100 лет радио - Мигулина В.В.
ISBN 5-256-01228-2
Скачать (прямая ссылка):
Радиоволны в медицине и биологии
293
В работах Симферопольского университета (Л.Ю.Бержан-ская, О.Ю.Белоплотова, В.Н.Бержанский) показано, что воздействие электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на бобовые (фасоль, горох) значительно увеличивает всхожесть предварительно увлажненных семян и ускоряет рост культур на 200...300 % по сравнению с контролем (необлученными семенами). Цветение у фасоли и образование стручков наступали на несколько недель раньше.
У злаковых культур (пшеница) наибольший эффект наблюдался при облучении сухих семян, при этом скорость роста превышала контроль на 140... 145 %. Облучение сухой кукурузы давало уменьшение времени прорастания семян и увеличение скорости вегетативного развития на 130... 140% по сравнению с контролем.
Радиотермография
Некоторые заболевания сопровождаются повышением или понижением температуры в глубине организма. Такие очаги можно обнаружить современными радиометрическими методами.
Сущность этих методов состоит в том, что интенсивность электромагнитного излучения тела, вызванного тепловым движением электронов, пропорциональна температуре тех слоев, из которых это излучение выходит. Такое направление в медицинской диагностике получило название "радиотермография".
Используемая при этом радиоаппаратура регистрирует в де-ци-, санти- и миллиметровом диапазонах собственное электромагнитное тепловое излучение организма, поскольку на этих волнах тепловое радиоизлучение поглощается тканями тела меньше, чем излучение инфракрасного диапазона, и способно распространяться на определенное расстояние в тканях организма (чем больше длина волны, тем меньше затухание в тканях). Это позволяет регистрировать излучение расположенных в глубине тела областей с помощью приемников, расположенных вне организма. Чем длиннее волны принимаемого излучения, тем с большей глубины оно может быть принято.
Совместное использование тепловизоров и радиотермографов при обнаружении очагов аномальной температуры, связанных с теми или иными заболеваниями, значительно повышает надежность диагноза. Для медицины исключительно важно, что радиотермография, как и тепловидение, не связана с какими-либо воздействиями на организм пациента. Иначе говоря, этот метод диагностики не может провоцировать ускорение развития заболевания.
Как уже сказано, радиотермографические установки принимают излучения разных диапазонов волн. Чем больше длина волны, тем больше и размеры области, из которой принимается излучение, и тем, следовательно, меньшую долю принимаемой энергии
294
Н.Д.Девятков
составляет излучение малого очага повышенной температуры. Поэтому малоразмерный очаг, ненамного удаленный от поверхности тела человека, на более длинных волнах обнаружить трудно. В этом отношении преимущества за применением приема миллиметровых волн, например, для обнаружения опухолей груди, головы и щитовидной железы. С другой стороны, из-за большого затухания в тканях приемниками миллиметровых волн невозможно обнаружить опухоли, расположенные глубоко.
Поскольку глубина радиоприема излучения зависит от его длины волны, определить глубину расположения нагретого очага заболевания можно только при наличии радиотермографических установок, работающих в разных диапазонах волн.
В результате обработки информации, полученной на разных длинах волн, можно построить профиль глубинной температуры. Учитывая малую инерционность метода, можно исследовать тонкую динамику глубинных температур, как интегральных, так и локальных. Это позволяет применять метод не только для стационарной диагностики, но и для оценки температурного режима биообъекта при медикаментозном, физиотерапевтическом и ином воздействии ,
Различают два метода измерения температуры. Первый из них — абсолютный метод, при котором выход радиометра калибруется по эталонам с известной температурой, а значение измеряемой температуры зависит от точности применяемой аппаратуры. Второй метод — относительный, при котором регистрируется вне-личина, пропорциональная изменению температуры одного участка тела по сравнению с другими или изменению температуры на одном и том же участке до и после какого-либо воздействия. Относительный метод более прост и точен, так как систематические погрешности при измерениях исключаются.
Профиль распределения температур по глубине в теле человека, кроме измерения на разных длинах волн, можно определить в результате измерения на различных модах излучения или под различными углами, применения корреляционного приема с переменной базой или сфокусированных антенн.
Первое использование СВЧтермографии в медицинских целях было связано с исследованием глубинных темератур при раке молочной железы. Эти исследования показали, что вероятность обнаружения злокачественной опухоли составляет порядка 0,7. Совместное использование ИКтепловизора и СВЧтермографии позволяет увеличивать вероятность правильного распознавания до значения 0,96, близкого к тому, что дает рентген.
В связи с тем, что электромагнитная гипертермия начинает широко использоваться при лечении онкологических заболеваний, а необходимая точность измерения температур нагрева опухолей пока обеспечивается только инвазивно температурными датчика-
