Радиацията и тяхната роля в медицината

Дата на създаване: 2014/04/10

Автор: Лавриненко Олег

Инфрачервена топлинна радиация

Човешкото топлинно излъчване е най-силно в средния инфрачервен диапазон на дължината на вълната (3-14 микрона), където интензивността му е около 10 mW/cm2, т.е. повече от 100 W от цялата повърхност на тялото. Тъй като характерната дълбочина на поглъщане на такава радиация в биологичните тъкани е около 100 микрона, тя носи информация за температурата на кожата, т.е. за състоянието на капилярния кръвен поток в тях. Капилярният кръвен поток осигурява терморегулация на тялото, което се проявява в непрекъснато преразпределение на пълненето на кръвта на капилярите и следователно в промяна в яркостта на инфрачервеното сияние. На повърхността на тялото се показват инфрачервени „филми“, които отразяват неговото функциониране и позволяват да се открият функционални нарушения в ранен етап, когато лечението все още е възможно. Такива "филми" се наблюдават чрез инфрачервено термично картографиране на равни интервали.

Най-ранните стадии на заболяването могат да бъдат открити чрез термограмни аномалии. По-специално, нарушената циркулация на кръвта в ръцете показва нарушение на проводимостта на нервните стволове, например при множествена склероза. Освен това, тъй като вътрешните органи чрез нервната система са свързани с определени области на кожата, функционалното натоварване на един или друг орган се проявява под формата на реакция на съответната област на кожата.

В медицинската практика отдавна се използват следните методи: акустична термография, термовизионно изобразяване, термоенцефалоскопия. Понастоящем термовизионните устройства успешно се използват за диагностициране на редица заболявания, а именно тумори на меките тъкани и кожата, възпалителни процеси на вътрешните органи, съдови заболявания на крайниците, заболявания на щитовидната жлеза, в гинекологията, акушерството и редица професионални заболявания .

Радио и акустично топлинно излъчване

Интензитетът на радиоизлъчването от човешкото тяло в дециметровия диапазон на дължината на вълната е много слаб, от порядъка на 10-12 W/(Hz cm2). Тъй като обаче характерната дълбочина на поглъщане на такова лъчение в биологичните тъкани е няколко сантиметра (приблизително една десета от дължината на вълната в открито пространство), тя отразява температурата на мозъка, вътрешните органи и мускулите, характеризирайки метаболитното отделяне на топлина.

Яркостта на радиотермичното сияние е интегрален индикатор, който зависи както от температурата на тъканите, така и от тяхната диелектрична константа и от дължината на радиационната вълна. Всъщност диелектричната константа на биологичните тъкани е около 50, така че дължината на вълната в тях е около 7 пъти по-малко, отколкото в открито пространство. В резултат значителна част от радиотермичното излъчване, излизащо от тялото, се отразява от неговата повърхност (кожа) поради голямата разлика в импедансите на тъканите и въздуха. За увеличаване на сигнала се използват антени за апликатор за контакт, които са съчетани с импеданс с биологични тъкани. При дължини на вълните 30-10 cm се осигурява чувствителност над 0,1 ° C с пространствена разделителна способност 1-2 cm.

Импедансът е общото електрическо съпротивление, т.е. сумата от активни и реактивни съпротивления. Установено е, че при естественото заспиване температурата на радиояркостта на мозъка намалява с повече от градус. В същото време се наблюдават изблици на яркост, които по всяка вероятност са свързани със сънищата. Характерно е, че сиянието на дясното полукълбо е малко по-ярко от това на лявото. При хипнотичния сън извивките са по-плавни, но асиметрията е по-изразена.

Физиологичното активиране на всеки вътрешен орган е придружено от приток на кръв и повишено генериране на топлина. В тази връзка, регистрирайки радиотермични изображения на стомаха, червата, панкреаса, черния дроб и др. В отговор на приема на глюкоза или фармакологични стимуланти, е възможно да се открият отклонения от нормата в ранните етапи: увеличаване на яркостта на сиянието се наблюдава в нормални зони и намаляване на.

За визуализиране на акустично топлинно излъчване (при по-къси дължини на вълните - 30 и 8 mm) се използва сканиращо елиптично огледало, в единия фокус на който се намира обектът, а в другия - приемащото устройство. За тъкани, съдържащи вода (например мускули), характерната дълбочина, от която излиза такава радиация, е съответно приблизително 0,3 и 1,5 mm, т.е. получената информация е близка до тази, получена чрез инфрачервено термично картографиране на кожата. Предимството на използването на акустично топлинно излъчване е, че косата и дрехите са прозрачни за него.

Ултравиолетова радиация

Ултравиолетовото лъчение е електромагнитно излъчване с честоти, по-високи от видимата светлина, но по-ниски от рентгеновите лъчи.

Източници на ултравиолетово лъчение са слънцето и така наречената кварцова лампа. В тази лампа се получава дъгов разряд в живачни пари. Живачната дъгова светлина съдържа видими и UV лъчи. За да може да се използва полученото UV лъчение, лампата е направена не от стъкло, което не пропуска ултравиолетова светлина, а от разтопен силициев диоксид. Следователно лампата се нарича кварц.

Ултравиолетовите лъчи имат мощен ефект върху живите организми. Прониквайки в тъканите на дълбочина от 0,1 до 1 mm, UV лъчите предизвикват сложна биохимична реакция в тях, последицата от която е зачервяване на човешката кожа (еритем), която след това преминава, но оставя светлокафява пигментация (тен).

Биологичният ефект на UV лъчението зависи от неговата честота. Има три основни типа биологични ефекти на ултравиолетовото лъчение:

антирахитично действие, което укрепва и втвърдява организма;
еритемна, използвана за медицински цели;
антибактериално действие.

В медицината ултравиолетовата светлина се използва за стерилизация на инструменти и помещения. С кварцова лампа можете да убиете всички микроби във вашия апартамент. И ако в къщата има малко дете, тогава се препоръчва да се прави такова "кварцуване" на стаята поне веднъж на ден. С помощта на медицинска кварцова лампа, така нареченото „изкуствено планинско слънце“, лекарите извършват антибактериално облъчване на различни участъци от кожата, сливиците на гърлото, лигавиците на носа, устата, фаринкса и външния слухов проход.

Въпреки това, когато се използва ултравиолетова светлина, не трябва да се забравя, че тези лъчи са вредни за очите. Ултравиолетовите лъчи не причиняват визуални образи, но ефектът им върху ретината е голям и разрушителен. Големите дози ултравиолетова радиация могат да причинят изгаряния на ретината и временна слепота. Следователно, извършвайки "кварцирането" на стаята, почивайки през лятото в морето или през зимата в планината, човек трябва да предпазва очите си от излишък от ултравиолетово лъчение. Използвайте затъмнени очила, за да защитите очите си, но никога не носете оцветени пластмасови очила. Това е така, защото затъмнената пластмаса пропуска по-малко светлина, но не спира UV лъчението. И с намаляване на светлинния поток, навлизащ в окото, зеницата се разширява и потокът от ултравиолетово лъчение към ретината на окото се увеличава.

Всяка година се наблюдава увеличаване на слънчевата активност и озоновите "дупки" в земната атмосфера. И последицата от тези два процеса беше, че дозата ултравиолетова радиация, получена от човек, рязко се увеличи. Днес лекарите не препоръчват приемането на „слънчеви бани“, тоест много слънчеви бани, тъй като получените дози ултравиолетова радиация могат да причинят различни кожни заболявания, включително рак на кожата.

Рентгенови лъчи, флуорография и мамография

Рентгеновите лъчи са електромагнитни вълни с честоти, по-високи от тази на ултравиолетовото лъчение, но по-ниски от тази на гама лъчението.

Източникът на рентгеново лъчение в медицината е рентгенова тръба. Преминавайки през човешкото тяло, рентгеновите лъчи се абсорбират частично и степента на тяхното усвояване е пропорционална на плътността на тъканите, през които лъчите преминават.

Например, ако осветите гърдите на човек с рентгенови лъчи, тогава белите дробове, пълни с въздух, ще ги абсорбират малко, мускулите - повече, а костите - още повече. Така рентгеновите лъчи, преминали през човешкия гръден кош, ще дадат изображение на белите дробове, мускулите и костите върху фотографска плоча. Освен това образът на болните бели дробове ще се различава от образа на здравите бели дробове от наличието на зони на затъмнение.

За диагностициране на сърдечно-съдови заболявания лекарите използват коронография. Коронографията е рентгеново изследване на работата на сърдечните съдове. За провеждане на това проучване радиоактивни вещества се инжектират в кръвта на пациента, давайки изображение на сърдечните съдове върху фотографска плоча. По същия начин се получават рентгенови лъчи и на други човешки органи.

С рентгеновите лъчи лекарите могат:

диагностицира заболяване на вътрешните органи на човека;
диагностицират костни фрактури и различни видове ставни заболявания;
откриват наличието на чужди тела в тялото на пациента.

Рентгеновите лъчи се използват в медицината и за медицински цели. Биологичният ефект на рентгеновите лъчи е да наруши жизнената активност на клетките, особено бързо размножаващите се ракови клетки. Това е основата за използването на рентгенова терапия за борба с външни ракови тумори. Туморът се облъчва с тесен рентгенов лъч и раковите клетки се убиват.