Реферат: Приборы для регистрации электрических, акустических и тепловых сигналов организма человека

СОДЕРЖАНИЕ:

TOC o «1-3»

ПРИБОРЫДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. PAGEREF _Toc419877674h 2

ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЯ. PAGEREF _Toc419877675h 2

КАРДИОМОНИТОРИНГ. PAGEREF _Toc419877676h 6

ПРИБОРЫ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ АКУСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. PAGEREF _Toc419877677h 8

ФОНОКАРДИОГРАФИЯ. PAGEREF _Toc419877678h 8

ПРИБОРЫ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ. PAGEREF _Toc419877679h 11

ТЕРМОГРАФИЯ. PAGEREF _Toc419877680h 11

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: PAGEREF _Toc419877681h 14

ПРИБОРЫ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЯ.

Начало ЭЭГ-исследований, в томвиде, как они проводятся сейчас, положили работы Правдич-Неминского,который изучил (в 1925 г.) и классифицировал у собаки различные типы электрическихколебаний — всего 7 типов спонтанных волн. Исследования Правдич-Неминскогосоздали предпосылки для переноса метода регистрации биопотенциалов мозга начеловека.

В то время электрофизиологам удавалось регистрироватьэлектрические колебания у человека лишь случайно от мозга, открытого приоперациях. Возможность отведения биотоков мозга через неповрежденный череп иего покровы значительно расширяла границы применения этого метода. Еереализовал Ганс Бергер,немецкий психиатр, записывая биопотенциалы у человека при нервно-психическихзаболеваниях. Интересная деталь: испытуемым при первых записях Бергера был его сын. Он пользовался в качестве электродовиглами, вкалывая их под сухожильное растяжение мышц в области лба и затылка.

Этот способ вскоре был заменен простым прикладываниемпластинок из неполяризующихся материалов. Модификация отведения биотоков мозгаоказалась совершенно безболезненной и быстро вошла в клиническую практику,получив название электроэнцефалографии,а регистрируемая при этом кривая — электроэнцефалограммы. По форме кривой, т. е. по морфологииволнового процесса, электроэнцефалограмма состоит издвух типов волн: из волн, представляющих графическое изображение колебаний,наблюдаемых в отсутствие специальных воздействий, т. е. из спонтанных колебанийи из волн, возникающих под воздействием афферентных стимулов — токов действия.Прослеживая сложную динамику биоэлектрических реакций мозга, делаются попыткипроникнуть в законы специфически человеческой психической деятельности.

С технической точки зрения ЭЭГ представляет собойнепрерывную запись величин разности потенциалов между двумя точками мозга.Последние могут быть расположены как на поверхности мозга, так и в глубине его.

Присоединение этих точек к измерительному прибору называетсяотведением. Отведение потенциалов производится с помощью специальных контактныхустройств — электродов, которые либо прикладываются к поверхности тканей,покрывающих мозг (кость, мышцы, кожа и пр.), либо контактируют непосредственнос поверхностью мозга, либо, наконец, вводятся в его глубинные отделы. Приотведении через ткани необходимо всегда учитывать, во-первых, их сопротивление,которое уменьшает реальную амплитуду биопотенциалов, и, во-вторых, возможнуюсобственную их электрическую активность (особенно мышечные потенциалы, а такжекожно-гальванический рефлекс ), которая может суммироваться с электрическойактивностью мозга ( «биологическая активность»).

Поскольку мозг является объемным проводником, то в любомслучае регистрируется активность не только той точки, с которой непосредственносоприкасается электрод, но в какой-то мере и соседних. Активность этих болееотдаленных точек, если она значительно выше активности в месте отведения,несмотря на некоторое ослабление промежуточным слоем тканей, может сказаться нарезультатах регистрации даже больше, чем активность контактного пункта. Об этомвсегда следует помнить во избежании возможных ошибок при решении вопроса олокализации деятельного очага, так как в этом случае в ЭЭГ будет преимущественнопоказана активность более отдаленного участка, которая может даже целикомзамаскировать потенциалы непосредственно прилегающего к электроду пункта.

Так как при оценке ЭЭГ учитываются формы колебаний, ихамплитуда, частота и временные ( в частности, фазовые) соотношения, торегистрирующая аппаратура должна обеспечить максимально верное изображениеисследуемых сигналов в виде удобочитаемой кривой с возможностью определенияуказанных параметров. Поскольку величина разности потенциалов, генерируемыхмозгом, является очень малой и нижняя их граница, доступная измерению внастоящее время, определяется единицами микровольт, то, чтобы записать этиколебания, их необходимо усилить. Для этого используются электронные усилители,в частности усилители напряжений.

Амплитуда усиленных колебаний должна быть точнопропорциональна амплитуде исходных. Два других параметра – частота и фазовыесоотношения – должны быть переданы без изменений. Лишь при этих условияхусиление сигнала, т.е. повышение уровня его мощности, не будет сопровождатьсяискажениями его формы. Эти требования на практике трудно выполнимы, так как впроцессе усиления вследствие несовершенства приборов неизбежно возникаютразличные искажения. Допустимые границы искажений специально оговариваются втехнических условиях при конструировании усилителей.

Для записи усиленных колебаний электрических потенциаловмозга используются разнообразные автоматические регистрирующие устройства. Этиустройства, называемые самописцами, или осциллографами, позволяют получить кривуюизменений биопотенциалов как функцию времени.

Из большого числа существующих в технике типов осциллографовв электроэнцефалографии применяются лишь некоторые. Внастоящее время имеются самопишущие приборы, специально разработанные длязаписи электроэнцефалограмм и объединяющие в одномкомплексе усилители и осциллографы. Такие приборы называются электроэнцефалографами.

Для того чтобы усилители и регистрирующий прибор могли бытьобъединены в одну установку, необходимо выполнить условия согласования рядапараметров обеих частей: 1) выходное сопротивление усилителя и сопротивлениевибратора должны быть одного порядка; 2) сигнал на выходе усилителя должениметь такую мощность, которая обеспечивала бы работу вибратора и позволяла бы получатьзапись усиленных колебаний потенциалов мозга с требуемой амплитудой; при этомсовокупность амплитудных характеристик усилителя и вибратора должна обеспечитьлинейность амплитудной характеристики электроэнцефалографа; 3) так какчастотная характеристика электроэнцефалографа зависит от соотношения частотныххарактеристик усилителя и вибратора, то последние должны быть согласованы так,чтобы в результате был бы обеспечен требуемый диапазон линейноговоспроизведения частот записываемого процесса.

Качество электроэнцефалографа определяется основнымипараметрами: частотной и амплитудной характеристиками, диапазоном измерений,чувствительностью, видом записи (индикации). Весьма существенное значение имеютудобство управления, надежность прибора и его габариты, стоимость прибора и егоэксплуатации, вспомогательное оборудование.

Параметры электроэнцефалографа представляют собойсовокупность взаимосвязанных параметров усилителя и самописца. В этом комплексеведущее значение имеют характеристики самописца, которые зависят от конструкцииосновных элементов осциллографа. Выбором этих элементов определяется тип самописца.

В большинстве типов регистрирующих устройств, применяемых в электроэнцефалографии, можно различить следующие основныеэлементы (или их аналогии в некоторых специфических приборах): преобразовательэнергии колебаний электрических потенциалов в механические (вибратор),инструмент записи (перо с чернилами, струя чернил, пишущий стержень и т.п.),носитель записи (бумажная или фотографическая лента и др.) и механизм разверткипроцесса во времени (лентопротяжка, электронная развертка). Наиболее важным исложно устроенным элементом является вибратор. В электронно-лучевомосциллографе аналогом вибратора является катодная трубка, а инструментом записи— электронный луч или вызываемое им световое пятно на экране. При магнитнойзаписи колебания электрических потенциалов посредством специальной головкипреобразуются в колебания магнитного поля, запечатлевающиеся на ферромагнитнойленте.

Виды записи можно классифицировать по разным показателям.Для электроэнцефалографии наиболее существенны два изних: с одной стороны, это удобство производства и чтения записи, с другой —быстродействие способа записи.

По показателю удобочитаемости все виды записи можноразделить на:

а) методы непосредственно видимой записи:

Чернильно-перьевой метод. Инструментом регистрацииявляется перо в виде трубочки, непрерывно снабжаемое чернилами. Носительрегистрации — хорошего качества бумага в виде ленты, протягиваемой под пером.

Струйный метод. Запись производится посредствомтончайшей струйки чернил, подаваемой под давлением через капиллярную трубочку,вибрирующую синхронно с сигналом. Носителем регистрации является движущаясябумажная лента.

Копировальный метод. Подвижный металлический стерженьпри помощи посредника, которым является красящая копировальная бумага илилента, оставляет на движущейся бумаге непрерывный след в виде кривойисследуемого процесса.

Тепловой метод. Нагретый металлический стержень илитепловой луч в местах соприкосновения расплавляет специальный воскоподобный слой (например, стеаратсвинца, магния), которым покрыта движущаяся бумажная лента черного или иногоцвета. В результате обнажается поверхность бумаги в виде окрашенной линиизаписи.

б) Методы записи с последующим проявлением:

Фотографический метод. Регистрация производитсяпосредством фокусированного светового луча, отражающегося, например, отзеркальца шлейфного или рамочного гальванометра и попадающего насветочувствительную пленку или бумагу.

Другим способом является фоторегистрациядвижений светового пятна с экрана электронно-лучевого осциллографа или егоследа на экране со специальным люминесцентным покрытием. Возможна такжерегистрация процессов с использованием модуляции яркости луча света илиэлектронного пучка.

Радиографический метод. Узкий пучок альфа-, бета-,или гамма- лучей радиоактивного вещества, следующий за изменениями измеряемойвеличины благодаря специальному отклоняющему устройству, направляется на бумагуили пленку из светочувствительного материала.

в) Методы записи с последующейинструментальной обработкой.

Электромагнитный метод. Измеряемые сигналы послеусиления попадают в обмотку электромагнита, изменяя в соответствии с ходомрегистрируемого процесса напряженность магнитного поля, создаваемого этиммагнитом. Мимо зазора электромагнита движется лента с ферромагнитным покрытием.В результате воздействия переменного магнитного поля изменяется магнитноесостояние ферромагнитного слоя, которое длительно сохраняется после записи.Пропуская ленту с фиксированным процессом через магнитную головкувоспроизведения, можно переписать весь процесс в виде кривой на лентеосциллографа или подвергнуть другим видам обработки.

Трибоэлектрический метод. Электризующий металлическийстержень, приходя в соприкосновение с твердым диэлектриком, создает на егоповерхности электростатические заряды различной величины. Специальноесчитывающее устройство позволяет реализовать произведенную запись в видеконкретных данных. Кроме перечисленных видов записи, в технике используются имногие другие.

Поскольку важнейшим показателем работыэлектроэнцефалографической установки является ее быстродействие, то наиболеецелесообразно классифицировать приборы по этому признаку. Практическииспользуемые перспективные для электроэнцефалографиивиды записи по данному признаку можно разбить на три группы (класса).

А. Способыинерционной записи, передающие без серьезных искажений процессы частотой внесколько десятков периодов в секунду. Сюда относятся чернильно-перьеваязапись, копировальный метод, тепловой и некоторые другие.

Б. Способымалоинерционной записи, позволяющие записывать практически весь диапазончастот ЭЭГ, но несколько ограничивающие изучение особо быстрых процессов,частотой свыше 1000 гц. К этому классу относятся струйный метод и способы фоторегистрации с использованием зеркальных гальванометров,в том числе запись ультрафиолетовым лучом.

В. Способыпрактически безынерционной записи, позволяющиезаписывать весь диапазон частот ЭЭГ со значительным перекрытием. Этот класс представленэлектронно-лучевыми осциллографами с фотозаписью.

Каждый электроэнцефалограф долженобеспечивать максимально возможную равномерность хода лентопротяжногомеханизма, должен быть снабжен отметкой времени или стандартными скоростямилентопротяжки, одним или несколькими отметчиками раздражения, коммутационнымустройством, плавной и ступенчатой регулировкой усиления, калибровочнымустройством, частотными фильтрами, устройствами для измерения сопротивленияэлектродов, счетчиком запаса ленты — носителя записи.

КАРДИОМОНИТОРИНГ.

Кардиомониторы(КМ) можно разделить на виды и группы, отличающиеся друг от другаконтролируемыми параметрами, эксплуатационными характеристиками, методамиобработки и представления информации. В современных условиях всеобъемлющейкомпьютеризации существуют проблемы сопряжения КМ с персональным компьютером(ПК) для решения задач хранения и обработки информации, прогнозирования состояния больного истатистического анализа кардиологической информации в отделении или поликлинике. Рассмотрим особенности КМ разного типа и возможности их сопряжения с ПК.

Амбулаторные КМиспользуются как в стационаре, так ипосле выписки из стационара для контроля таких изменений состояния сердечнойдеятельности за весь суточный период, которые не могут быть выявлены во времянепродолжительного ЭКГ-исследования в покое.

Кардиомониторыскорой помощи предназначены дляконтроля состояния сердечной деятельности, восстановления утраченного илинарушенного ритма сердца на дому и в машине скорой помощи. Они позволяют вестинаблюдение ЭКГ, измерять частоту сердечных сокращений (ЧСС), проводитьдефибрилляцию или стимуляцию сердца.

Клинические КМ предназначеныдля стационаров и бывают нескольких типов. Кардиологические КМ применяются впалатах интенсивного наблюдения за больными в острый период заболевания.Хирургические КМ используются во времяоперации на сердце и сосудах, а также в послеоперационных палатах. АкушерскиеКМ устанавливаются в родильных залах, предродовых палатах и в отделенияхинтенсивного ухода за новорожденными.

Тестирующие КМ предназначеныдля функциональной диагностики состояния сердечно-сосудистой системы. Онипозволяют автоматизировать процесс ЭКГ-исследованийпод нагрузкой.

Реабилитационные КМнеобходимы для контроля сердечно-сосудистой системы в условиях повышенныхнагрузок и проверки эффективности назначенных лекарственных препаратов.

Санаторно-курортные КМнаходят применение в кардиологических санаториях для контроля лечения: при грязе — и светолечении, лечебных ваннах и других процедурах.

Несмотряна разнообразие КМ, они могут быть представлены одной обобщенной структурнойсхемой. Электрокардиосигнал (ЭКС) с электродов поступает в блок усиления ипреобразования. Цифровой ЭКС подаетсязатем в блок обработки, в качестве которого можно использовать ПК. Диагностическиезаключения в блоке формирования сигналовтревоги сравниваются с порогами.

Электрокардиосигнали диагностические заключения о характере аритмий индицируются в блокеотображения информации или на дисплее компьютера. Устройства отображениямедицинской информации в кардиомониторах должны отражать состояние сердечнойдеятельности по ЭКС, а также вспомогательные сведения о больном и техническиеданные о работе кардиомонитора.

Опытэксплуатации кардиомониторов показывает, что они обладают рядом недостатков,обусловленных передачей ЭКС от больного к кардиомонитору при помощи кабеляотведений. Поэтому понятен интерес специалистов к беспроводным каналам передачиЭКС, которые не только в значительной степени свободны от указанныхнедостатков, но и облегчают задачу ввода информации в ПК. Радиотелеметрическийканал передачи биопотенциалов уже давно используются там, где необходимконтроль физиологических параметров в условиях свободного поведения человека иживотных. Оптимальной по удобству эксплуатации, простоте технических решений истоимости является биорадиотелеметрическая система передачи ЭКС от больного ккардиомонитору, находящемуся у постели больного, а от кардиомонитора сигнал иданные его обработки уже передаются на центральный пост по проводному каналу.

ПРИБОРЫ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ АКУСТИЧЕСКИХПРОЦЕССОВ.ФОНОКАРДИОГРАФИЯ.

Фонокардиография представляетсобой метод графической регистрации звуковых процессов, возникающих придеятельности сердца. Звуки сердца впервые графически были зарегистрированыголландским ученым Эйнтховеном еще в 1894 г. Однакоиз-за несовершенства аппаратуры клиническое распространение метод фонокардиографии получил только в последние 20-25 лет послесоздания достаточно надежных аппаратов. Фонокардиография имеет ряд преимуществперед аускультацией. Она позволяет исследовать звукисердца в диапазонах, не доступных или почти не доступных слуховому восприятию(например, III и IV тоны сердца); исследованиеформы и продолжительности звуков с помощью ФКГ позволяет проводить ихкачественный и количественный анализ, что также недоступно аускультации.Наконец, фонокардиографическое исследование является документальным и позволяетосуществлять наблюдение за изменениями звуковых явлений, возникающих при работесердца больного, в динамике.

Фонокардиограф являетсяаппаратом, регистрирующим звуковые процессы сердца. Обычно одновременно сфонокардиограммой (ФКГ) регистрируется ЭКГ, позволяющая четко определитьсистолический и диастолический интервалы.

Фонокардиограф любого типасостоит из микрофона, электронного усилителя, фильтров частот и регистрирующегоустройства. Микрофон преобразует звуковую энергию в электрические сигналы. Ондолжен обладать максимальной чувствительностью, не вносить искажений впередаваемые сигналы и быть маловосприимчивым к внешним шумам. По способупреобразования звуковой энергии в электрические сигналы микрофоны фонокардиографов разделяются на пьезоэлектрические идинамические.

Принцип действияпьезоэлектрического микрофона основан на пьезоэлектрическом эффекте —возникновении разности при механической деформации некоторых кристаллов(кварца, сегнетовой соли и др.). Кристаллустанавливается и закрепляется в корпусе микрофона, чтобы под действиемзвуковых колебаний он подвергался деформации.

В настоящее время чащеиспользуются динамические микрофоны. Принцип их действия основан на явленииэлектромагнитной индукции: при движении проводника в поле постоянного магнита внем возникает ЭДС, пропорциональная скорости движения. На крышке микрофонанаклеено кольцо из эластичной резины, благодаря чему микрофон плотнонакладывается на поверхность грудной клетки. Через отверстия в крышкединамического микрофона звук воздействует на мембрану, сделанную из тончайшейпрочной пленки. Соединенная с мембраной катушка перемещается в кольцевом зазоремагнитной системы микрофона, вследствие чего появляется ЭДС.

Электрическийсигнал подается на усилитель в задачу которого входит не просто усилить всезвуки в равной степени, а в большей мере усилить слабые высокочастотныеколебания, соответствующие сердечным шумам, и в меньшей мере низкочастотные,соответствующие сердечным тонам. Поэтому весь спектр разбивается на диапазонынизких, средних и высоких частот. В каждомтаком диапазоне обеспечивается необходимое усиление. Полную картинузвуком сердца получают при анализе ФКГ, полученных в каждом диапазоне частот.

Вотечественных приборах используются следующие частотные характеристики призаписи ФКГ: А — аускультативная (номинальная частота140±

25Гц), Н — низкочастотная (35±10 Гц), С1 — среднечастотная-1 (70±15Гц), С2 — среднечастотная-2 (140±25 Гц), В —высокочастотная (250±50Гц).

Длярегистрации полученных сигналов используют регистрирующие системы, имеющиемалую инерцию (оптическую или струйную).

Чрезвычайноважно подобрать для каждого аппарата необходимый уровень усиления при записиФКГ. Этот уровень для данного прибора становится стандартным, и в дальнейшемФКГ всем пациентам снимают с одинаковым усилением. Такая стандартизацияпозволяет следить за динамикой изменений звуковой картины у пациента в разные периодывремени и сравнивать показатели у разных пациентов.

Определениенужного уровня усиления производится путем регистрации ФКГ нескольким пациентамс шумами разной интенсивности. Запись можно производить в одной точкемаксимального звучания шума, но обязательно на разных уровнях усиления (1, 2, 3и т. д.) и на всех частотных характеристиках (А, Н, С1, С2и В). После этого путем сравнения производится выбор оптимального усиления.Обычно принимается компромиссное решение: максимально хорошая регистрация шумовпри минимальных помехах на шумовой дорожке. Выбирают 2 уровня усиления длякаждой частотной характеристики: на одном хорошо регистрируются шумы среднейинтенсивности, на другом — с некоторым превышением («запасом») для регистрации малоинтенсивных шумов. Во всех случаях шумовая дорожкадолжна быть чистой от помех. Естественно, при регистрации очень громких илиочень тихих шумов уровень усиления уменьшают или увеличивают. Для практическойработы в большинстве случаев достаточно использовать 2-3 частотные характеристики:С1 (или Н) и А (или С2).

Помещение, вкотором происходит регистрация ФКГ, должнобыть хорошо изолировано от шумов вне и внутри помещения. Во время записинеобходимо соблюдать полную тишину, так как иначе будут регистрироватьсяпосторонние звуки, мешающие анализу ФКГ. В помещении должно быть тепло (не ниже+18...+19 0С), поскольку пациенту приходится раздеваться до пояса, ав холодном помещении появляется мышечное дрожание, искажающее ФКГ.

Пациентложится на твердую кушетку или кроватьлицом вверх с вытянутыми вдоль туловища руками. Положение пациента должно бытьудобным и не напряженным. Перед исследованием пациент несколько минут долженспокойно полежать, отдохнуть, чтобы снять эмоциональное или физическоенапряжение, сопровождающееся тахикардией.

Длявозможности наблюдения за пациентом при подаче команды о задержке дыхания призаписи ФКГ аппарат целесообразно размещать у головного конца кровати, причеммедсестра должна стоять лицом к пациенту.

Появлениепомех при записи ФКГ, мешающих дальнейшему анализу, в большинстве случаевсвязано с плохим наложением микрофона на грудную клетку. Микрофон с помощьюрезинового кольца устанавливается на поверхности грудной клетки и дополнительнофиксируется специальным резиновым бинтом. Лишь в исключительных случаях,например у маленьких детей, микрофон удерживают на грудной клетке рукой. Принеплотном прилегании микрофона к грудной клетке иотсутствии герметичности снижается чувствительность к звукам низких частот,начинают записываться помехи, связанные с внешними шумами. Слишком сильное прижатие микрофона к грудной клетке также вызываетизменения на ФКГ, снижая амплитуду звуков. При выраженном покрове на груднойклетке пациента перед наложением микрофона во избежание побочных звуков,связанных с трением волос, кожу пациента целесообразно смочить теплой водой.Необходимо избегать трения между одеждой пациента и резиновым ремнем,фиксирующим микрофон, или самим корпусом микрофона, так как при этом возникаютискажения на ФКГ.

Для того,чтобы звуки дыхания не накладывались на ФКГ, запись производят при задержанномпосле выдоха дыхании, для чего подают команды «вдох», «выдох», «задержатьдыхание!». Иногда для лучшего выявления шумов сердца приходится регистрироватьФКГ в вертикальном положении пациента или в положении на левом боку, призадержке дыхания на вдохе или вдохе или вообще без задержки дыхания.

Для анализаФКГ и ориентировки в систолическом и диастолическоминтервалах пациенту одновременно записывается ЭКГ, в котором лучше видны зубцы(часто II стандартноеотведение). Регистрация производится при скорости движения бумаги 50 мм/с, вотдельных случаях — 100 или 25 мм/с. Записываются обычно 5-6 сердечных циклов.

Регистрация ФКГ производится в тех же точках грудной клетки,где осуществляется аускультация сердца. Приотсутствии значительных изменений в размерах сердца микрофон устанавливается вобласти верхушки сердца (в пятом межреберье по левойсрединно-ключичной линии); в точке Боткина-Эрба (втретьем — четвертом межреберье у левого краягрудины); в области выслушивания звуков над аортой (во втором межреберье у правого края грудины); в области выслушиваниязвуков над легочной артерией (во втором межреберье улевого края грудины) и в области трехстворчатого клапана (в четвертом — пятом межреберье у правого края грудины).

ПРИБОРЫ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ.ТЕРМОГРАФИЯ.

В человеческом организме вследствие экзотермическихбиохимических процессов в клетках и тканях,а также за счет высвобождения энергии,связанной с синтезом ДНК и РНК,вырабатывается большоеколичествотепла-50-100 ккал/грамм.Это теплораспределяется внутри организма с помощью циркулирующей крови и лимфы.Кровообращениевыравнивает температурные градиенты.Кровь благодаря высокой теплопроводности,неизменяющейся от характера движения,способнаосуществлятьинтенсивный теплообмен между центральными и периферическими областями организма.Наиболее теплой является смешаннаявенозная кровь.Она мало охлаждается в легких и,распространяясь по большому кругу кровообращения,поддерживает оптимальную температуру тканей,органов и систем.Температура крови,проходящей по кожным сосудам,снижаетсяна 2-3°.При патологиисистема кровообращения нарушается.Изменения возникают уже потому,что повышенный метаболизм,например,в очагевоспаления увеличивает перфузию кровии,следовательно,теплопроводность,что отражается на термограммепоявлением очага гипертермии.

У здорового человека распределение температур симметричноотносительно средней линии тела.Нарушение этой симметрии и служит основным критерием тепловизионной диагностики заболеваний.

Термография — метод функциональной диагностики,основанный на регистрации инфракрасногоизлучения человеческого тела,пропорциональногоего температуре.Распределениеи интенсивность теплового излученияв норме определяются особенностьюфизиологических процессов,происходящих в организме,в частностикак вповерхностных,так и в глубокихорганах.Различные патологические состояния характеризуются термоасимметрией и наличиемтемпературногоградиента между зоной повышенного или пониженногоизлучения исимметричным участком тела,чтоотражается на термографической картине.Этот факт имеет немаловажноедиагностическое ипрогностическое значение,о чем свидетельствуют многочисленныеклинические исследования.

В литературе описывается несколько методов тепловизионныхисследований. Выделяют два основных вида термографии:

1.Контактная холестерическая термография.

2.Телетермография.

Телетермография основана напреобразовании инфракрасного излучения тела человека в электрический сигнал, который визуализируется на экране тепловизора.

Контактная холестерическая термография опирается на оптические свойства холестерических жидких кристаллов, которые проявляютсяизменением окраски в радужные цвета при нанесении их на термоизлучающие поверхности. Наиболее холодным участкам соответствуеткрасный цвет, наиболее горячим—синий. Нанесенные на кожу композиции жидких кристаллов, обладая термочувствительностью в пределах 0.001 С, реагируют натепловой поток путем перестройки молекулярной структуры.

После рассмотрения различных методов тепловидения встает вопрос о способах интерпретации термографического изображения.Существуют визуальный и количественный способы оценки тепловизионнойкартины.

Визуальная (качественная) оценка термографиипозволяет определить расположение, размеры, форму и структуру очагов повышенного излучения, а также ориентировочнооценивать величину инфракраснойрадиации. Однако при визуальной оценке невозможно точное измерение температуры. Кроме того, сам подъем кажущейся температуры в термографе оказываетсязависимым от скорости развертки и величины поля. Затруднения для клинической оценки результатов термографиизаключаются в том, что подъем температуры на небольшом по площади участкеоказывается малозаметным. В результате небольшой по размерампатологический очаг может не обнаруживаться.

Радиометрический подход весьма перспективен. Он предполагает использование самой современной техники и может найти применение для проведения массового профилактического обследования, получения количественной информации о патологических процессах в исследуемыхучастках, а также для оценки эффективности термографии.

Тепловизоры, применяемые сейчас в тепловизионнойдиагностике, представляют собой сканирующиеустройства,состоящие из систем зеркал, фокусирующих инфракрасноеизлучение от поверхности тела на чувствительный приемник. Такойприемник требуетохлаждения, которое обеспечивает высокую чувствительность. В приборе тепловое излучение последовательнопреобразуется в электрический сигнал,усиливающийся и регистрирующийся как полутоновое изображение.

В настоящее времяприменяются тепловизоры с оптико-механическим сканированием, в которых за счетпространственной разверткиизображения осуществляется последовательное преобразованиеинфракрасного излучения в видимое.

Общим недостатком существующих тепловизоровявляется необходимость их охлаждения до температуры жидкого азота, что обусловливает их ограниченное применение. В1982 году ученые предложилиновый тип инфракрасного радиометра. Вего основе — пленочный термоэлемент, работающий при комнатной температуре иобладающий постоянной чувствительностью в широком диапазоне длин волн. Недостатком термоэлемента является низкая чувствительность и большаяинерционность.

еще рефераты

Еще работы по медицине

Реферат по медицине

Лазерные методы диагностики. Термография

Диагностика с помощью ядерного магнитного резонанса