- •Курск – 2006
- •Введение
- •Организация практикума
- •2. Классификация ошибок. Методы их нахождения и устранения
- •Обработка результатов прямых измерений
- •Обработка результатов косвенных измерений Способ № 1
- •Способ № 2
- •Требования к оформлению отчёта
- •Графическое представление результатов
- •Правила работы с физической аппаратурой
- •Правила безопасности при работе с электрооборудованием и электроприборами
- •Первая медицинская помощь при травмах
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Лабораторная работа № 2-а Тема: «принципы устройства и работы аудиометра. Измерение абсолютных порогов слухового ощущения»
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Устройство аудиометра
- •Меры безопасности
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Указания мер безопасности
- •Запрещается
- •Подготовка аппарата к работе
- •Вопросы для самоконтроля
- •Обязательные для выполнения задания
- •Порядок работы
- •Лабораторная работа № 3 Тема: «определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом компенсации давлений»
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Однако в медицине широко используется косвенный (бескровный) метод, предложенный н.С. Коротковым. Физические основы этого метода составляют:
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Устройство вискозиметра вк-4
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Краткая теория
- •Устройство и принцип работы прибора
- •Работа с аппаратом для гальванизации
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Краткая теория
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Техника безопасности при работе с блок-схемой
- •Лабораторная работа № 10 Тема: «изучение электрических свойств электролитов. Исследование зависимости сопротивления электролита от температуры»
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Электрическая схема установки
- •План выполнения работы
- •Электротермометр медицинский тпэм-1 (с датчиками) устройство и принцип работы
- •Подготовка электротермометра к работе
- •Порядок работы
- •Лабораторная работа № 12 Тема: «изучение работы электрокардиографа. Принципы регистрации электрокардиограмм»
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Краткая теория
- •Физические основы действия высокочастотных полей на ткани организма
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •По окончании практической работы заполните таблицу
- •Лабораторная работа № 14 Тема: «исследование цепи переменного тока. Принцип реографии»
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Электростимулирующие параметры импульсного тока
- •Измерение временных и амплитудных параметров сигнала
- •Примеры
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Краткая теория
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Лабораторная работа № 17 Тема: «определение концентрации окрашенных растворов фотоэлектроколориметром»
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Устройство и работа колориметра принцип действия кфк-2
- •Принципиальная оптическая схема кфк-2
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Лабораторная работа № 18
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Устройство спектроскопа
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Лабораторная работа № 19 Тема: «определение концентрации сахара в растворе сахариметром»
- •Приборы и принадлежности. Сахариметр, растворы известной концентрации, раствор неизвестной концентрации, дистиллированная вода, пипетка. План изучения темы
- •Краткая теория
- •1. Поляризация при отражении и преломлении.
- •2. Поляризация при двойном лучепреломлении.
- •3. Поляризация при поглощении.
- •Устройство и принцип действия прибора
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Лабораторная работа № 20 Тема: «определение концентрации вещества с помощью рефрактометра»
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Краткая теория
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Лабораторная работа № 22 Тема «низкочастотные и вч-импульсные модулированные токи и их применение в медицине. Аппараты «амплипульс–4» и «искра-1»
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Устройство и принцип действия аппарата «амплипульс-4»
- •Биофизические механизмы влияния переменных синусоидально-импульсных и модулированных токов на биологические ткани
- •Подготовка аппарата «амплипульс-4» к работе
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Техника безопасности
- •Аппарат для местной дарсонвализации «искра-1»
- •План выполнения работы
- •Меры безопасности
- •Лабораторная работа № 24 Тема: « электромагнитные колебания сверхвысокой частоты. Их характеристика и влияние на организм. Аппарат «луч-4», его параметры и применение в медицине»
- •План изучения темы
- •Назначение аппарата «луч-4»
- •Технические данные
- •Устройство и принцип работы
- •Общие указания
- •Меры безопасности
- •Подготовка к работе
- •Помните!
- •Внимание!
- •Вопросы для самоконтроля
- •Обязательные для выполнения задания
- •План выполнения работы
- •Особенности лечебного воздействия новых излучателей
- •Устройство «алимп-1»
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Примечание
- •Приложение
- •Перечень экзаменационных вопросов
- •Литература
- •305041, Г. Курск, ул. К. Маркса, 3.
- •305041, Г. Курск, ул. К. Маркса, 3. Заказ № 59.
Краткая теория
Ответная реакция живой системы на внешние электромагнитные воздействия может происходить на различных структурных уровнях живого организма - от молекулярного и клеточного уровня до системного. Чувствительность живых систем к внешним электромагнитным колебаниям зависит в первую очередь от диапазона частот и интенсивности (мощности) колебаний.
Условно доступный для изучения диапазон электромагнитных явлений подразделяется на 3 участка, в пределах каждого из которых имеются специфические особенности воздействия электромагнитных полей на биологические системы: а) низкочастотные поля; б) ВЧ-диапазон (метр, дм и см волны); в) КВЧ (миллиметр).
Высокочастотные электрические колебания и электромагнитные волны принято подразделять по частоте на следующие диапазоны: высокой частоты (ВЧ) - от 0,2 МГц до 30 МГц; ультравысокой частоты (УВЧ) - от 30 МГц до 300 МГц; сверхвысокой частоты (СВЧ) - свыше 300 МГц.
Медицинские приборы, в которых используются электрические колебания диапазонов ВЧ и УВЧ, построены на одном общем принципе, который легко понять из простейшей схемы, изображенной на рис. 1.
Рис. 1.
Терапевтический контур состоит из катушки Lк, индуктивно связанной с катушкой L колебательного контура генератора, конденсатором переменной емкости Cк и электродами Э. Электроды представляют собой в электрическом отношении либо емкость, либо индуктивность, либо и то и другое. Таким образом, терапевтический контур есть колебательный контур, в котором создаются вынужденные колебания с частотой изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке Lк, т.е. с частотой колебаний генератора.
Для того, чтобы в терапевтический контур отдавалась существенная часть энергии, и на электродах создавались значительные электрические или магнитные поля, необходимо настроить его в резонанс, изменяя емкость переменного конденсатора Cк. Такая настройка производится в начале каждой процедуры заново, поскольку емкость системы «электроды – пациент» будет всякий раз разной. Другая важная функция терапевтического контура - обеспечение электробезопасности. Индуктивная связь исключает возможность попадания пациента под высокое напряжение, которое есть в собственной цепи генератора.
Физические основы действия высокочастотных полей на ткани организма
При действии высокочастотных токов и полей, ионы и диполи, входящие в систему живого организма, не успевают значительно переместиться за время воздействия в одном направлении, поэтому необратимые нарушения нормальной концентрации ионов в клетках организма и прочие нежелательные эффекты, имеющие место при действии низких частот, практически отсутствуют. Вместе с тем ничтожно малые перемещения ионов и диполей связаны с трением в вязкой среде, следствием чего является выделение значительного количества тепла в тканях организма. В электропроводящих тканях и электролитах при воздействии электрическим полем наблюдается перемещение свободных заряженных частиц (ионов), т.е. возникает обычный ток проводимости. В диэлектриках при помещении их в электрическое поле возникает смещение первоначально уравновешенных диполей. При наличии переменного поля диполи совершают колебательное движение. Такое смещение связанных зарядов называется токами смещения. Токи проводимости и токи смещения в тканях сопровождаются превращением энергии тока или поля в тепловую энергию. Количество теплоты, выделяющееся в единице объема ткани в единицу времени, т.е. плотность энергии, при действии токами и полями определяется следующими соотношениями:
для тока проводимости (1)
(2)
для тока смещения (3)
где:
γ - электропроводность электролита,
- диэлектрическая проницаемость вещества,
0 - диэлектрическая постоянная,
- частота,
E - напряженность электрического поля,
B - индукция магнитного поля,
tg - тангенс угла потерь, т.е. угол отставания по фазе колебаний диполей от колебаний напряженности электрического поля.
Широкое применение электромагнитные волны высокочастотного диапазона в медицине нашли именно благодаря тепловому действию, т.е. как средство доставки тепла в глубь организма при облучении тканей. Преимущество такого метода очевидно, т.к. при традиционном нагревании, например от грелки, тепловая энергия поступает в организм путем теплопередачи, поэтому ткани нагреваются неравномерно, согреваются главным образом кожа и прилегающая к ней жировая клетчатка, а также поверхностно расположенные мышцы, тогда как температура более глубоких тканей в организме (мышц, суставов) почти не изменяется.
Чтобы на несколько градусов повысить температуру в глубоко расположенных тканях, на поверхность тела следовало бы поместить источник тепла с t 70-800C, что невозможно из-за опасности ожогов и сильной боли.
В зависимости от используемой в терапии частоты колебаний различают методы: диатермия (0,5-2,0 МГц), индуктотермия (10-15 МГц), УВЧ-терапия (30-300 МГц), микроволновая терапия (102 -105МГц).
При терапевтической диатермии используется воздействие электрическим током высокой частоты на глубинные токопроводящие ткани, где выделяется джоулево тепло (1). При этом металлические электроды непосредственно накладываются на обнаженные поверхности тела без прокладок.
При индуктотерапии ткани организма подвергаются действию высокочастотного магнитного поля, которое образуется током, проходящим по спирали из гибкого кабеля, охватывающей соответствующую область тела. Высокочастотное магнитное поле вызывает в тканях (преимущественно в электролитах) вихревые электрические токи, энергия которых переходит в тепло (2).
При УВЧ-терапии используется электрическое поле высокой частоты, вызывающей в диэлектриках токи смещения (3), в электролитах - токи проводимости (1). Максимальный тепловой эффект в диапазоне УВЧ-терапии наблюдается в диэлектриках.
Выделяющееся в тканях тепло приводит к повышению температуры в локальной области, а это, в свою очередь, приводит к ускорению и смещению химических реакций, что позволяет организму самостоятельно восстанавливать функции организма без химического и физического вмешательства.
В онкологических клиниках используется СВЧ-гипертермия: локальный нагрев опухоли (до температуры 42-450С) на фиксированной частоте излучения с целью торможения роста или рассасывания опухоли.
Кроме перечисленных методов, известны такие, как диатермокоагуляция и электротомия - хирургические методы сваривания и рассечения тканей с той же частотой тока, что и при деатермии. При этом методе - один из электродов (активный) имеет форму шарика, плотно прижимаемого к ткани, в месте касания создается максимальная плотность тока, вызывающая свертывание белков. При микроволновой терапии используются колебания СВЧ. Она широко применяется в стоматологии при лечении острых воспалительных процессов во рту и челюстно-лицевой области.
При изучении частотных методов отметьте на шкале электромагнитных волн диапазоны работы этих методов. Обратите внимание на применение методов, сравните их физиологическое действие.
Помните, что для организма вредны интенсивные электромагнитные колебания в любом диапазоне частот с интенсивностью, превышающей 10 мВт/см2.
При работе с УВЧ-аппаратом следует тщательно соблюдать МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ.
-
Запрещается вставлять электроды в держатель, если ручка "мощность" не находится в крайне левом положении.
-
Браться за держатель при работающем приборе.
-
Прислонять электроды к коже.
-
Длительное время держать прибор включенным.
-
Работать без проверки заземления прибора.