Типы электрокардиографов

1 Автоматический трехканальный электрокардиограф

2 Электрокардиографы, обрабатывающие сигналы на ЭВМ

3 Электрокардиографические системы для испытаний под нагрузкой

 

32. Ионизирующее излучение - это любое излучение, которое прямо или косвенно вызывает ионизацию окружающей среды (образование положительно и отрицательно заряженных ионов).

1. Альфа излучение – корпускулярное ионизирующее излучение – представляют собой поток ядер атомов гелия (заряд 2 положительный, молекулярная масса – 4), излучение обладает низкой проникающей способностью (при внешнем облучении не способно проникнуть через роговой слой кожи), но высокой ионизирующей способностью. Пробег в воздухе – порядка 2 см. Таким образом, альфа излучение абсолютно безопасно при внешнем облучении и крайне опасно при инкорпорации. Наиболее эффективная защита от излучения – расстоянием, защититься от альфа излучения можно листом бумаги. Основным источником— радиоактивные изотопы, испускающие альфа-частицы в процессе распада.

2. Бэта излучение – вид ионизирующего излучения корпускулярной природа – представляет собой поток электронов (заряд 1 отрицательный, масса равна массе электрона), обладает относительно низкой проникающей способностью, ионизирующая способность ниже, чем у альфа излучения. Пробег в воздухе – порядка 15 см. Таким образом, бэтта излучение может быть опасным при внешнем облучении, но более опасно при внутреннем облучении, хотя менее опасно, чем альфа излучение. Защита от излучения – временем и расстоянием, может быть защита экраном. Источником может быть солнце.

3. Гамма излучение и рентгеновское излучение - это виды ионизирующих излучений, которые представляют собой электромагнитное излучение. Оба вида излучения обладают высокой проникающей способностью (при внешнем облучении пронизывает тело человека насквозь), но низкой ионизирующей способностью. Таким образом, это излучение наиболее опасно при внешнем облучении, можно защититься расстоянием, временем и экраном. Источники - Звезды, галактики, Атомные ядра, изменяющие энергетическое состояние, Ускоренно движущиеся заряженные частицы, Ядерные реакции, радиоактивный распад ядер. Источники рентгеновского излучения - некоторые радиоактивные изотопы, ускорители частиц, рентгеновские трубки.

4. Нейтронное излучение – корпускулярное излучение – представляет собой поток нейтронов. Характерна высокая проникающая способность, т.е. также пронизывает тело человека при внешнем облучении. Ионизирующая способность относительно низкая, но несмотря на это нейтронное излучение является очень опасным при внешнем облучении. Защита от него временем, расстоянием, экраном (используют свинцовые пластины).

 

Источники:

1. Природными источниками ионизирующих излучений являются космические лучи, а также радиоактивные вещества, находящиеся в земной коре.

2. Искусственными источниками ионизирующих излучений являются рентгеновские установки, ускорители заряженных частиц, ядерные реакторы, искусственные радиоактивные изотопы, приборы средств связи высокого напряжения и т.п.

 

нужно ли?? Как естественные, так и искусственные ионизирующие излучения могут быть электромагнитными (фотонными или квантовыми) и корпускулярными.

33. Рентгеновское излучение (синоним рентгеновские лучи) — это электромагнитное излучение с широким диапазоном длин волн. Рентгеновское излучение возникает при торможении заряженных частиц, чаще всего электронов, в электрическом поле атомов вещества.

Рентгеновская трубка — электровакуумный прибор, предназначенный для получения рентгеновского излучения. Рентгеновское излучение возникает при торможении ускоренных электронов на экране антикатода (анода), изготовленного из тяжелого металла (например, вольфрама). В рентгеновской трубке максимальная энергия квантов рентгеновского излучения, выраженная в килоэлектрон-вольтах, численно равна величине приложенного к трубке напряжения, выраженного в киловольтах.

34.  Рентгеновское излучение, возникающее при торможении быстрых электронов, называется тормозным. Движущиеся электроны, образуют вокруг себя магнитное поле. Процесс резкого торможения электронов в веществе анода, равносилен ослаблению и исчезновению тока, что приводит к изменению магнитного поля, в результате чего и возникают электромагнитные волны. Тормозное рентгеновское излучение имеет сплошной спектр и поэтому часто называется “белым” излучением.

 

Характеристическое излучение возникает в результате вырывания электронов с одной из близких к ядру оболочек атома, которое осуществляется при ионизации быстрыми электронами атомов вещества анода. Электроны, находящиеся во внутренних слоях, испытывают сильное притяжение, обусловленное большой величиной заряда ядра, и вследствие этого оказываются сильносвязанными. Поэтому для удаления электронов из внутренних слоев необходимо затрачивать большую энергию.

Спектр тормозного рентгеновского излучения не зависит от природы вещества анода. Не является монохроматическим. Это излучение характеризуется разнообразием длин волн, которое может быть представлено сплошным (непрерывным) спектром.

Характеристический спектр – линейчатый рентгеновский спектр, возникающий при переходах электронов с верхних оболочек атома на более близко расположенные к ядру оболочки. Частоты линий характеристического спектра химических элементов подчиняется закону Мозли.

35. Закон ослабления

Поток рентгеновского излучения – энергия, излучаемая РТ за единицу времени со всей площади.

Поток РИ ослабляется в веществе по закону:

  Ф=Фо в степени – μх, где μ-линейный коэф ослабления. Зависит от плотности вещ-ва.                      

Поток -это величина энергии, переносимой полем в единицу времени через данную площадку.

КПД рентгеновской трубки η —Отношение мощности рентгеновского излучения рабочего пучка трубки к мощности, подведенной к рентгеновской трубке. Кпд рентгеновской трубки составляет 0,1 – 3%.Коэффициент полезного действия (КПД) возбуждения рентгеновских лучей чрезвычайно мал: он составляет всего лишь примерно 3%, а остальные 97% представляют собой энергию летящих электронов, переходящую в тепловую энергию.

 

 36. Когерентное рассеяние – если имеются рентгеновские кванты относительно небольшой энергии, то происходит лишь изменение направления распространения квантов без изменения частоты.

 

 

Фотоэффект — это испускание электронов веществом под действием света.

 

Под фотопоглощением понимается процесс выбивания фотоном электрона из оболочки атома, для чего требуется, чтобы энергия фотона была больше некоторого минимального значения. Если рассматривать вероятность акта поглощения в зависимости от энергии фотона, то при достижении определённой энергии она резко возрастает до своего максимального значения. Для более высоких значений энергии вероятность непрерывно уменьшается. По причине такой зависимости говорят, что существует граница поглощения. Место выбитого при акте поглощения электрона занимает другой электрон, при этом испускается излучение с меньшей энергией фотона.

Е>>Авых

 

Некогерентное рассеяние в основном имеет место на внешних, слабо связанных, электронах атомов. В результате столкновения фотона с таким электроном, последний выбрасывается из атома. Выброшенный в результате некогерентного рассеяния электрон называется электроном отдачи. Фотон изменяет свою энергию, передавая ее частично при соударении электрону отдачи. Некогерентное рассеяние становится, заметным при ослаблении рентгеновского излучения сравнительно высокой энергии элементами с небольшими атомными номерами.

Рассеяние называется когерентным, если рассеянное излучение имеет ту же самую частоту, что и падающее излучение, и некогерентным, если частота рассеянного излучения отличается от частоты падающего излучения.

 

37. Закон ослабления потока рентгеновского излучения веществом.

Где -интенсивность рентгеновского излучения, падающего на вещество; -интенсивность рентгеновского излучения, прошедшего в веществе слой длины Ф, -линейный коэффициент ослабления РИ вещ-вом  

Часто используется вел-на слоя половинного ослабления d_0.5 – расстояние, после прохождения которого интенсивность РИ уменьшается в 2 раза.

 

Линейный.

этот коэффициент прямо пропорционален средней плотности ткани , третьей степени длины волны РИ  и третьей степени порядкового номера атома вещ-ва, составляющего ткань Z.

 

Массовый.

 

Например, кости сильнее ослабляют РИ, чем мягкие ткани, поэтому можем получить контрастную картину рентгеновского изображения: интенсивность РИ, прошедшего некоторый слой мягкой ткани, будет гораздо большей,чем интенсивность излучения, прошедшего такой же толщины слой костной ткани.

 

Рентгеноскопия (наблюдения органов и тканей в проходящем РИ с помощью флюоресцирующего экрана) и рентгенография (получение изображения внутренних органов, просвечиваемых рентг-ми лучами, на фотопленке, покрытой чувствительной эмульсией. Вследствие сильного поглощения РИ кости на негативном изображении будут светлыми, а мягкие ткани – более темными.

 

38. Рентгеновская компьютерная томография – это комплекс аппаратуры, предназначенный для неизвазивного получения послойных изображений внутреннего строения органов человека или организма в целом.

КТ применяют для диагностики большого числа различных заболеваний: онкологических, болезней сердца и сосудов, патологии выделительной системы, системы пищеварения, заболевания легких и др.

Был предложен в 1972 годуГодфри Хаунсфилдом и Алланом Кормаком,

Исследование происходит следующим образом: пациент лежит на столе, который медленно перемещается внутри вращающегося кольца. На кольце с одной стороны находится рентгеновская трубка, а с другой - матрица детекторов ионизирующего излучения. После полного оборота рентгеновского излучателя и детекторов вокруг стола на экране компьютера появляется срез исследуемого органа. Информация об органе собирается срез за срезом. Как правило, исследование длится не более одного часа, а для некоторых областей, например для головы, занимает всего несколько минут.

Поколения томографов: 1. 1 слой просвечивался в течение 20 минут (8-9 слоев); 2., 3, 4, 5. Спиральное сканир-е (дв-ся трубка и поступательно дв-ся пациент) -64 слоя.

 

 

39. Радиоактивность - явление самопроизвольного превращения некоторых атомных ядер в другие ядра с испусканием частиц.

А́льфа-распа́д — вид радиоактивного распада ядра, в результате которого происходит испускание альфа-частицы. При этом массовое число уменьшается на 4, а атомный номер — на 2.

В общем виде формула альфа-распада выглядит следующем образом:

Альфа-излучение (альфа-лучи) — один из видов ионизирующих излучений; представляет собойпоток быстро движущихся, обладающих значительной энергией, положительно заряженных частиц (альфа-частиц).

Основным источником альфа-излучения служат альфа-излучатели — радиоактивные изотопы, испускающие альфа-частицы в процессе распада. Особенностью альфа-излучений является его малая проникающая способность. Пробег альфа-частиц в веществе (то есть путь, на котором они производят ионизацию) оказывается очень коротким (сотые доли миллиметра в биологических средах, 2,5—8 см в воздухе). Однако вдоль короткого пути альфа-частицы создают большое число ионов, то есть обусловливают большую линейную плотность ионизации. Это обеспечивает выраженную относительную биологическую эффективность, в 10 раз большую, чем при воздействии рентгеновского и гамма-излучений. При внешнем облучении тела альфачастицы могут (при достаточно большой поглощенной дозе излучения) вызывать сильные, хотя и поверхностные (короткий пробег) ожоги; при попадании через рот долгоживущие альфа-излучатели разносятся по телу током крови и наносит сильнейшие разрушения.

 

По сравнению с другими частицами альфа-частицы являются физически и электрически достаточно большими, состоящими из четырех нуклонов и двух положительных зарядов. Во время движения альфа-частиц через поглотитель, они воздействуют электрическими силами на орбитальные электроны атома поглотителя. Орбитальные электроны переводятся на более высокие энергетические оболочки или покидают атом, образуя ионные пары.

Альфа-частицы могут передавать большое количество энергии поглотителю при малой длине пробега и производить большое количество ионных пар. Например, альфа-частица с энергией 3.5 МэВ имеет пробег приблизительно 20 мм и производит около сто тысяч пар ионов в воздухе.

 

40. Бе́та-распа́д — тип радиоактивного распада, обусловленного слабым взаимодействием и изменяющего заряд ядра на единицу. При этом ядро может излучать бета-частицу (электрон или позитрон). Во всех типах бета-распада ядро излучает электронное нейтрино или антинейтрино

В -распаде слабое взаимодействие превращает нейтрон в протон, при этом испускаются электрон и антинейтрино:

.

 

Бета-излучение представляет собой поток электронов и позитронов, испускаемых ядром или электронной оболочкой, скорость которых приближается к скорости света (3-10¹⁰ см/сек). Электроны несут один отрицательный, а позитроны — один положительный заряд.

На своем пути бета-частица неоднократно отклоняется от первоначального направления, путь ее извилист. При взаимодействии бета-частиц с веществом преобладают эффекты рассеяния. Вследствие большой скорости пробег бета-частиц в воздухе достигает нескольких метров, а в тканях — нескольких миллиметров. При взаимодействии с веществом бета-частицы реагируют с электронами атомов, вызывая их ионизацию или возбуждение. Поглощение бета-частиц сопровождается испусканием неядерного гамма-излучения или рентгеновского излучения.

 

Гамма-излучение (γ-излучение) – электромагнитное излучение, принадлежащее наиболее высокочастотной (коротковолновой) части спектра электромагнитных волн.

Источником гамма-излучения являются:

торможение быстрых заряженных частиц в среде или при их движении в сильных магнитных полях (синхротронное излучение);

процессы в космическом пространстве

переходы ядра из состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией, и энергия испускаемого гамма-кванта с точностью до незначительной энергии отдачи ядра равна разности энергий этих состояний (уровней) ядра.

при распадах частиц и реакциях с их участием обычно испускаются гамма-кванты с большими энергиями.

при соударении электронов большой энергии от ускорителей с интенсивными пучками видимого света, создаваемых лазерами. При этом электрон передает свою энергию световому фотону, который превращается в гамма-квант.

Ширина линий гамма-излучений чрезвычайно мала. Поскольку расстояние между уровнями во много раз больше ширины линий, спектр гамма-излучения является линейчатым, т.е. состоит из ряда дискретных линий. Изучение спектров гамма-излучения позволяет установить энергии возбужденных состояний ядер. Гамма-кванты с большими энергиями испускаются при распадах некоторых элементарных частиц. Однако испытывающие распад элементарные частицы часто движутся со скоростями, сравнимыми со скоростью света.

Гамма-излучение обладает большой проникающей способностью, т. е. может проходить сквозь большие толщи вещества. Интенсивность узкого пучка моноэнергетических гамма-квантов падает экспоненциально с ростом проходимого им в веществе расстояния.

 

41. Закон радиоактивного распада — физический закон, описывающий зависимость интенсивности радиоактивного распада от времени и количества радиоактивных атомов в образце. Открыт Фредериком Содди и Эрнестом Резерфордом.

,которое означает, что число распадов , произошедшее за короткий интервал времени , пропорциональнo числу атомов в образце .

Период полураспада

На практике получила большее распространение другая временная характеристика — период полураспада , равная времени, в течение которого число радиоактивных атомов или скорость распада уменьшаются в 2 раза.

 

 

42. Активность радиоактивного элемента — ожидаемое число элементарных радиоактивных распадов в единицу времени

A=dN\dt

A=A₀l^{-ln2 t\T}

В системе СИ единицей активности является беккерель (Бк, Bq); 1 Бк = с⁻¹. В образце с активностью 1 Бк происходит в среднем 1 распад в секунду.

Внесистемными единицами активности являются:

· кюри (Ки, Ci); 1 Ки = 3,7·10¹⁰ Бк.

· резерфорд (Рд, Rd); 1 Рд = 10⁶ Бк (используется редко).

1 Kи = 37'000'000'00 Бк

 

 

49. Физиотерапия (ФТ) – это область практической медицины, изучающая действие на организм человека природных и искусственно-созданных физических факторов для лечения, профилактики и реабилитации больного.

Различают физические факторы:

искусственные:,. ток, электромагнитное поле,электромагнитная волна,

природные:климатолечение

грязелечение, солнечные, воздушные ванны и др.

Методы ФТ классифицируют в зависимости от действующего физического фактора:

воздействие током; воздействие электромагнитной волной; воздействие электромагнитным полем