4. Использование магнитных полей в медицине.

Токи, генерируемые клетками сердца и корой головного мозга, создают магнитное поле тела человека. Оно исключительно мало, в 10⁶ – 10⁷ раз слабее магнитного поля Земли. Для его измерения используют прибор называемый квантовым магнитометром.

Различают два способа исследования поля сердца:

1. измерение магнитокардиограмм (МКГ);

2. построение динамической магнитной карты (ДМК).

В первом случае измерение проводят в какой-то одной точке над сердцем, в результате получают зависимость величины магнитного поля от времени, зачастую совпадающую по форме с ЭКГ. Чтобы построить ДМК, необходим набор измерений МКГ в разных точках над сердцем. Каждая ДМК соответствует определённой фазе сердечного цикла.

Использование этих методов в клиниках показало возможность выявления начала сердечных заболеваний значительно раньше, чем это делается с помощью ЭКГ. В отличие от ЭКГ это бесконтактный метод.

Создан прибор и для измерения магнитных полей мозга человека. Магнитоэнцефалограммы (МЭГ), снимаемые этим прибором, существенно дополняют ЭЭГ.

Магнитотерапия – это применение в лечебно-профилактических целях постоянных, низкочастотных переменных и пульсирующих магнитных полей.

Постоянное магнитное поле в данной точке пространства не изменяется со временем ни по величине, ни по направлению. Его получают с помощью индукторов – электромагнитов, или постоянных магнитов.

Сильные постоянные магниты применяют в медицине для удаления мелких ферромагнитных тел (металлические опилки и пр.) из глаз и из открытых ран, для чего промышленность выпускает магниты с наконечниками специальной формы.

Промышленность также выпускает магнитофорные аппликаторы (греч. форос – несущий), изготовленные из смеси полимерных веществ (каучук, смолы) и намагниченных порошкообразных ферромагнитных наполнителей. Литьём или штамповкой получают листы необходимой формы с магнитной индукцией на поверхности (15-40)мТл. Аппликаторы эластичны, их можно накладывать на любой участок тела и они удобны в гигиеническом отношении. Магнитофорные аппликаторы оказывают некоторое обезболивающее, противовоспалительное действие и способствуют улучшению кровообращения.

Электромагниты используются в аппаратах: “Полюс-1”, “Полюс-2”, “Полюс101” и др. Эти же аппараты можно использовать и для получения переменного магнитного поля (ПеМП), которое изменяется со временем и по величине и по направлению. Индукторы при этом питаются переменным электрическим током.

Пульсирующее магнитное поле изменяется со временем по величине, но постоянно по направлению. Индукторы питаются в этом случае пульсирующим током.

ПеМП и ПуМП действуют на организм возбуждающе, усиливают обман веществ в тканях, очень чувствительна к их действию центральная нервная и сердечно-сосудистая системы. Их действие используют при лечении воспалительных заболеваний внутренних органов, для ускорения сращивания костных переломов. Они эффективно действуют на вялозаживающие раны.

Следует отметить, что действие МП на организм отличается от влияния других физических факторов рядом особенностей. Так, например, реакция организма на применение МП характеризуется разнообразием и неустойчивостью, которые определяются различиями в индивидуальной чувствительности к ним как организма в целом, так и отдельных его систем, органов и тканей.

ЛЕКЦИЯ №15

ОСНОВЫ МЕДИЦИНСКОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ.

1. Основные группы медицинских электронных приборов

и аппаратов.

Достижения современной медицины в значительной степени обусловлены достижениями физики, электроники, техники, медицинского приборостроения.

Характерной чертой современной медицины является технизация всех служб и отделений клиник и больниц. С каждым годом медицинские учреждения пополняются новыми современными приборами и аппаратами. Можно уверенно сказать, что без электронной аппаратуры сегодня невозможна ни диагностика, ни эффективное лечение.

Медицинскими приборами и аппаратами принято считать технические устройства, предназначенные для диагностических (электромонометр, ультразвуковой эхо-локатор, электроэнцефалограф, электрокардиограф, рентгеновский аппарат и т.д.) или лечебных целей (аппарат гальванизации, аппарат индуктотермии, электронные стимуляторы, аппарат УВЧ, СВЧ, лазерная установка, УФ-облучатели).

Раздел электроники, в котором рассматриваются особенности применения электронных систем для решения медико-биологических задач, а также устройство соответствующей аппаратуры, получил название медицинской электроники, которая основывается на сведениях из различных разделов физики, математики, техники, медицины, биологии, физиологии и других наук. Применения электроники в медицине весьма разнообразны, ибо это постоянно развивающаяся прикладная область знаний, позволяющая многие неэлектрические параметры биологических систем преобразовывать в электрический сигнал. Информацию, заключённую в электрическом сигнале, удобно регистрировать, а при необходимости передавать на расстояние.

Из огромного арсенала медицинских электронных приборов и аппаратов можно выделить следующие три основные группы, используемые для медико-биологических целей:

а) Устройства, предназначенные для получения (съёма), регистрации и передачи медико-биологической информации. Такая информация может касаться не только процессов, происходящих в живом организме (органы, системы), но и состояния окружающей среды (санитарно-гигиенические цели). К этой группе относится большая часть диагностической аппаратуры, а также медицинская аппаратура, предназначенная для лабораторных исследований (электрокардиографы, фоннокардиографы, балистокардиографы, ультразвуковые диагностические аппараты, реографы, шумомеры, PH-метры и др.). Для большинства этих приборов в радиотехническом отношении характерно наличие усилительных каскадов.

б) Электронные устройства, которые обеспечивают дозируемые воздействия на организм различных физических факторов (ультразвук, электрический ток, постоянное и переменное магнитное поле, электромагнитные волны различных диапазонов и др.) с лечебной целью: кардиостимуляторы, дефиблияторы, лазерные установки, аппараты УВЧ, аппараты для электрохирургии и др. С физической точки зрения большинство этих устройств являются генераторами различных электрических сигналов.

в) Кибернетические электронные устройства. Сюда относятся компьютеры, предназначенные для переработки, хранения и автоматического анализа медико-биологической информации; устройства, для управления процессами жизнедеятельности и автоматического регулирования состояния окружающей человека среды; электронные модели биологических процессов и некоторых органов (искусственная почка, сердечный клапан, аппарат кровообращения и др.).

Применение указанной электронной медицинской аппаратуры в значительной мере повышает эффективность диагностики и лечения раз­личных заболеваний.