной скорости дыхания или потока воздуха. При пневмотахографии используется датчик потока (трубка Флейша, трубка Лнлли), через который дышит испытуемый. Перепад давления в трубке улавливается преобразователем давления и в виде электрического сигнала подается на самописец, регистрирующий пневмотахограмму — кривую изменения потока. Запись пневмотахограммы параллельно с кривой внутригрудного давления позволяет измерить растяжимость легких, фрикционное и эластическое сопротивление и рассчитать работу дыхания. Регистрируя пневмотахограмму на двухкоординатном самописце и соотнося ее с изменением объема легких во время форсированного дыхания, исследуют отношения потока и объема. Диагностическое значение пневмотахограммы, записанной вне сопоставления с другими параметрами дыхания, невелико.

11) Методы измерения кровяного давления подразделяют на прямые и косвенные. В 1733 г. Хейлс впервые измерил кровяное давление прямым способом у ряда домашних животных с помощью стеклянной трубки. При прямом измерении давления катетер или иглу вводят в сосуд и соединяют с прибором для измерения кровяного давления. На кривой АД, записанного прямым методом, регистрируются, кроме пульсовых, также дыхательные волны кровяного давления: на вдохе оно ниже, чем на выдохе. Непрямые методы разработаны Рива-Роччи и Коротковым. В настоящее время используют автоматические или полуавтоматические методы измерения АД, основанные на методе Короткова; для диагностических целей применяют мониторирование АД с автоматической регистрацией его величины до 500 раз в сутки.

Непрямое измерение – метод Рива-Роччи и Коротковым. Непрямое измерение КД осуществляется без нарушения целостности сосудов и тканей. Исследование спомощью надувной манжетки и фонендоскопа.

Метод Короткова (1905) – Для измерения давления предусмотрен прибор, состоящий из манометра, манжеты с грушей и фонендоскопом. Метод основан на полном передатии манжетой плечевой артерии и выслушивании тонов, возникающих при медленном выпускании воздуха.

Приборы для измерения: автоматические, полуавтоматические тонометры, механические сфигмоманометр.

Распространенный звуковой метод диагностики заболеваний – аускультация (выслушивание). Для аускультации используют стетоскоп или фонендоскоп. Фонендоскоп состоит из полой капсулы с передающей звук мембраной, прикладываемой к телу больного, от нее идут резиновые трубки к уху врача. В полой капсуле возникает резонанс столба воздуха, вследствие чего усиливается звучание и улучшается аускультация. При аускультации легких выслушивают дыхательные шумы, разные хрипы, характерные для заболеваний. По изменению тонов сердца и появлению шумов можно судить о состоянии сердечной деятельности. Используя аускультацию, можно установить наличие перистальтики желудка и кишечника, прослушать сердцебиение плода.

Для одновременного выслушивания больного несколькими исследователями с учебной целью или при консилиуме используют систему, в которую входят микрофон, усилитель и громкоговоритель или несколько телефонов.

Для диагностики состояния сердечной деятельности применяется метод, подобный аускультации и называемый фонокардиографией (ФКГ). Этот метод заклю чается в графической регистрации тонов и шумов сердца и их диагностической интерпретации. Запись фонокардиограммы производят с помощью фонокардиографа, состоящего из микрофона, усилителя, системы частотных фильтров и регистрирующего устройства.

Принципиально отличным от двух изложенных выше звуковых методов является перкуссия. При этом методе выслушивают звучание отдельных частей тела при их простукивании. Схематично тело человека можно представить как совокупность газонаполненных (легких), жидких (внутренние органы) и твердых (кость) объемов. При ударе по поверхности тела возникают колебания, частоты которых имеют широкий диапазон. Из этого диапазона одни колебания погаснут довольно быстро, другие же, совпадающие с собственными колебаниями пустот, усилятся и вследствие резонанса будут слышимы. Опытный врач по тону перкуторных звуков определяет состояние и расположение (тонографию) внутренних органов.

Аускультация (лат. auscultatio) — метод физикальной диагностики в медицине, ветеринарии, экспериментальной биологии, заключающийся в выслушивании звуков, образующихся в процессе функционирования органов. Часто используется в технике для диагностики состояния узлов и агрегатов машин и механизмов. Аускультация бывает прямая — прикладывание уха к прослушиваемому органу, и непрямая — с помощью специальных приборов (стетоскоп, фонендоскоп).

БСА (бинауральная синхронная аускультация) включает:

— обзорную аускультацию, при которой происходит ознакомление со звуковой картиной работы органов у данного больного в общих чертах. При обзорной аускультации врач, осуществляющий исследование, последовательно перемещает головки прибора симметрично вдоль топографических линий и/или анатомических ориентиров тела исследуемого, выявляя наличие патологических изменений в звуковой картине. Ставится задача обнаружить само наличие патологических изменений, подробное ознакомление с каждым из них на этом этапе нецелесообразно, так как расходует лишнее время.

— Сравнительную аускультацию, позволяющую более точно ознакомиться со звуковой картиной, имеющейся над конкретными образованиями и выявить самые незначительные изменения звука благодаря синхронности восприятия;

— топическую аускультацию, осуществляющую уточнение границ патологических очагов и анатомических образований;

— стереоаускультацию, позволяющую слышать полноценную развёрнутую звуковую картину происходящего в исследуемом органе или в полости. Фактически, стереоаускультация — частный случай БСА, при котором происходит восприятие одного звука или группы звуков, проведённых в две точки поверхности тела;

— динамическую аускультацию, которая позволяет исследовать динамические процессы в органах — прохождение волн перистальтики в ЖКТ, пульсовых волн в сосудах, работу сердца.

— активную аускультацию, при которой исследователь активно механически воздействует на исследуемые органы — прижимает артерии, стимулирует перистальтику кишечника.

Перкуссия заключается в постукивании отдельных участков тела и анализе звуковых явлений, возникающих при этом. По характеру свойств звука врач определяет топографию внутренних органов, физическое состояние и отчасти их функцию.

Виды перкуссии

Различают непосредственную и посредственную перкуссию. Непосредственная производится нанесением удара по грудной стенке, а посредственная состоит в том, что перкуторный удар наносится по плессиметру.

Конкретное практическое значение имеет разделение перкуссии на глубокую и поверхностную. Глубина перкуссии определяется силой перкуторного удара. Чем сильнее перкуторный удар, тем более глубоко энергия колебания проникает в изучаемый орган. Таким образом, глубокая перкуссия — это громкая, а поверхностная — тихая. Кроме того, существует также тишайшая перкуссия. С помощью глубокой перкуссии можно диагностировать физическое состояние органа в глубоких отделах. Однако, 6-7 см — это предел диагностических возможностей перкуссии. Перкуссия может быть пальпаторной, если к слуховому анализатору звука добавляется осязательное ощущение резистентности тканей перкуторной волне. Перкуссия может быть при этом и глубокой, и поверхностной.

Топографическая перкуссия лёгких: Определение топографии лёгких требует поверхностной, тихой перкуссии. Определение высоты верхушки лёгких спереди. Определение высоты верхушки лёгких сзади. Определение ширины полей Кренига — зона лёгочного перкуторного звука над верхушками.

Определение нижних границ лёгких — перкуссию проводят по всем линиям сверху вниз. Определение подвижности нижнего края лёгких

Сравнительная перкуссия лёгких

Сравнительная перкуссия проводится с целью выявления существенного изменения физических свойств лёгких. Над передними отделами лёгких.

Над боковыми отделами лёгких. Над задними отделами лёгких. Гамма звучности — это распределение лёгочного звука по громкости, продолжительности и высоте над задними и передними отделами лёгких.

Перкуссия сердца

При исследовании сердца используют пальпаторную перкуссию. Границы относительной тупости сердца — фактически являются его границами, точнее, проекцией контура сердца на переднюю грудную стенку. Высота стояния правого атриовазального угла — используется поверхностная перкуссия. Притупление звука на уровне атровазального угла дают структуры сосудистого пучка, в частности верхняя полая вена и близко расположенная аорта.

Границы абсолютной тупости сердца — не прикрытая лёгкими часть сердца. Измерение ширины сосудистого пучка.

Перкуссия органов живота

Перкуссия желудка — низкий тимпанический звук, а над кишечником высокий. Определение границ печени. Определение границ селезёнки.

Фонокардиография - это широко известный метод исследования сердечно-сосудистой системы, заключающийся в графической регистрации звуковых явлений (тонов и шумов), возникающих при сердечной деятельности. С помощью фонокардиографии врач также может проводить аускультацию (выслушивание) грудной клетки. Звуковые колебания, возникающие при работе сердца, распространяются в направлении тока крови. Сравнивая различную интенсивность этих звуков в общепринятых точках аускультации сердца, можно определить, какие нарушения в работе сердца вызвали появление шумов, изменение тонов и т.д.

12) Механизм протекания постоянного тока через биологическую ткань.

Первичный механизм воздействия токов и электромагнитных полей на организм – физический.

Первичное действие постоянного тока на ткани организма. Гальванизация. Электрофорез лекарственных веществ.

Человеческий организм в значительной степени состоит из биологических жидкостей, содержащих большое количество ионов, которые участвуют в различных обменных процессах. Под влиянием электрического поля ионы движутся с разной скоростью и скапливаются около клеточных мембран, образуя встречное электрическое поле, называемое поляризационным. Таким образом, первичное действие постоянного тока связано с движением ионов в разных элементах тканей.

Воздействие постоянного тока на организм зависит от силы тока, поэтому весьма существенное значение имеет электрическое сопротивление тканей, прежде всего кожи. Влага, пот значительно уменьшают сопротивление, что даже при небольшом напряжении может вызвать прохождение тока через организм. Непрерывный постоянный ток напряжением 60–80 В используют как лечебный метод физиотерапии (гальванизация). Источником тока служит двухполупериодный выпрямитель – аппарат гальванизации. Применяют для этого электроды из листового свинца толщиной 0,3–0,5 мм. Так как продукты электролиза раствора поваренной соли, содержащиеся в тканях, вызывают прижигание, то между электродами и кожей помещают гидрофильные прокладки, смоченные теплой водой.

Постоянный ток используют в лечебной практике также и для введения лекарственных веществ через кожу или слизистые оболочки. Этот метод получил название электрофореза лекарственных веществ. Для этой цели поступают так же, как и при гальванизации, но прокладку активного электрода смачивают раствором соответствующего лекарственного вещества. Лекарство вводят с того полюса, зарядом которого оно обладает: анионы вводят с катода, катионы – с анода.

Гальванизацию и электрофорез лекарственных веществ можно осуществлять с помощью жидкостных электродов в виде ванн, в которые погружают конечности пациента.

13) ) Гальванизация - метод, при котором с лечебной целью используют непрерывный постоянный ток напряжением 60-80 В и небольшими силами тока до 50 мА. Плотность тока от 0,01 до 0,1 мА/см (в квадрате).

Различают следующие методики воздействия постоянным током: местные, рефлекторно-сегментарные и общие.

Из рефлекторно-сегментарных методик гальванизации хорошо известны, например:

• гальванизация отдельных зон (гальванический воротник, гальванический пояс, гальванические трусы);

• гальванизация шейно-лицевой области;

• назальная гальванизация.

Применение: травмы, заболевание периферической нервной системы, хронические воспалительные процессы, заболевания ЖКТ, невротические заболевания, стоматологические заболевания, переломы костей, заболевания глаз и др.

Пото-1-аппарат для гальванизации и лечебного электрофореза.

Плотность тока от 0,01 до 0,1 мА/см(в квадрате).

Лечебный электрофорез – сочетанное действие на организм постоянным электрическим током вводимого с его помощью лекарственное средство.

Лечебное вещество наносится на прокладки электродов и под действием электрического поля проникает в организм через кожные покровы (в терапии, неврологии, травматологии и др.) или слизистые оболочки (в стоматологии, ЛОР, гинекологии и др.) и влияет на физиологические и патологические процессы непосредственно в месте введения. Электрический ток также оказывает нервно-рефлекторное и гуморальное действие.

Противопоказания к проведению электрофореза: острые гнойные воспалительные заболевания, СН II—III степени, ГБ III стадии, лихорадка, тяжелая форма бронхиальной астмы, дерматит или нарушение целостности кожи в местах наложения электродов, злокачественные новообразования. Учитываются противопоказания для лечебного вещества.

Преимущества лечебного электрофореза:

• введение малых, но достаточно эффективных доз действующего вещества;

• накопление вещества и создание депо, пролонгированность действия;

• введение в наиболее химически активной форме — в виде ионов;

• возможность создания высокой местной концентрации действующего вещества без насыщения им лимфы, крови и других сред организма;

• возможность введения вещества непосредственно в очаги воспаления, блокированные в результате нарушения локальной микроциркуляции;

• лечебное вещество не разрушается, как например, при введении per os;

• слабый электрический ток благоприятно влияет на реактивность и иммунобиологический статус тканей.

Недостатки:

Далеко не все лекарственные вещества обладают «электрофоретичностью» и могут быть использованы для лекарственного электрофореза. Список таких препаратов ограничен примерно 200 препаратами. Не все лекарственные вещества могут быть использованы для электрофореза. Некоторые лекарственные средства под действием тока изменяют свои свойства, могут распадаться или образовывать соединения, оказывающие вредное действие. Поэтому при необходимости использовать для лекарственного электрофореза какое-либо вещество следует изучить его способности. И ещё один момент: если необходимо создать в организме высокую концентрацию препарата, то применение лекарственного электрофореза становится нецелесообразным.

14) ) Импульсные сигналы — сигналы, информацию в которых несут параметры импульсов. Импульс — кратковременное отклонение физического процесса от установленного значения. Кратковременное отклонение имеет не абсолютное, а относительное значение, т. е. длительность отклонения меньше или сопоставима с длительностью процесса. Импульсные сигналы имеют преимущества перед непрерывными сигналами: средняя мощность импульсного сигнала значительно меньше средней мощности непрерывного сигнала при сопоставимой информационной емкости. Кроме того, в паузах между импульсами одного сигнала можно передавать импульсы другого сигнала и тем самым увеличить информационную вместимость канала. Одним из специальных видов импульсных сигналов есть сигналы цифровой и компьютерной техники.

Существуют два вида импульсов: видеоимпульсы и радиоимпульсы. Видеоимпульсы — это кратковременное отклонение физического параметра, несущего информацию, от установленного значения. Радиоимпульс — это отрезок высокочастотного колебания определенной формы. Радиоимпульсы широко используют для передачи информации каналами радиосвязи, в телевидении и радиолокации. На практике используют Последовательности импульсов, повторяющиеся через определенный интервал времени.

Применение: электродиагностика, электротерапия.

Импульсотерапия – лечебное воздействие на организм синусоидальными переменными токами частотой 5 кГц, модулированных колебаниями с низкой частотой от10 до 150кГц. Частота модуляции совпадает с частотой биотоков, возникающих в процессе жизнедеятельности тканей и органов.

Параметры импульсов:

Фронт — начальная часть импульса, характеризующая нарастание информативного параметра.

Спад — информативный параметр падает до установленного значения.

Вершина — часть импульса, находящегося между передним и задним фронтами.

Амплитуда — наибольшее отклонение информативного параметра сигнала от установленного значения.

Длительность импульса Т1— отрезок времени, измеренный на уровне, соответствующему половине амплитуды.

Период повторения импульсов Т в импульсной последовательности — интервал времени между двумя соседними импульсами в импульсной последовательности.

Длительность фронта импульса — это время τF нарастания импульса от 0,1 до 0,9 амплитудного значения, или время спада τB от 0,9 до 0,1 амплитудного значения.

Среднее квадратичное значение импульса — значение постоянного напряжения, который за одинаковые промежутки времени при одинаковых значениях сопротивления выделяет такую же самую мощность.

Неравномерность вершины δ — разница значений в начале и в конце импульса.

Выброс на вершине b1— кратковременное отклонение сигнала на вершине импульса в начальной его части.

Выброс в паузе B2— кратковременное отклонение сигнала после завершения действия импульса.

15) Кардиостимулятор (ЭКС) объединяет в себе два элемента: стимулятор электрических разрядов и от одного до трех проводов-электородов, которые играют роль спиралеобразного проводника, характеризующегося изрядной гибкостью и гладкостью, являющегося стойким к изгибам и скручиваниям, происходящим по причине телодвижений и сердечных сокращений. Электрод посылает сердцу электрический разряд, вызываемый электрокардиостимулятором. Взаимодействие электрода с сердцем происходит при помощи угольного контакта, находящегося на другом конце провода. У генератора с сердцем происходит противоположный контакт. Стимулятор регулирует электрическую эффективность и направляет электрические разряды именно тогда, когда сердце в этом нуждается. При условии, если деятельность сердца прекращена (как при асистолии), либо сердце бьется слишком медленно, генератор начинает безостановочно стимулировать и передавать разряды к сердцу с установленной доктором частотой. При условии если сердце начнет функционировать самостоятельно, кардиостимулятор перейдет в фазу ожидания, иначе говоря, будет посылать импульсы тогда, когда это потребуется сердцу.

Дефибриллятор (defibrillator) — прибор, использующийся в медицине для электроимпульсной терапии нарушений сердечного ритма. Основные показания к дефибрилляции: фибрилляция желудочков, аритмии. Первая попытка дефибрилляции должна быть начата с 4000 В, при последующих попытках напряжение увеличивается до 5000-7000 В. Электроды должны быть увлажнены и во время разряда плотно прижаты к грудной клетке. Во время проведения разряда нужно соблюдать технику безопасности, отсоединять регистрирующие устройства и аппараты искусственной вентиляции лёгких.

16) Электросон - это метод электротерапии, в основе которого лежит использование импульсных токов низкой частоты. Они оказывают непосредственное воздействие на центральную нервную систему. При этом вызывается ее торможение, приводящее ко сну. Данная методика нашла широкое применение в медицинских учреждениях разного рода.

Для проведения процедуры применяются специальные аппараты. Они служат для генерирования импульсов напряжения постоянной полярности.

Детям электросон обычно назначают с 3 - 5 лет. При этом используют низкие частоты и ток меньшей силы. Продолжительность сеанса также менее длительная.

Можно сказать, что по своим характеристикам электросон достаточно близок к естественному сну. Его преимущества – оказание антиспастического и антигипоксического действий. Электросон не вызывает преобладания вагусных влияний. Он также сильно отличается от медикаментозного сна. Очень важно, что данная процедура не дает осложнений и не приводит к интоксикациям.

Воздействие электросна на человека

Механизм воздействия данного метода заключается в прямом и рефлекторном влиянии импульсов тока на кору головного мозга и подкорковые образования пациента. Импульсный ток представляет собой слабый раздражитель. Он оказывает монотонное ритмическое воздействие. Во время процедуры через отверстия глазниц ток проникает в мозг пациента. Там он распространяется по ходу сосудов и достигает таких структур головного мозга человека, как гипоталамус и ретикулярная формация. Это позволяет вызывать особое психофизиологическое состояние, которое приводит к восстановлению эмоционального, вегетативного и гуморального равновесия. Электросон способствует нормализации высшей нервной деятельности, улучшает кровоснабжение головного мозга, оказывает седативное и усыпляющее воздействие. Эта процедура стимулирует процесс кроветворения в организме человека, нормализует свертываемость крови, активируется функция желудочно-кишечного тракта, улучшается деятельность выделительной и половой системы. Способствует снижению уровня холестерина в крови. Электросон также приводит к восстановлению нарушенного углеводного, липидного, белкового и минерального обменов. Может применяться в качестве спазмалитика, оказывает гипотензивное действие. Воздействие импульсного тока на мозг человека приводит к выработке особых веществ – эндорфинов, которые необходимы человеку для хорошего настроения и полноценной жизни. Его можно назначать практически при любых видах заболеваний.

17)Синусоидальные модулированные токи – это синусоидальные токи переменного направления с несущей частотой от 2 до 10 кГц (чаще 5 кГц), модулированные по амплитуде низким» частотами в пределах от 10 до 150 Гц. Используются с лечебно-профилактическими и реабилитационными целями при самых различных заболеваниях. Лечебный метод, основанный на использовании синусоидальных модулированных токов (СМТ), получил название амплипульстерапии.

Амплипульстерапия — лечебный метод, в котором действующим фактором являются синусоидальные модулированные ток малой силы (до 80 мА). Синусоидальные модулированные токи оказывают обезболивающее действие, снимают спазм сосудов, увеличивают артериальный приток и венозный отток, увеличивают доставку и усвоение питательных веществ к пораженными тканями и органам, способствуют активации процессов метаболизма, содействуют рассасыванию инфильтратов, усилению репаративных процессов.

Амплипульс-терапия повышает тонус кишечника, желчевыводящих путей, мочеточника и мочевого пузыря; улучшает функцию внешнего дыхания и дренажную функцию, снимает бронхоспазм, увеличивает вентиляцию легких, стимулирует секреторную функцию поджелудочной железы, желудка, активирует обменные процессы в печени. Применение амплипульстерапии улучшает функциональное состояние центральной нервной системы, повышает компенсаторно-приспособительные возможности организма.

Показания: заболевания центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, бронхиальная астма, нейродермит, экзема, энурез.

Противопоказания: эпилепсия, декомпенсированные пороки сердца, непереносимость электрического тока, воспалительные заболевания глаз, мокнущий дерматит лица.

Амплипульс 8 - аппарат, имеющий четыре канала и предназначен для лечебного воздействия синусоидальными моделированными токами (СМТ) низкой частоты.

Амплипульс 8 может применяться в физиотерапевтических кабинетах медицинских учреждений, массажных салонах, в косметологии, а так же непосредственно у постели больного в стационаре или на дому у пациента.

Увеличить фото Данный аппарат создан на основе аппарата Амплипульс-6, удостоенного диплома и серебряной медали на всемирном салоне изобретений 1994 года в Брюсселе. Разрешен к применению в медицинской практике приказом Минздрава №1 от 09.07.2001 года.

При помощи Амплипульса 8 проводят электростимуляцию мышечного аппарата, разгружают нервно-мышечный аппарат и лечат травмы в спортивной практике. Таким аппаратом можно проводить безмедикаментозную анальгетику, а именно: обезболивание при остеохандрозах всех отделов позвоночника, заболеваниях опорно-двигательного аппарата, поражениях внутренних органов.

Амплипульс 8 предназначен для лечения больных с заболеваниями нервной системы, сопровождающимися болями, вегетативными или двигательными нарушениями, при подострых и хронических гинекологических заболеваниях, с нарушением периферического кровообращения, в офтальмологии, в педиатрии, для стимуляции отхождения камней из мочеточника, особенно после литотрипсии и т.д.

Данный аппарат имеет кольцевой режим работы с многоканальным выходом и предоставляет возможность выбора количества каналов в кольцевом режиме работы (от -2-х до 4-х), а так же возможность работы в кольцевом режиме с многоканальным выходом в двух прерывистых родах работы с возможностью выбора коэффициента и частоты модуляции.

Амплипульс 8 имеет независимую регулировку тока пациента в любом из каналов, световую индикацию работающего канала и возможность увеличения длительности паузы в прерывистых родах работы в одноканальном режиме.

Амплипульс 8 обеспечивает следующие виды лечебных воздействий:

• непревывное воздействие током несущей частоты с возможностью выбора коэффициента модуляции и модулирующей частоты в первом канале;

• прерывистое воздействие сериями модулированных колебаний с возможностью выбора частоты и коэффициента модуляции, чередующихся с паузой в любом из четырех каналов;

• непрерывное воздействие сериями модулированных колебаний с возможностью выбора частоты и коэффициента модуляции;

• непрерывное воздействие сериями модулированных колебаний с возможностью выбора частоты и коэффициента модуляции, чередующихся с сериями модулированных колебаний частотой 150 Гц в первом канале;

• прерывистое воздействие сериями модулированных колебаний с возможностью выбора частоты и коэффициента модуляции, чередующихся с сериями модулированных колебаний частотой 150 Гц и паузой в любом из четырех каналов.

Амплипульсотераппия.

Показания: заболевания центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, бронхиальная астма, нейродермит, экзема, энурез.

Противопоказания: эпилепсия, декомпенсированные пороки сердца, непереносимость электрического тока, воспалительные заболевания глаз, мокнущий дерматит лица.

18)

19) Дарсонвализация – метод воздействия высокочастотным током: частотой 100-400 кГц, напряжением 25-30 кВ, силой тока 10-15мА.

Возникает электрический заряд между электродом и телом пациента, тепло выделяется при поверхностном слое тканей. Дарсонвализация применяется для лечения нарушений в поверхностных тканях и слизистых оболочках, а также волосяном покрове. Кроме того, дарсонвализация применяется для проведения косметических процедур.В настоящее время Дарсонвализация успешно используется в дерматологии, косметологии, хирургии, урологии, гинекологии, невропатологии, лечении заболеваний внутренних органов и т.д.

Благодаря применению аппарата Дарсонваля улучшается кровообращение, активизируются биохимические обменные процессы в коже и под ней, усиливается питание тканей и снабжение их кислородом, понижается порог чувствительности болевых рецепторов к внешним раздражениям, что обеспечивает обезболивающий эффект.

При регулярном использовании аппарата Дарсонваля улучшается деятельность центральной нервной системы, в частности сон, работоспособность; нормализуется тонус сосудов; проходят головные боли, усталость; повышается иммунитет организма.

Основными действующими факторами аппарата Дарсонваля являются высокочастотный ток, высоковольтный коронный разряд, тепло, выделяющееся в тканях организма и в области коронного разряда, незначительное количество озона и окислов азота, слабое ультрафиолетовое излучение, генерируемое коронным разрядом, слабые механические колебания надтональной частоты в тканях (осциляторный эффект).

Различают местную и общую дарсонвализацию. Местная дарсонвализация основана на подведении высокого напряжения к коже через вакуумный электрод, в котором воздух либо разрежен, либо выкачан полностью. Небольшое напряжение, вызывающее ионизацию воздуха, способствует развитию тихого электрического разряда и широко применяется при контактной методике воздействия. При увеличении напряжения возникает вторичная самостоятельная ионизация воздуха с образованием искрового разряда как с местными тканевыми изменениями, так и с эффектом прижигания мощной искрой при высокой температуре, что используется как дистанционный метод воздействия (прижигание сосудов, пустул, лифтинговая методика).

Индуктотермия (от лат. inductio — наведение, введение и греч. thérme — тепло), метод электролечения, при котором определённые участки тела больного нагреваются под воздействием переменного, преимущественно высокочастотного (от 10 до 40 Мгц) электромагнитного поля. Это поле индуцирует в тканях организма вихревые электрические токи. Сила вихревых токов пропорциональна электропроводимости среды, поэтому токи наиболее интенсивны в жидких средах организмов, обладающих значительной электропроводимостью (кровь, лимфа и др.). В подвергаемых воздействию вихревых токов областях тела образуется большее или меньшее количество теплоты, повышается обмен веществ, усиливается кровообращение, а следовательно — и поступление питательных веществ и удаление продуктов жизнедеятельности тканей, понижаются тонус мышечных волокон и возбудимость нервов — уменьшаются боли. Всё это создаёт условия для быстрого рассасывания воспалительного очага, даже глубоко расположенного, и для лечения заболеваний периферических нервов. Для проведения И. используют генераторы высокочастотных электрических колебаний. В СССР для И. выпускают аппараты ДКВ-2. Подведение генерируемой аппаратом энергии электромагнитного поля к пациенту осуществляется посредством гибкого кабеля (кабельный электрод), изогнутого в виде цилиндрической или плоской спирали, или дисковым аппликатором — плоской спиралью из медной трубки. Больной во время процедуры испытывает ощущение приятного тепла.

УВЧ терапия — методика физиотерапии, в основе которой лежит воздействие на организм больного высокочастотного магнитного поля с длиной волны 1-10 метров. В ходе взаимодействия испускаемого физиотерапевтическим аппаратом магнитного поля и организма больного формируется магнитное поле ультравысокой частоты. При этом больной ощущает тепловые эффекты воздействия на него данного магнитного поля. Стандартная частота электромагнитных колебаний при данной методике терапии составляет 40,68 МГц.

Данная методика широко применяется в физиотерапии. В основе её эффекта лежит улучшение микроциркуляции в месте воздействия магнитного поля. В результате чего ускоряются процессы репарации и регенерации, уменьшается воспаление. Так же переменное магнитное поле снижает чувствительность рецепторов нервных окончаний, что приводит к снижению интенсивности болевых ощущений. УВЧ терапия используется в периоде реабилитации больных хирургических стационаров, в гинекологии, в стоматологии, в восстановительном периоде инфекционных заболеваний.

ВЧ-терапия (микроволны) - метод электролечения, основанный на воздействии на больного электромагнитных колебаний с длиной волны от 1 мм. до 1 м., частота 300-30000 мгц. В лечебной практике используют микроволны дециметрового (0,1 - 1 м.) и сантиметрового (1 - 10 см.), и миллиметрового (до 1 мм) диапазона, в соответствии с этим различают ДМВ-терапию, СМВ-терапию, ММВ-терапию. Микроволны по физическим свойствам приближаются к световой энергии. Они отражаются, преломляются, рассеиваются, их можно концентрировать в узкий пучок, использовать локально. 30-60% микроволн поглощаются тканями организма остальная часть отражается. Миллиметровые волны поглащаются 100% тканями организма. При отражении микроволн (особенно СМВ), поступающая и отраженная энергия могут складываться, что создает угрозу местного перегрева тканей. Микроволны оказывают тепловое и осциллятор на действие, связанное с резонансным поглощением электромагнитной энергии. Вследствие этого, под влиянием микроволн, повышается активность различных биохимических процессов, образуются биологически активные вещества (серотонин, гистамин и др.). Тепловое и осцилляторное действие микроволн лежит в основе возникающих при этом нейрогуморальных и рефлекторных реакций.

Под влиянием микроволн происходит расширение кровеносных сосудов, усиливается кровоток, уменьшается спазм гладкой мускулатуры, нормализуются процессы торможения и возбуждения нервной системы, ускоряется прохождение импульсов по нервному волокну, изменяется обмен веществ. Микроволны стимулируют функцию эндокринных органов, оказывают противовоспалительное, спазмолитическое, гипосенсибилизирующее, обезболивающее действие. Глубина проникновения СМВ - 5-6 см., ДМВ- 10-12 см, ММВ-до 1 мм.

Микроволны ДМВ благоприятно действуют на состояние сердечно-сосудистой системы - улучшается сократительная функция миокарда, активизируются обменные процессы в сердечной мышце, снижается тонус периферических кровеносных сосудов, благоприятно воздействие на область надпочечников. Микроволны показаны при воспалительных и дегенеративных заболеваниях опорно-двигательного аппарата (артриты, артрозы, остеохондрозы), заболеваниях органов дыхания, воспалительных заболеваниях органов малого таза, заболеваниях желудочно-кишечного тракта, ЛОР-органов, кожных заболеваниях, послеоперационных инфильтратах.

КВЧ-терапия

Миллиметровые электромагнитные волны низкой интенсивности и крайне высокой частоты обладают низкой проникающей способностью в биологические ткани до 1 мм, они почти полностью поглощаются поверхностными слоями кожи и не оказывают теплового воздействия. Этим данный метод отличается от ДМВ-, СМВ-терапии и в основном используется в КВЧ-пунктуре для воздействия на биологически активные точки (БАТ). КВЧ-излучение отличается от биологического и терапевтического действия СВЧ-излучения (ДМВ и СМВ). КВЧ-терапия развивается в нескольких направлениях: миллиметровая терапия (ММ-терапия), микроволново-резонансная терапия (МРТ), информационно-волновая терапия (ИВТ). Механизм лечебного действия КВЧ-терапии до конца не изучен. В реализации лечебного эффекта принимают участие центральная нервная система, периферическая нервная система. защитно-регуляторные системы организма. КВЧ-излучение, поглощенное кожными рецепторами, оказывает возбуждающее действие на вегетативную, эндокринную и иммунную системы, а также активацию системы опиоидных рецепторов (энкефалинов). Ответная реакция организма проявляется по типу кожно-висцеральных рефлексов, а также общей реакции, направленной на повышение адаптационно-приспособительных, защитных реакций. Для проведения ММ-терапии используются следующие аппараты: «Явь», «Шлем», "Луч-КВЧ", "Электроника-КВЧ" - узкополосные, широкополосные - "Порог НН", "АМТ", "Стелла".

Аппараты:

СМВ-терапия: Луч-58 (стационар), Луч 2, 3,4 (портативные),

ДМВ-терапия: Волна-2 (стационарный), "Ромашка", "Ранет" (портативные), излучатели для аппаратов "Луч-58" и "Волна-2" применяют для дистанционных воздействий, с воздушным зазором, а для аппаратов "Луч-2, 3, 4", "Ромашка", "Ранет"- для контактных воздействий (кроме прямоугольного излучателя аппарата "Ромашка").

Дозирование процедур по выходной мощности аппарата, по субъективным ощущениям больного. Различают слаботепловую, тепловую, сильно тепловую дозировки. Степень ощутимого тепла зависит от выходной мощности аппарата. Продолжительность воздействия на одну область не должна превышать 15 мин., общее время процедуры не более 20-30 мин. ежедневно или через день. Курс 10-12-14 процедур.Повторные курсы можно провести через 5-6 месяцев. Детям назначают СМВ-терапию с 10 месяцев, ДМВ-терапию с 3-4 месяцев, ММВ-терапию с 3 лет.

20) Терапевтический контур имеет воздушный переменной емкости конденсатор, ручка которого выведена на панель аппарата. Конденсатор служит для настройки терапевтического контура в резонанс с колебаниями, возникающими в основном контуре. В зависимости от удаления электродов от тела больного (зазора), вида, состояния и объема ткани емкость терапевтического конденсатора меняется, резонанс расстраивается. Количество энергии, которое получает терапевтический контур из основного, уменьшается. С помощью конденсатора переменной емкости компенсируется изменение емкости терапевтического контура, и резонанс восстанавливается.

Терапевтический контур – получает колебания из выходного усилителя индуктивным путем. Технические и терапевтические контуры настраиваются а резонанс.

22) Специфическое действие заключается в различных внутримолекулярных физико-химических процессах, структурных перестройках, которые могут менять функциональное состояние клеток и ткани.

С увеличением частоты тепловое действие уменьшается , а специфическое увеличивается.

23) Фундаментальные физические идеи для создания лазеров:

• вынужденное излучение

• среда с инверсной заселенностью уровней

• использование положительной обратной связи

Вынужденное излучение – Кванты вынужденного излучения имеют одинаковую частоту и поляризацию.

Спонтанное излучение – хаотично по времени, частоте, направлению распространенная поляризация.

среда с инверсной заселённостью уровней – частицы находятся на внешнем уровне атома.

Назначение резонатора в лазере состоит в создании положительной оптической обратной связи, т. е. условий для превращения оптического квантового усилителя в оптический квантовый генератор.

24) Гелеонеоновый лазер

а) газоразрядная трубка, кварцевая диаметром 7мм

б) смесь гелия и неона

в) электроды

г) непрозрачное зеркало

д) полупрозрачное зеркало

25) Свойства лазерного излучения:

• Когерентность (от латинского cohaerens - находящийся в связи, связанный) - согласованное протекание во времени нескольких колебательных волновых процессов одной частоты и поляризации, свойство двух или более колебательных волновых процессов, определяющее их способность при сло­жении взаимно усиливать или ослаблять друг друга. Тогда при их сложении в пространстве возникает интерференционная картина. Различают пространственную и временную когерентности. Другими словами, когерентность - это распространение фотонов в одном направлении, имеющих одну частоту колебаний, т. е. энергию. Излучение, состоящее из таких фотонов, называют когерентным. Пространственная когерентность относится к волновым полям, измеряемым в один и тот же момент времени в двух разных точках пространства. Если за время наблюдения, равное двум периодам колебаний, фаза изменится не более чем на п, то поля называют когерентными. Расстояние, на котором сохраняется когерентность, называют длиной когерентности, т. е. на этом расстоянии наблюдаются интерференционные эффекты. Временная когерентность описывает поведение волн в течение времени, относится к одной точке поля, но в различные моменты времени и тесно связана с понятием монохроматичности. Характеризуется таким параметром, как время когерентности.

• Интерференция света - явление, возникающее при наложении двух или нескольких когерентных световых волн, линейно поляризованных в одной плоскости, состоящее в устойчивом во времени усилении или ослаблении интенсивности результирующей световой волны в зависимости от соотноше­ния между фазами этих волн.

• Монохроматичность (дословно - одноцветность) - излучение одной определенной частоты или длины волны. Более корректно - излучение с достаточно малой шириной спектра. Условно за монохроматичное можно принимать излучение с шириной спектра менее 5 нм. Именно такую ширину спектральной линии имеют импульсные полупроводниковые лазеры. У одномодовых непрерывных лазеров ширина спектра излучения не более 0,3 нм.

• 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.

• Направленность - следствие когерентности лазерного излучения, когда фотоны обладают одним направлением распространения. У полупроводни­ковых инжекционных лазеров излучение расходящееся (и достаточно сильно!), что, однако, не мешает называть их лазерами. Параллельный световой луч называют коллимированным.

• Мощность излучения - энергетическая характеристика электромагнитного излучения. Единица измерения в СИ - ватт [Вт].

• Энергия (доза) - мощность электромагнитной волны, излучаемая в единицу времени. Единица измерения в СИ - джоуль [Дж], или [Вт • с]. Использу­емый на практике термин «доза» - мера действующей на организм энергии. Физический смысл и размерность совпадают.

• Плотность мощности - отношение мощности излучения к площади поверхности, перпендикулярной к направлению распространения излучения. Единица измерения в СИ - ватт/м2 [Вт/м2].

• Плотность дозы - энергия излучения, распределенная по площади поверхности воздействия (когда слово «плотность» исчезает и остается только «доза», это не совсем корректно). Единица измерения в СИ - джоуль/м2 [Дж/м2]. На практике более удобным представляется использование единицы Дж/см2, так как площади, на которые реально происходит воздействие лазерным излучением, исчисляются несколькими квадратными сантиметрами. Этот параметр определяющий, можно даже сказать основной, в биологических эффектах низкоинтенсивного лазерного излучения.

При воздействии лазерным излучением на биообъект часть этого излучения отражается, другая рассеивается, третья поглощается, а четвертая проходит сквозь различные слои биологических тканей. . Длина волны излучения определяет количественные соотношения между этими составляющими. Рассеянное отражение и рассеяние внутрь ткани имеют место только для видимого (λ = 0,38 – 0,76 мкм) и ближнего инфракрасного излучения (λ = 0,76 – 1,50 мкм). Рассеяние определяется степенью неоднородности структур ткани, каждая из которых имеет свой показатель преломления, отличный от показателя преломления окружающей среды. Степень отражения, рассеяния и поглощения зависят от влажности, пигментации, кровенаполнения и отечности тканей. В зависимости от длины волны на отражение приходится до 60% падающего излучения. Коэффициент отражения электромагнитного излучения кожными покровами человека зависит от различных причин. Так охлаждение участка воздействия снижает значение коэффициента отражения на 10-15 %; у женщин он на 5-7 % выше, чем у мужчин; у лиц старше 60 лет он ниже по сравнению с молодыми; увеличение угла падения луча ведет к возрастанию коэффициента во много раз. Существенное влияние на коэффициент отражения оказывает цвет кожных покровов: чем темнее, тем этот параметр меньше: на пигментированных участках он составляет 6-8 % . Пропускание излучения биотканями носит неоднородный характер в силу разной плотности расположения (“упаковки”) клеток и многократного переотражения излучения в тканях. Глубина проникновения излучения зависит также от типа ткани. Проникновение имеет первостепенное значение для стимулирования глубокой мышечной, сосудистой, лимфатической и неврологических структур. Терапевтический лазер по энергетическим параметрам оказывает действие, не повреждающее биосистему, но в то же время этой энергии достаточно для активации процессов жизнедеятельности организма. Лазерное излучение вызывает не только местную реакцию организма, но и оказывает общее нормализующее влияние на функцию всего организма, активизирует биосистему. Для лучшего восприятия основные процессы и проявления низкоэнергетического лазерного воздействия сконцентрированы и условно разделены на соответствующие иерархические уровни живого организма.

26) При работе с лазерами необходимо обеспечить такие условия работы, при которых не превышаются предельно допустимые уровни облучения глаз и кожи. Меры безопасности заключаются в создании защитных экранов, канализации лазерного излучения по световодам, использовании защитных очков и пр. Защитные очки должны быть тщательно подобраны в зависимости от рабочей длины волны лазерного света, и их спектр пропускания проверен. Очки должны эффективно подавлять излучение на лазерной длине волны, однако по возможности не быть слишком темными.

Большую опасность представляет отраженное и рассеянное излучение, особенно невидимое (УФ и ИК), поскольку направление отраженного излучения (например, от металлических деталей установки) может быть совершенно произвольным и изменяться в процессе измерений неконтролируемым образом. Диффузное отражение (например, от стен помещения) и рассеяние света самим изучаемым телом, что характерно для биологических объектов дает излучение по всем направлениям, и в принципе в помещении могут отсутствовать безопасные зоны. Для диффузного отражения и рассеяния характерно, что на расстояниях порядка размеров лабораторной комнаты плотность мощности на сетчатке не зависит от расстояния до объекта рассеяния. Это связано с тем, что плотность мощности на сетчатке уменьшается с увеличением расстояния от объекта, однако фокальное пятно на сетчатке при этом также уменьшается. Для устранения рассмотренных эффектов необходимо чернить детали экспериментальных установок, по возможности ограждать их непрозрачными экранами, делать специальную покраску или обработку стен лаборатории.

При использовании лазеров видимого диапазона малой мощности требуются предупредительные световые табло или надписи о работе с лазерами. Для непрерывных лазеров мощностью 1—5 мВт желательно выполнение ряда мер, среди которых защита глаз, работа в специальном помещении, ограничение пути луча, предупредительные надписи, обучение операторов и пр. Для лазеров средней мощности эти меры уже обязательны. При применении мощных лазеров, кроме перечисленных выше мер, необходимо контролировать помещение и систему предупреждения, обеспечивать дистанционное включение, управление работой и блокировку питания.

Рекомендуется обучение правилам техники безопасности и периодическое медицинское обследование персонала, обслуживающего лазерные установки.

27) Офтальмоло́гия (от греч. ὀφθαλμός — «глаз» и λόγος — «учение») — область медицины, изучающая глаз, его анатомию, физиологию и болезни, а также разрабатывающая методы лечения и профилактики глазных болезней.

Выделяют следующие направления использования лазеров в офтальмологии (С.Н. Федоров с соавт.).

• Лазеркоагуляция. Используют термическое воздействие лазерного излучения, которое дает особенно выраженный терапевтический эффект при сосудистой патологии глаза: лазеркоагуляция сосудов роговицы радужки, сетчатки, трабекулопластика, а также воздействие на роговицу ИК-излучением (1,54-2,9 мкм), которое поглощается стромой роговицы, с целью изменения рефракции. Среди лазеров, позволяющих коагулировать ткани, в настоящее время по-прежнему наиболее популярным и часто используемым является аргоновый лазер.

• Фотодеструкция (фотодисцизия). Благодаря высокой пиковой мощности под действием лазерного излучения происходит рассечение тканей. В его основе лежит электрооптический "пробои" ткани, возникающий вследствие высвобождения большого количества энергии в ограниченном объеме. При этом в точке воздействия лазерного излучения образуется плазма, которая приводит к созданию ударной волны и микроразрыву ткани. Для получения данного эффекта используется инфракрасный YAG-лазер.

• Фотоиспарение и фотоинцизия. Эффект заключается в длительном тепловом воздействии с испарением ткани. С этой целью используется ИК СО2-лазер (10,6 мкм) для удаления поверхностных образований конъюнктивы и век.

• Фотоабляция (фотодекомпозиция). Заключается в дозированном удалении биологических тканей. Речь идет об эксимерных лазерах, работающих в жестком УФ-диапазоне (193 нм). Область использования: рефракционная хирургия, лечение дистрофических изменении роговицы с помутнениями, воспалительные заболевания роговицы, оперативное лечение птеригиума и глаукомы.

• Лазерстимуляция. С этой целью в офтальмологии используется низкоинтенсивное красное излучение He-Ne-лазеров. Установлено, что при взаимодействии данного излучения с различными тканями в результате сложных фотохимических процессов проявляются противовоспалительный, десенсибилизирующий, рассасывающий эффекты а также стимулирующее влияние на процессы репарации и трофики. Лазерстимуляция в офтальмологии применяется в комплексном лечении увеитов склеритов, кератитов, экссудативных процессов в передней камере глаза, гемофтальмов, помутнений стекловидного тела, преретинальных кровоизлияний, амблиопий, после операционных вмешательств ожогов, эрозий роговицы, некоторых видах ретино- и макулопатии Противопоказаниями являются увеиты туберкулезной этиологии, гипертоническая болезнь в стадии обострения, кровоизлияния сроком давности менее 6 дней.

В медицине (в том числе и в стоматологии) нашли применение следующие типы лазеров:

• Аргоновый лазер (длина волны 488 нм и 514 нм): излучение хорошо абсорбируется пигментом в тканях, таких как меланин и гемоглобин. Длина волны 488 нм является такой же, как и в полимеризационных лампах. При этом скорость и степень полимеризации светоотверждаемых материалов лазером намного выше. При использовании аргонового лазера в хирургии достигается превосходный гемостаз.

• Nd:AG-лазер (неодимовый, длина волны 1064 нм): излучение хорошо поглощается в пигментированной ткани и хуже в воде. В прошлом был наиболее распространен в стоматологии. Может работать в импульсном и непрерывном режимах. Доставка излучения осуществляется по гибкому световоду.

• He-Ne-лазер (гелий-неоновый, длина волны 610-630 нм): его излучение хорошо проникает в ткани и имеет фотостимулирующий эффект, вследствие чего находит свое применение в физиотерапии. Эти лазеры - единственные, которые имеются в свободной продаже и могут быть использованы пациентами самостоятельно.

• CO2-лазер (углекислотный, длина волны 10600 нм) имеет хорошее поглощение в воде и среднее в гидроксиапатите. Его использование на твердых тканях потенциально опасно вследствие возможного перегрева эмали и кости. Такой лазер имеет хорошие хирургические свойства, но существует проблема доставки излучения к тканям. В настоящее время С02-системы постепенно уступают свое место в хирургии другим лазерам.

• Er:YAG-лазер (эрбиевый, длина волны 2940 и 2780 нм): его излучение хорошо поглощается водой и гидроксиапатитом. Наиболее переспективный лазер в стоматологии, может использоваться для работы на твердых тканях зуба. Доставка излучения осуществляется по гибкому световоду.

• •Диодный лазер (полупроводниковый, длина волны 7921030 нм): излучение хорошо поглощается в пигментированной ткани, имееет хороший гемостатический эффект, обладает противовоспалительным и стимулирующим репарацию эффектами. Доставка излучения происходит по гибкому кварц-полимерному световоду, что упрощает работу хирурга в труднодоступных участках. Лазерный аппарат имеет компактные габариты и прост в обращении и обслуживании. На данный момент это наиболее доступный лазерный аппарат по соотношению цена/функциональность.

Применение лазеров в хирургической практике имеет ряд преимуществ, обусловленных спецификой воздействия лазерного излучения на биологические ткани. Возможность высокой концентрации световой энергии в малых объемах позволяет избирательно воздействовать на биоткани и дозировать степень этого воздействия от коагуляции до их испарения и разреза.

Лазерное излучение позволяет удалять ткани, при визуальном контроле, не повреждаются окружающие патологический очаг здоровые ткани, лазерные операции практически бескровные, заживление лазерных ран происходит быстрее и качественнее, чем при использовании других методов оперативного лечения. Бесконтактное удаление биологических тканей осуществляется с минимальной травматизацией и с высокой точностью. Это, в свою очередь, предотвращает образование рубцов и дает хороший косметический эффект при вмешательствах на коже. Хороший гемостаз в зоне воздействия лазера приводит к тому, что практически отсутствует отек в области раны, а, следовательно, послеоперационный период протекает без боли. Лазерное излучение обладает бактерицидным действием, поэтому лазерные раны стерильны. Проникая глубоко в ткани лазер активирует клетки в результате чего ускоряются процессы заживления лазерных ран. Учитывая все преимущества высокоэнергетических лазеров понятно их широкое применение практически во всех областях хирургии и в косметологии.

С помощью лазера можно удалять опухоли расположенные в местах, труднодоступных для операций с применением скальпеля, а также в тех случаях, когда эти операции могут привести к деформации органа или к плохому косметическому результату. Это локализация новообразований на нижнем или верхнем веке, на нижнем или верхнем крае крыла носа, на кончике носа, на нижней части входа в полость носа, на внутренней поверхности ушных раковин, в области анального канала и др. Лазерное испарение не занимает много времени, не вызывает каких-либо побочных реакций в организме, его осуществляют в амбулаторных условиях. С помощью лазера можно удалять различные нагноившиеся новообразования, а также длительно незаживающие язвы. На их месте в процессе заживления остается едва заметный тонкий рубчик. Сроки заживления сокращаются на 10-14 дней по сравнению с другими хирургическими методами.

Лазеры в терапии:

Биологический механизм воздействия на клетки и ткани организма определяет, лечебно-стимулирующий эффект лазеротерапии, который выражается в следующем:

• Противовоспалительное действие, обусловленное активизацией эндокринной системы, модулирующей воспалительные реакции, а также улучшением местного кровообращения, усилением фибринолиза, микроциркуляции и перфузии тканей;

• трофикостимулирующее и дедистрофическое влияние, связанное с усилением кислородного метаболизма, ростом уровня АТФ в клетке и повышением активности всех окислительно-восстановительных ферментов;

• бактерицидное и бактериостатическое действие;

• противоотечное действие (в начале облучения наблюдаем увеличение просвета сосудов, в конце - сужение сосудов);

• стимуляция митоза клеток, т. е. скорости заживления ран: при плотности мощности 400 - 800 мВт/см.2 через 20 с наблюдаем ингибирующее действие на пролиферацию клеток, а через 15 мин наступает эффект разрушения и дегенерации тканей;

• влияние на гемопоэз (увеличивается количество эритроцитов, гемоглобина, уменьшается СОЭ);

• тромболитическое действие за счет ускорения кровотока, смывания тромботических масс и активации противосвертывающей системы;

• активизация функций нейроэндокринной системы, стимуляция гипоталамо-гипофизарно-надиочечниковой системы;

• активация функции Т- и В-лимфоцитов;

• обезболивающее действие, хотя и не столь яркое, как у многих других физических факторов, связанное со снижением чувствительности нервных окончаний (рецепторов боли) в результате ликвидации тканевого отека и за счет усиления продукции эндорфинов и энкефалинов в структурах периферической нервной системы;

• снижение микробной обсемененности ран под воздействием НЛИ, объясняемое рядом: факторов: улучшением регионального кровотока в области патологического очага, усилением хемотаксиса лейкоцитов в зону воспаления и активизацией протеолитических ферментов, которые губительно действуют на микробы.

Лазеры в онкологии:

Основное применение лазерных установок было направлено на хирургию, онкологию и офтальмологию. Тогда использовались преимущественно CO2-лазеры. Спустя некоторое время и уже в терапевтических целях своё применение нашли и полупроводниковые лазеры.

На сегодняшний день области использования лазерного оборудования в медицине расширились достаточно хорошо. Так, лазерные установки и портативный лазер активно используются в ветеринарии, офтальмологии, косметологии и дерматологии, центрах проктологии, хирургии и онкологии, экологии, кардиологии и физиотерапии. Лазерные технологии для лечения заболеваний онкологии и хирургии помогают сократить негативные последствия после проведения всевозможных оперативных вмешательств, они часто используются как скальпель или коагулятор крови. Снижению рисков при осуществлении серьёзных оперативных вмешательств достигается, в основном, за счёт развитых технологий лазеротерапии. Наиболее важны здесь такие характеристики, как длина волны с достаточно высокой выходной мощностью, качество излучения, которое поддерживает постоянную температуру и мощность во время проведения всей процедуры. Диапазон температур также весьма широк. Ещё одним преимуществом лазеротерапии можно назвать наличие встроенного микропроцессора. Благодаря ему можно осуществлять терапию в программном режиме. Большого успеха лазерные технологии достигли и в области косметологии, например, для использования в целях удаления волос с кожи. Также лазерное оборудование незаменимо для лечения многих заболеваний глаз, вплоть до полного восстановления зрения. Безусловно, возможности лазерных аппаратов не безграничны, но помощь, которую они предоставляют для лечения многих заболеваний более, чем существенна, а порой даже и незаменима

28) Электронный парамагнитный резонанс:

• ЭПР- явление резонансового поглощения электромагнитного излучения парамагнитными частицами, помещенными в постоянное магнитное поле.

• Один из методов радиоспектроскопии

• Используется для изучения систем с ненулевым электронным спиновым магнитным моментом (т. е. обладающих одним или неск. неспаренными электронами): атомов, свободных радикалов в газовой, жидкой и твердой фазах, точечных дефектов в твердых телах, систем в триплетном состоянии, ионов переходных металлов.

Применение в медицине: исследование канцерогенной активности веществ, исследование процессов фотосинтеза, определение концентрации радикалов в воздушной среде, изучение связей молекулярных липидных связей.

29) ЯМР (ядерный магнитный резонанс) – явление избирательного поглощения электромагнитных волн определенной частоты веществом в постоянном магнитном поле, обусловленное переарентацией магнитных моментов ядер.

Метод позволяет высокоточно визуализировать мягкие ткани человека, измерит ьскорость кровотока, спинной жидкости, активации головного мозга.

30) Устройство рентгеновской трубки

В настоящее время для получения рентгеновских лучей разработаны весьма совершенные устройства, называемые рентгеновскими трубками.

Изображена упрощенная схема электронной рентгеновской трубки. Катод 1 представляет собой вольфрамовую спираль, испускающую электроны за счет термоэлектронной эмиссии. Цилиндр 3 фокусирует поток электронов, которые затем соударяются с металлическим электродом (анодом) 2. При этом рождаются рентгеновские лучи. Напряжение между анодом и катодом достигает нескольких десятков киловольт. В трубке создается глубокий вакуум; давление газа в ней не превышает 10-5 мм рт. ст.

В мощных рентгеновских трубках анод охлаждается проточной водой, так как при торможении электронов выделяется большое количество теплоты. В полезное излучение превращается лишь около 3% энергии электронов.

Рентгеновская компьютерная томография — томографический метод исследования внутренних органов человека с использованием рентгеновского излучения.

Рентгеновский томограф - томограф, принцип действия которого основан на различном поглощении рентгеновского излучения тканями разной плотности.

При рентгеновской томографии рентгеновские лучи направляются сквозь тело. Чем плотнее биологическая ткань, тем меньше она проницаема для лучей. Поэтому на томографии отчетливо вырисовываются различные структуры ткани, поскольку кости, внутренние органы или полости в них, как например легкие, из-за их различной плотности соответственно изображаются в различных серых тонах.

В рентгеновском томографе излучатель и рентгеновская кассета синхронно перемещается в процессе рентгеновской съемки. Рентгеновские томографы подразделяют на продольные (выбранный слой параллелен продольной оси тела пациента), поперечные (выбранный слой перпендикулярен оси тела человека) и панорамные (выбранный слой имеет форму изогнутой поверхности).

Рентгеновские томографы обеспечивают получение на пленке рентгеновского изображения только необходимого слоя. Устранение ненужных теней происходит за счет синхронного перемещения системы излучатель-кассета относительно некоторой пространственной оси и объекта исследования.

Современный рентгеновский томограф - цифровой прибор с компьютерным управлением, как, например, спиральный томограф. Комбинация рентгеновской и компьютерной томографии прекрасно связывает в единое целое преимущества обеих диагностических систем.

Изображение компьютерной рентгеновской томографии представляет своего рода трехмерную анатомическую карту внутренних органов человеческого тела.

Компьютерные ренгтеновские томографы - наиболее распространенный вид томографии, за счет использования чувствительных датчиков и узконаправленного импульсного излучения, уровень облучения этих томографов очень мал.

Просвечивание рентгеновским лучом тела пациента осуществляется вокруг его продольной оси, благодаря чему получаются поперечные «срезы». Изображение поперечного слоя исследуемого объекта на экране полутонового дисплея получается с помощью обработки компьютером множества рентгеновских изображений одного и того же поперечного слоя, сделанных под разными углами.

Когда использование радиоизлучения неприемлимо, например, при беременности или для маленьких детей, используют другие виды томографии - ультразвуковой томограф или томограф МРТ.

Пространственное разрешение компьютерного рентгеновского томографа очень высоко - минимальная толщина среза составляет 0,5 мм. Рентгеновская томография может быть контрастной и бесконтрастной. Контрастная рентгеновсная томография позволяет увидеть нужные места на более контрастном фоне, для этого в исследуемые органы внедряют специальные рентгеноконтрастные вещества - йод или соединения бария.

31) Радионуклидная диагностика – лучевое исследование с использованием меченных радиоактивных изотопов.

Некоторые радиоизотопы поглощаются отдельными органами и патологическими тканями.

Возникает возможность получать изображение мест с аномализировать опухоли.

32) Техника безопасности при работе с медицинской аппаратурой. В зависимости от видов и конструкции медицинской аппаратуры, способов ее применения и обслуживания, типов помещений где она эксплуатируется, возможны различные вредные и опасные производственные воздействия на обслуживающий персонал. К ним относятся поражения электрическим током, повышенные уровни ионизирующих, электромагнитных, ультрафиолетовых, инфракрасных, ультразвуковых, отраженных и рассеянных лазерных излучений в рабочих зонах, высокая или низкая температура поверхностей аппаратуры, взрыво- и пожароопасность, повышенный уровень шума и вибрации на рабочем месте, опасность механических повреждений, вредные химические и биологические воздействия и др.

Основой Т. б. при работе с медицинской аппаратурой является постоянное поддержание ее в исправном техническом состоянии, соблюдение правил применения, устройства электроустановок для питания электромедицинской аппаратуры, а также общих и отраслевых правил эксплуатации приборов и аппаратов.

Широкое применение в учреждениях здравоохранения аппаратуры и электрооборудования создает опасность поражения электрическим током (см. Электротравма). Основными причинами поражения электрическим током являются случайные прикосновения без защитных средств к токоведущим частям, находящимся под напряжением, либо прикосновение к металлическим частям, оказавшимся под сетевым напряжением вследствие повреждения изоляции, защитных и блокировочных устройств, а также нарушение правил технической эксплуатации электроустановок и правил Т. б. Для устранения этого принимаются меры конструктивного, технического и организационного характера. Конструктивные меры: недоступность для обслуживающего персонала токоведущих частей, наличие блокировок для отключения аппарата от электропитания при его вскрытии, сигнализации, свидетельствующей о том, что аппарат включен, защитного заземления доступных металлических частей изделий медицинской техники, имеющих только основную изоляцию, двойной или усиленной изоляции сетевой цепи, исключающей появление опасного для человека напряжения сети на доступных для прикосновения металлических частях аппарата. Предусматривается также изготовление изделий (эндоскопы, офтальмоскопы и др.), питание которых осуществляется от изолированного источника переменного тока напряжением не более 24 В или постоянного тока напряжением 50 В, не имеющих других цепей с более высоким напряжением.

Для обеспечения электробезопасности проводят периодический контроль и освидетельствование технического состояния электромедицинской аппаратуры, проверяют электромонтаж, электроизоляцию и средства защиты. В ходе периодического и послеремонтного контроля проверяют целостность всех кожухов, защитных крышек, изоляции сетевого шнура и проводов, присоединяемых к пациенту, основные технические характеристики аппарата, крепление проводов и деталей аппарата, измеряют токи утечки, сопротивление изоляции сетевой цепи от корпуса и от цепи пациента, сопротивление цепи защитного заземления. В процессе эксплуатации оборудования возможно загрязнение путей утечки и воздушных зазоров, которые необходимо периодически очищать.

При регулировке электромедицинской аппаратуры, находящейся под сетевым или более высоким напряжением, необходимо пользоваться инструментами с изолированными рукоятками, работать, стоя на диэлектрическом резиновом коврике, в диэлектрических перчатках, в одежде с длинными рукавами и др. В помещениях, где эксплуатируется электромедицинская аппаратура и при ее настройке под напряжением металлические трубы водопровода, отопления, трубы, по которым подаются используемые в медицине газы, и другие заземленные проводящие конструкции должны быть недоступны для прикосновения, например защищены деревянными щитами. В помещениях, где медицинский персонал и пациенты могут непосредственно контактировать с питаемой от сети электромедицинской аппаратурой, например в операционных, палатах интенсивной терапии, должна применяться система выравнивания потенциалов металлических конструкций: корпуса электромедицинской аппаратуры, металлические трубопроводы, операционные и инструментальные столы должны быть соединены с защитным заземлением с помощью изолированных медных проводников сечением не менее 4 мм2.

Интенсивность электромагнитного поля в рабочей зоне персонала, обслуживающего аппараты для микроволновой терапии, не должна превышать предельно допустимые величины. Запрещается пребывание персонала в зоне излучения аппаратов, генерирующих сантиметровые и дециметровые волны. Эксплуатация таких аппаратов с дистанционным расположением излучателей разрешается лишь в специально выделенных помещениях или в экранирующих кабинетах.

Рефлекторы ртутно-кварцевых и бактерицидных облучателей в промежутках между лечебными процедурами должны быть закрыты имеющихся на них заслонками или плотными матерчатыми «юбками», надеваемыми на края рефлектора облучателя (см. Физиотерапия).

Обслуживающий персонал должен пользоваться закрытыми защитными очками со светофильтрами.

Для защиты рук вредного воздействия ультразвука при проведении подводных ультразвуковых процедур медсестра должна работать в матерчатых перчатках, поверх которых надеты резиновые перчатки. При размещении и эксплуатации лазерных медицинских установок предусматриваются мероприятия по снижению энергетической освещенности на рабочих местах до допустимых уровней и по предотвращению поражения персонала прямым лазерным лучом. Запрещается смотреть навстречу первичному или зеркально отраженному лучу, а также вдоль луча при визуальной наводке луча на мишень. Необходимо использовать защитные очки, когда есть вероятность поражения глаз прямым, отраженным или рассеянным лазерным излучением.

Опасность взрыва и пожара может возникнуть при эксплуатации стерилизационного оборудования, работающего под давлением (автоклавы, баллоны с кислородом и другими газами), барокамер, аппаратов для ингаляционного наркоза и некоторых видов лабораторного оборудования при нарушении персоналом специальных требований безопасности. Паровые стерилизаторы (автоклавы) должны подвергаться периодическим осмотрам и гидравлическим испытаниям повышенным давлением, указанным в технической документации, а также после ремонта с применением сварки или пайки и в других случаях, когда возможно разрушение сварных швов. При установке и пользовании баллонами с кислородом или другими газами необходимо руководствоваться правилами устройства и безопасности эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Для предотвращения взрывов и пожаров в операционных при использовании газообразных средств для наркоза, образующих с воздухом и кислородом легко воспламеняющиеся смеси, необходимо исключить источники воспламенения: искры электрические, электростатические и ударного происхождения, открытый огонь, тепловые проявления химических реакций (разложение эфира под действием солнечных лучей), попадание жиров и масел на пути проходящего под давлением кислорода. Применение в операционных изолированной системы электрического питания с постоянным контролем ее изоляции, устройство антистатических полов и эффективной вентиляции (десятикратный обмен воздуха в час), заземление электромедицинской аппаратуры позволяют повысить уровень взрывобезопасности. Пожар в барокамере может возникнуть в результате возгорания кислорода от источников воспламенения (разряд статического электричества, искрение вследствие плохих контактов в электропроводке и др.). Для предотвращения пожара необходимо устранить источники воспламенения, поддерживать относительную влажность газовой среды внутри барокамеры не ниже 65%, заземлить больного в барокамере, пульт управления и корпус барокамеры. Помещения, где размещены барокамеры, должны быть оснащены мебелью из негорючих материалов; в них запрещается применение открытого огня и курения.

Система организационных мероприятий по Т. б. включает своевременный инструктаж и обучение медицинского и технического персонала безопасным приемам работы, правильную организацию рабочего места и режима труда, применение защитных средств, надзор во время работы, допуск к самостоятельной работе с медицинской техникой только специально обученного персонала не моложе 18 лет, пригодного по состоянию здоровья и квалификации (аттестованного) к осуществлению эксплуатации, монтажа, технического обслуживания и ремонта медицинской техники, назначение ответственных по технике безопасности, разработку программы периодических осмотров и технических испытаний электромедицинской аппаратуры и электрических установок, применение предупредительных надписей и знаков.