Ответы на экзаменационные вопросы № 1-46 по дисциплине "Радиационная физика в медицине" (Коэффициент центрифугирования. Применение ионизирующего излучения в диагностике), страница 13

Шкала электромагнитных волн изображает их диапазоны по длинам волн (или частотам), соответствующие разным излучателям или приемникам этих волн. Электромагнитные волны принято разделять на шесть диапазонов, например, по типу излучателей, которые отличаются друг от друга размерами пропорциональными длинам волн. Перечислим эти диапазоны, начиная с самых больших размеров излучателей: радиоволны. Затем по мере уменьшения длины волны идут инфракрасные волны (ИФ), видимые волны, ультрафиолетовые волны (УФ), рентгеновские волны, гамма – излучение (γ – излучение).

23.Импеданс биологической ткани и его дисперсия. По определению, импеданс биологической ткани - это полное сопротивление ткани переменному электрическому току. Здесь ''полное" означает наличие двух составляющих:

а) активная составляющая связана с проводящими жидкостями;

б) емкостная составляющая обусловлена диэлектрическими мембранами клеток.

Как показали опыты, импеданс живой биологической ткани уменьшается с ростом частоты переменного тока - от максимального значения при нулевой частоте до минимального значения на высоких частотах (см. компьютерную программу по импедансу биологической ткани).

По определению, дисперсия импеданса - это и есть зависимость импеданса от частоты тока. Такая зависимость обусловлена наличием емкостной составляющей импеданса биологической ткани. Действительно, сопротивление конденсатора переменному току равно: X= 1/2πνC

где X - емкостное сопротивление, ν - частота тока. С - емкость конденсатора.

Qc=(Uд2/Z(ν)) cosφ, где Uд - действующее значение подаваемого напряжения, Z(ν) – импеданс биолог. ткани,  φ(ν)  – сдвиг тока по фазе относительно напряжения.  Из этой формулы следует вывод, что тепловое действие переменного тока на биолог. ткань зависит от его частоты. Таким образом, вследствие дисперсии импеданса биологической ткани, величина Qc возрастает от минимального значения при постоянном токе до некоторого предела на больших частотах. Поэтому для получения заметного теплового эффекта надо использовать ток высокой частоты.

24.Диагностика по дисперсии импеданса жизнеспособности клетки. По импедансу биологической ткани можно судить о ее жизнеспособности, что является важным для трансплантологии, т.е. при пересадке тканей и органов.

При повреждении или отмирании биологической ткани ее клетки гибнут, разрушаются и клеточные мембраны. Вследствие этого:

а)  емкостные свойства мембран ослабляются, т.к. мембраны становятся более проницаемы для различных ионов - поэтому емкостное сопротивление ткани (X) уменьшается.

б)  проводимость тканевой жидкости возрастает за счет выходящих электролитов цитоплазмы - так что ri возрастает, a Reуменьшается.

В результате этих процессов ослабляется дисперсия импеданса биологической ткани. Таким образом, чем менее выражена зависимость импеданса ткани от частоты тока, тем менее она жизнеспособна.

Кровь является хорошим проводникомэлектрического тока, и степень кровенаполнения биологической ткани должна влиять на ее импеданс. Это можно пояснить с помощью формулы для сопротивления проводника R=pL/S: чем больше кровенаполнение и шире полное кровеносное русло в ткани (что связано с величиной S), тем меньше импеданс этой ткани (величина R), и наоборот. Отсюда следует важный вывод: по импедансубиологической ткани можно судить о ее физиологическом состоянии, о качестве кровеносных сосудов. Существует две разновидности диагностики кровенаполнения по импедансу.

География - это регистрация сравнительно быстрых изменений импеданса ткани вследствие сердечных сокращений. Реоплетизмография - это регистрация медленных изменений среднего импеданса ткани вследствие перепадов в ее кровоснабжении.

Географические методы используются для диагностики кровеносных сосудов тканей и органов, исследования сократительной способности сердца. С их помощью получают реоэнцефалограммы, реокардиограммы, реограммы легких и конечностей.

21.Классификация медицинской электронной аппаратуры. Основные группы медицинских приборов и аппаратов.