ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.12.2021
Просмотров: 1002
Скачиваний: 3
Л. І. Григор’єва, Ю. А. Томілін
254
вимірювання – блок виводу інформації». Коліматор використовується
для звужування поля зору детектору до розмірів досліджуваної ділянки
(серце, нирки тощо). Зрозуміло, що комплектація цієї системи ЕОМ
дозволяє в автоматичному режимі проводити кількісну обробку даних.
Рис. 8.6.5.
Принципова схема проведення радіографії
: Д – колімований
сцинтиляційний детектор, БВ – блок вимірювання, СП – самописний
прилад (або інший блок виведення інформації)
При
р а д і о н у к л і д н о м у с к а н у в а н н і
детектор сканера
розміщується на рухомому кронштейні для переміщення над досліджува-
ною частиною тіла. Цей метод здійснюється шляхом введення РФП,
який вибірково накопичується та утримується у досліджуваному органі, і
наступної реєстрації розподілу препарату в об’ємі органа. Використовується
для визначення розмірів, форми, положення органу, виявлення морфо-
логічних змін структури та у ряді випадків – функціональної морфології.
Так, у кардіології сканування застосовується для виявлення тромбів
(легені, периферичні вени), розподілу периферичного кровоточу,
виявлення ділянок ішемії чи інфарктування міокарда. Сканер має
закріплений на спеціальному кронштейні сцинтиляційний детектор,
блок обробки інформації та реєструючий пристрій. Детектор вміщено
у свинцевий коліматор (
рис. 8.6.6.
) з наскрізним каналом циліндричної (1)
чи конічної (2) форми на торці. У більшості коліматорів сучасної
конструкції існує багато каналів (3), осі яких сходяться в одній точці
простору, розташованій на деякій відстані від поверхні коліматора.
Детектор в автоматичному режимі здійснює зворотно-поступальні
рухи над досліджуваною ділянкою, водночас переміщуючись вздовж
осі тіла. При цьому отвір коліматора «сканує» почергово всі ділянки
органу чи тіла, отримуючи інформацію про вміст у них РФП.
Результатом є сканограма, котра складає основу для прийняття
діагностичних рішень.
Основи біофізики і біомеханіки
255
Рис. 8.6.6.
Схема свинцевих діафрагм коліматора детектора сканера:
1 – з циліндричним каналом; 2 – із зворотним каналом;
3 – багатоканальна «фокусувальна» діафрагма; К – канал, С – свинець,
Кр – кристал детектора
Ще один вид радіонуклідних досліджень –
с ц и н т и г р а ф і ч н і
дослідження
– здійснюються шляхом введення РФП в організм та
спостереження за його проходження і поширенням у різних органах і
системах; використовується для визначення розташування, форми,
розмірів органів, виявлення порушень їх внутрішньої структури, а також
для отримання інформації, характерної для радіографічних досліджень.
Апарат для проведення сцинтиграфії – гамма-камера – має детектор,
блок обробки сигналу, пульт управління та ЕОМ для збору і обробки
даних. Детектор гамма-камери являє собою сцинтиляційний кристал
діаметром 40-60 см (в якості якого використовується, в основному,
NaI
кристалл), фотоелектронні помножувачі (від 19 до 61) (
рис. 8.6.7.
).
Рис. 8.6.7.
Схема детектора гамма-камери:
К – кристал, Ф
1
-Ф
7
–
множина фотоелектронних помножувачів
Усе це поміщено в свинцевий кожух із змінним коліматором.
Коліматори для гамма-камер, як і для детекторів інших радіодіагностичних
приладів, перешкоджають реєстрації фотонів із зон поза полем зору
детектора і значною мірою визначають розрізнювальну спроможність
Л. І. Григор’єва, Ю. А. Томілін
256
та чутливість детектора (
рис. 8.6.7.
). Поле зору детектора дає можливість
«розглядати» досить великі ділянки тіла (від 25 до 50 см у діаметрі)
без його пересування. Інформація про розподіл РФП відбивається на
осцилоскопі пульту управління чи на дисплеї комп’ютера.
За своїми функціональними можливостями гамма-камера може
замінити три типи апаратів: радіометр, радіограф і сканер, причому для
радіометрії і радіографії забезпечуються істотно кращі умови вибору
зон для збору інформації. Сучасні гамма-камери дають можливість
отримувати зображення проходження РФП порожнинами серця та
судинами. За допомогою комп’ютера можна будувати радіограми (криві
«активність – час»). Сьогодні на ринку з’являються гамма-камери з
одним або двома детекторами (типу E.CAM), що прискорює час
дослідження та підвищує пропускну спроможність досліджень.
Сцинтиграфія знайшла широке застосування, наприклад, у кардіології:
для отримання зображень порожнин серця та вивчення метаболізму в
міокарді. Таке дослідження міокарда важливе для виявлення гострого
інфаркта міокарда та поширеності процесу. При вивченні скорочувальної
здатності міокарда за останні роки особливої популярності набуло
визначення фракції викиду шлуночків (відношення ударного об’єму
шлуночка до кінцеводіастолічного його об’єму). Методи базуються на
тому, що швидкість лічби імпульсів у камері серця в певну фазу
серцевого циклу прямо пропорційна його об’єму.
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
1.
У чому полягають електричні властивості біологічних рідин і
тканин?
2.
Які характеристики визначають електричні властивості
органів і тканин?
3.
У чому проявляється відмінність між значеннями електро-
провідності різних тканин і рідин в організмі людини?
4.
Від чого залежить опір біологічної тканини та які тканини
володіють меншим, а які – більшим опором?
5.
У чому виражається електрична ємність біологічної тканини?
6.
Як електричні властивості біологічних тканин та органів людини
використовуються в медичних (діагностичних та терапевтичних) цілях?
7.
Поясніть, у чому полягають біофізичні принципи електро-
кардіографії.
8.
Поясніть, у чому полягають біофізичні основи електрокардіографії.
Що таке теорія відведення Ейнтховена і які показники знімаються при
електрокардіограмі?
Основи біофізики і біомеханіки
257
9.
У чому полягає відмінність між реакціями біологічних об’єктів
на вплив постійного та змінного струмів?
10.
Наведіть електричні схеми ділянки тканин організму, що
перебувають між накладеними на поверхню тіла електродами. Обґрунтуйте
складові частини.
11.
Поясніть, які електричні властивості біологічних тканин і
рідин використовують у медичних цілях.
12.
Поясніть, чому показник електропровідності біологічних
тканин і рідин при дії постійного струму можна використовувати в
діагностичних цілях.
13.
Поясніть, у чому полягає первинна дія постійного струму на
тканини організму. Як це застосовується у фізіотерапевтичних методах
(гальванізація, електрофорез)?
14.
Що таке імпеданс тканин організму та від чого він залежить?
15.
Поясніть, чому в якості діагностичного показника використо-
вується електропровідність тканин і органів організму людини.
16.
У чому полягає первинна дія на організм людини змінного
(гармонічного) електричного струму?
17.
У чому полягає біофізична основа використання в лікувальних
цілях змінного електричного струму (методи діатермії, місцевої
дарсонвалізації, діатермотомії, діатермокоагуляції)? Відповідь обґрунтуйте.
18.
Що таке імпеданс тканин організму? Які діагностичні методи
в медицині засновані на вимірюванні імпедансу? Відповідь обґрунтуйте.
19.
Чим зумовлюється наявність
α-, β-, γ-
дисперсії імпедансу тканин
організму людини?
20.
Як у медицині використовують частотну залежність (
α-, β-, γ-
дисперсії ) імпедансу тканин? Відповідь обрунтуйте.
21.
У чому полягає біофізична основа використання в лікувальних
цілях змінного магнітного (індуктотермія) та електричного (УВЧ-
терапія) полів та електромагнітними хвилями? Відповідь обґрунтуйте.
22.
Яке біофізичне обґрунтування лікування онкологічних
захворювань ЗВЧ-випромінюванням?
23.
Яке біофізичне пояснення мають фізіотерапевтичні процедури,
які засновані на пропусканні струму високої частоти (1-2 МГц) через
тканину (діатермія, місцева дарсонвалізація)?
24.
Від яких факторів залежить міра прогрівання тканин при
індуктотермії – нагрівання області тіла при дії високочастотного
(10-15 МГц) магнітного поля? Поясніть, як це використовується в
лікувальних цілях.
Л. І. Григор’єва, Ю. А. Томілін
258
25.
У чому полягає різниця між нагріванням тканини традиційними
способами і нагріванням, яке викликане впливом електромагнітними
хвилями ЗВЧ-діапазону (
λ
= 10
-1
...10
-2
м,
υ
= 3
.
10
9
...3
.
10
10
Гц)?
26.
Які і в чому полягають негативні прояви тривалого опромінення
організму людини ЗВЧ-хвилями?
27.
Чому при дії на організм людини електромагнітних хвиль
зверхвисокочастотного (З В Ч ) діапазону (
λ
= 10
-1
...10
-2
м,
υ
=
3
.
10
9
...3
.
10
10
Гц) сильніше прогріваються тканини, в яких вміст води є
великим (наприклад, м’язи і кров), а менше – ті, де вміст води є
меншим (кісткова і жирова тканини)?
28.
Надати біофізичну оцінку лікувального методу на основі
впливу на біологічний організм електричного поля (УВЧ-терапія)
29.
Поясніть, на чому засноване застосування в УВЧ-терапії впливу
на організм високочастотним (40-50 МГц) електричним струмом.
30.
Поясніть, у чому полягає вплив електромагнітними хвилями
на біологічний об’єкт. Як діє мікрохвильова терапія і терапія дециметрових
хвиль (ДЦВ-терапія)?
31.
З чим пов’язують первинні радіаційно-хімічні перетворення в
організмі під дією радіоактивного випромінювання?
32.
Опишіть механізм ушкоджень клітини при впливі іонізуючої
радіації на живий організм. З чим пов’язують первинні радіаційно-
хімічні перетворення в організмі під дією радіоактивного випромінювання?
33.
Охарактеризуйте загальні закономірності біологічного впливу
іонізуючого випромінювання. Опишіть основні процеси, які відбуваються
в живому організмі при вражанні його радіоактивним випромінюванням.
34.
Опишіть принципи, на яких засновано застосування іонізуючого
випромінювання в медицині, в діагностичних (радіоспектрометрія, метод
мічених атомів) та в лікувальних цілях (терапія онкологічно хворих).
Відповідь обґрунтуйте.
35.
З якою метою використовують у медицині радіоактивні речовини?
Що таке радіоізотопна діагностика та які методи досліджень вона
застосовує?
ПИТАННЯ ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЮ
1.
Завдяки якому процесу бідь-який біологічний об’єкт виступає
джерелом електричних потенціалів (біопотенціалів):
а)
через поглинання електричних хвиль із зовнішнього середовища;
b)
через наявність різниці потенціалів на клітинній мембрані;
c)
через надходження електрично заряджених часток з їжею та з
повітрям.