1. 
   Рентгеновская компьютерная томография. Многослойная КТ.
   

Рентгеновская компьютерная томография (КТ) - это послойное исследование внутренних органов человека, получаемое при круговом сканировании объекта узким пучком рентгеновского излучения. В отличие от обычного рентгеновского снимка, который делается в двухмерной плоскости, изображение при КТ получается трехмерным (объемным).

Компьютерный томограф состоит

• Стол

• Штатив «Гентри» .В круговая система детекторов. Рентгеновская трубка движется по окружности или по спирали, испуская лучи, которые, проходя через тело человека, попадают на детекторы, они преобразуют энергию излучения в электрические сигналы.

• Компьютер служит для сбора и обработки информации, поступающей от детекторов

• Пульт управления, с помощью которого устанавливают режим работы аппарата.

Фиксировать изображение при КТ можно:

- рентгеновской плёнке;

- фотоплёнке.

Настоящее время существуют нижеперечисленные разновидности КТ.

• Электронно-лучевая КТ использует в качестве источника излучения не рентгеновские лучи, а вакуумные электронные пушки, испускающие быстрые электроны.

• Поперечная КТ использует рентгеновские лучи, при этом осуществляется движение рентгеновской трубки по окружности

• Спиральная КТ отличается тем, что рентгеновская трубка движется по спирали по отношению к объекту

- КТ-ангиография позволяет в трёхмерном изображении видеть сосуды

- Трёхмерная КТ способствует объёмному изучению органов.

Задачи

- Дифференциальная диагностика:
- доброкачественных и злокачественных опухолей;
- первичного рака и метастазов в печень.

2. 
   Взаимодействие света с веществом.
   

При взаимодействие света с веществом может происходить либо

преломление света и рассеяние, либо поглощение, или то и другое

одновременно. Поглощение фотонов и переход молекул в возбужденное

состояние может сопровождаться высвечиванием квантов люминесценции

---

.

При взаимодействии света с веществом происходят такие явления

-дифракция света (способность световых волн огибать препятствия с изменением направления распространения),

интерференция(ослабление или усиление волн в результате их наложения друг на друга)

3. 
   Взаимодействие рентгеновского излучение с веществом.
   

Рентгеновское излучение - это электромагнитное излучение, которое обладает высокой энергией и короткой длиной волны. Когда рентгеновские лучи проходят через вещество, они могут взаимодействовать с атомами и молекулами этого вещества.

Основными процессами взаимодействия рентгеновского излучения с веществом являются:

• 
  Фотоэффект
  
• 
  Комптоновское рассеяние
  
• 
  Рассеяние Томсона
  

Фотоэффект - это процесс, при котором рентгеновские лучи передают всю свою энергию атому, в результате чего электрон внутри атома может быть выброшен наружу.

Комптоновское рассеяние - это процесс, при котором рентгеновские лучи рассеиваются на свободном электроне, что приводит к изменению их энергии и направления.

Рассеяние Томсона - это процесс, при котором рентгеновские лучи рассеиваются на заряженных частицах, которые находятся внутри вещества.

4. 
   2 вида рентгеновского излучения. Рентгеновская трубка.
   

Рентгеновским излучением называются электромагнитные волны в спектральной области от 100 нм до 10-3 нм. Это излучение было открыто немецким физиком В. Рентгеном в 1895 г.

Строение рентгеновской трубки состоит из катода, анода и вакуумной камеры. Катод содержит нить, которая нагревается электрической энергией и испускает электроны, которые ускоряются к аноду. Анод представляет собой металлический диск, который принимает электроны и генерирует рентгеновские лучи при столкновении с ними. Вакуумная камера окружает катод и анод и необходима для предотвращения взаимодействия электронов с молекулами воздуха.

• 
  1. Тормозное . это электромагнитное излучение электрона при его торможении в электростатическом поле ядра и электронов атома.
  
• 
  2.Характеристическое рентгеновское излучение —  электромагнитное излучение, испускаемое при переходах
  

5. 
   Фотобиология. Классификация фотобиологических процессов.
   

---

Фотобиологические процессы - процессы, которые начинаются с поглощения квантов света биологически функциональными молекулами и заканчиваются соответствующей физиологической реакцией в организме или тканях.
К фотобиологическим процессам относятся:
• фотосинтез - синтез органических молекул за счет энергии солнечного света;
• фототаксис - движение организмов (например, бактерий) к свету или от света;
• фототропизм - поворот листьев (стеблей) растений к свету или от него;
• фотопериодизм - регуляция суточных и годовых циклов животных путем циклических воздействий «свет - темнота»;
• зрение - восприятие света глазом, сопровождающееся превращением световой энергии в энергию нервного импульса; помутнение хрусталика;
• изменения состояния кожи под воздействием света: эритема, эдема, загар, пигментация, ожог, рак кожи.

• 
  синтеза некоторых органических соединений (витамин D).
  

Стадии фотобиологических процессов

• возбуждение молекулы при поглощении кванта света;

• первичные фотохимические реакции с образованием продуктов, способных участвовать в химических реакциях без участия света;

• вторичные химические реакции;

• физиологический отклик ткани или организма.

1. Физиологические — образующиеся фотопродукты необходимы для нормального функционирования биосистемы, являются одним из звеньев обмена веществ и энергии. Различают:

2. Деструктивно-модифицирующие — под действием света происходит повреждение биомолекул и поражение клеток или организма

6. 
   Математические задачи КТ томографии. Методы их решения.
   

Основными математическими задачами компьютерной томографии являются реконструкции изображений. Одна из главных проблем, возникающих при решении математических задач томографии, — выбор оптимального алгоритма, критерием отбора которого может служить, например, качество изображения.

Рассмотрим основные математические соотношения, на которых базируются современные методы вычислительной томографии:

1. Преобразование Радона

---

— интегральное преобразование функций многих переменных. Важнейшее свойство — обратимость.

Данный метод получения двухмерного томографического изображения имеет 2 этапа: 1)формирование проекционных данных; 2) восстановление изображения поперечного сечения.

2. Алгоритм обратного проецирования. Алгоритм проявляется в том, что оценку функции f (x, ) в любой точке находят путем сложения лучевых сумм для всех лучей, проходящих через данную точку

3. Свёрточный алгоритм. Невысокая эффективность алгоритма обратного проецирования объясняется тем, что он является эвристическим (полученным опытным путем). Для того чтобы точно восстановить функцию f(x, у) по проекциям R(s, ф), необходимо найти преобразование, обратное преобразованию Радона. Одной из возможных реализаций этого решения является сверточный алгоритм, который благодаря простоте и высокой точности нашел широкое применение в компьютерных томографах.

4. Преобразование Фурье. В КТ для него представлена концепция третьего типа градиентного магнитного поля, называемая фазо-кодирующим градиентом дополненным срез-селектирующим и частотно-кодирующим градиентами.

Градиентом фазового кодирования является градиент магнитного поля B0. Градиент фазового кодирования используется для передачи определенного фазового угла вектору поперечной намагниченнгости. Определенный угол зависит от того, где расположен вектор поперечной намагниченности. Например, представим, что существует три области со спинами. Вектор поперечной намагниченности от каждого спина поворачивается вдоль оси X. Три вектора имеют одинаковый химический сдвиг и, следовательно, в одинаковом магнитном поле, Ларморова частота у них одинакова. Но время действия фазо-кодирующего градиента каждый вектор поперечной намагниченности имеет собственную, отличную от других, Ларморову частоту. Если градиент в направлении X выключается, внешнее магнитное поле, испытываемое каждым спиновым вектором для всех практических целей, остается одинаковым. Поэтому частота Лармора каждого вектора поперечной намагниченности одинакова.

7. 
   Основной закон светопоглощения. Закон Бугера-Лабмерта-Бера.
   

Основной закон светопоглощения .Молекула поглощая квант света, переходит в более высокое энергетическое состояние.

---

Зако́н Бугера — Ламберта — Бера — физический закон, определяющий ослабление параллельного монохроматического пучка света при распространении его в поглощающей среде.I = I0 * e^(-a * l)

где I - интенсивность света после прохождения через среду, I0 - начальная интенсивность света, a - коэффициент поглощения среды, l - длина пути света в среде.

8. 
   Сцинтиграфия. ОФЭКТ.
   

Сцинтиграфия — метод функциональной визуализации, заключающийся во введении в организм радиоактивных изотопов и получении двумерного изображения путём определения испускаемого ими излучения.

ОФЭКТ/КТ

В отличие от планарной сцинтиграфии, при которой происходит запись и анализ 2мерных изображений соответствующей части тела, при ОФЭКТ/КТ происходит запись гибридного томографического исследования, при котором достигается совмещение компьютерной томографии и однофотонной эмиссионной томографии области исследования с получением т.н. fusion – изображений, совмещающих ОФЭКТ и КТ. В результате определяется топическая локализация накопления радиофармпрепарата (как физиологическая, так и патологическая) в заданной области. Проведение ОФЭКТ/КТ исследований показано при диагностике метастатического поражения костной ткани в анатомически сложных областях и при неясной рентгенологической картине, с целью дифференциальной диагностики метастатического, дегенеративного и травматических процессов. При исследовании щитовидной и паращитовидных желез достигается повышение пространственного разрешения и улучшается анатомическая локализация очаговой патологии.

9. 
   Использование радионуклидов в медицинской диагностики. Радиационная терапия.
   

В лечебно-профилактических учреждениях (ЛПУ) МРП используются в основном для диагностических целей, которые проводятся в лабораториях радиоизотопной диагностики, а терапевтические процедуры с использованием МРИ – в радиологических отделениях (кабинетах) лучевой терапии.

К МРП относятся радиоактивные фармацевтические препараты используемые при проведении радионуклидных диагностических исследований.

Исследования основаны на использовании радиоизотопных индикаторов в медицинских целях, для чего применяются РФП – меченые радиоизотопом химические соединения. Они либо вводятся непосредственно в организм пациента (in vivo), либо смешиваются в пробирках с биологическими реагентами пациента (in vitro). В том и другом случае количество введенного препарата незначительно, но современная аппаратура (гамма-камера) позволяет измерять даже малые количества радиоактивности и с помощью компьютера расшифровывает полученное изображение, точно указывая местонахождение патологического очага. Это и разнообразные функциональные возможности позволяют осуществлять своевременную диагностику на ранних стадиях развития болезней, оставаясь в ряде случаев ,единственным средством получения необходимой диагностической информации.

---

Смотрите также файлы

• Занятие 3 Создание базы данных по теме 6 Базы данных и системы управления базами данных. Теоретическая часть.pdf

• 1. Критерии жизни. Уровни организации живой материи.docx

• Валеологические аспекты в курсе химии. 2 слайд Термин валеология.docx

• Практикум 3.docx

• 1. Определение комплексов действующих значений токов во всех ветвях схемы.docx