V LO

Bożena Lasko

Fala elektromagnetycznaFala elektromagnetyczna

Fala elektromagnetyczna jest rozchodzącym się w przestrzeni sprzężonym polem elektrycznym (opisuje je wektor natężenia elektrycznego E) i magnetycznym (opisuje je wektor indukcji magnetycznej B), prostopadłych do siebie i do kierunku rozchodzenia się, o natężeniach zmieniających się sinusoidalnie.

Fala elektromagnetyczna niesie ze sobą energię.

Wielkością charakteryzującą fale jest częstotliwość, czyli liczba pełnych zmian pola magnetycznego i elektrycznego w ciągu jednej sekundy, wyrażona w hercach. Drugą wielkością jest długość fali, czyli odległość między sąsiednimi punktami w których pole magnetyczne i elektryczne jest takie samo (Wielkości te zależą od siebie). Czym większa jest częstotliwość to długość fali jest mniejsza fali.

Częstotliwość dla danej fali jest stała i niezależna od ośrodka. Natomiast długość fali zmienia się, bowiem prędkość fali zależy od rodzaju ośrodka.

Typy promieniowaniaTypy promieniowania

RadioterapiaRadioterapia Obecnie w radioterapii stosuje się niemal wyłącznie Obecnie w radioterapii stosuje się niemal wyłącznie promieniowanie promieniowanie

o bardzo dużej energiio bardzo dużej energii. Promieniowanie to wnika głęboko w ciało . Promieniowanie to wnika głęboko w ciało pacjenta i naświetla zainteresowany obszar. Promieniowanie pacjenta i naświetla zainteresowany obszar. Promieniowanie przechodząc przez tkanki człowieka jonizuje je i może nastąpić przechodząc przez tkanki człowieka jonizuje je i może nastąpić śmierć komórki lub zahamowanie procesów rozmnażania. śmierć komórki lub zahamowanie procesów rozmnażania. Napromieniowany obszar to guz i najbliższe węzły chłonne Napromieniowany obszar to guz i najbliższe węzły chłonne ponieważ właśnie przez węzły chłonne następują przerzuty do ponieważ właśnie przez węzły chłonne następują przerzuty do innych części ciała. Okazuje się, że tkanka nowotworowa w innych części ciała. Okazuje się, że tkanka nowotworowa w stosunku do tkanki zdrowej ma bardzo małą zdolność do stosunku do tkanki zdrowej ma bardzo małą zdolność do regeneracji uszkodzeń wywołanych działaniem promieni gamma. regeneracji uszkodzeń wywołanych działaniem promieni gamma.

Promieniowanie o wysokich energiach nie ulega też wybiórczemu Promieniowanie o wysokich energiach nie ulega też wybiórczemu pochłanianiu w kościach i chrząstkach, dzięki czemu zmniejsza się pochłanianiu w kościach i chrząstkach, dzięki czemu zmniejsza się ryzyko popromiennego uszkodzenia tych struktur.ryzyko popromiennego uszkodzenia tych struktur.

Rzadziej źródło jest umieszczone wewnątrz ciała pacjenta. Wtedy Rzadziej źródło jest umieszczone wewnątrz ciała pacjenta. Wtedy izotopy podajemy dożylnie lub doustnie wprowadzając je do izotopy podajemy dożylnie lub doustnie wprowadzając je do wnętrza organizmu.wnętrza organizmu.

Do leczenia promieniami zewnętrznymi, jako źródło źródła Do leczenia promieniami zewnętrznymi, jako źródło źródła promieniowania gamma najczęściej wykorzystuje się aparat promieniowania gamma najczęściej wykorzystuje się aparat kobaltowy (kobaltowy (bomba kobaltowabomba kobaltowa) wykorzystujący promieniowanie ) wykorzystujący promieniowanie izotopu kobaltu lub izotopu kobaltu lub bomby cezowebomby cezowe wykorzystujące izotop cezut. wykorzystujące izotop cezut.

Do leczenia miejscowego niewielkich zmian nowotworowych Do leczenia miejscowego niewielkich zmian nowotworowych położonych w narządach takich jak oskrzela, przełyk, narząd rodny, położonych w narządach takich jak oskrzela, przełyk, narząd rodny, mózg używa się również mózg używa się również źródła irydowegoźródła irydowego,.,.

Do wytwarzania wysokoenergetycznych wiązek elektronów stosuje Do wytwarzania wysokoenergetycznych wiązek elektronów stosuje się akceleratory liniowe (jest to przyspieszacz czyli urządzenie się akceleratory liniowe (jest to przyspieszacz czyli urządzenie przyspieszające naładowane cząstki).przyspieszające naładowane cząstki).

Bomba kobaltowa

Symulator - określanie miejsc będących naświetlanych promieniowaniem gamma

Promieniowanie rentgenowskiePromieniowanie rentgenowskie

Promieniowanie rentgenowskie odkrył w 1895 roku W.C. Roentgen (pierwszy laureat Nagrody Nobla z fizyki) i Promieniowanie rentgenowskie odkrył w 1895 roku W.C. Roentgen (pierwszy laureat Nagrody Nobla z fizyki) i nazwał promieniowaniem Xnazwał promieniowaniem X

promieniowanie rentgenowskie wytwarzane jest w promieniowanie rentgenowskie wytwarzane jest w lampach rentgenowskichlampach rentgenowskich i są dwa mechanizmy powstawania i są dwa mechanizmy powstawania tego promieniowania.tego promieniowania.

Pierwszy mechanizm to -przyspieszone w polu elektrycznym elektrony hamowane są przez materiał anody Pierwszy mechanizm to -przyspieszone w polu elektrycznym elektrony hamowane są przez materiał anody tracąc swoją energię, która zostaje wypromieniowana jako promieniowanie hamowania tracąc swoją energię, która zostaje wypromieniowana jako promieniowanie hamowania

Drugi mechanizm emisji tego promieniowania związany jest z procesami wzbudzenia i jonizacji atomów ośrodka Drugi mechanizm emisji tego promieniowania związany jest z procesami wzbudzenia i jonizacji atomów ośrodka (anody) przez uderzające w anodę elektrony. (anody) przez uderzające w anodę elektrony.

widok ręki żony Roentgena otrzymany na kliszy fotograficznej z

pomocą odkrytego przez Roentgena promieniowania Schemat lampy rentgenowskiej

Promieniowanie gammaPromieniowanie gamma

Są to fale elektromagnetyczne o długości krótszej od 10Są to fale elektromagnetyczne o długości krótszej od 10 -10 -10 m. m. Związana jest z nim bardzo duża energiaZwiązana jest z nim bardzo duża energia Źródłem promieniowania gamma inaczej zwanego promieniowaniem Źródłem promieniowania gamma inaczej zwanego promieniowaniem

przenikliwymprzenikliwym są procesy zachodzące w jądrze atomowym (np. rozpad są procesy zachodzące w jądrze atomowym (np. rozpad pierwiastków promieniotwórczych zawartych w skorupie ziemskiej lub pierwiastków promieniotwórczych zawartych w skorupie ziemskiej lub reakcje jądrowe) oraz promieniowanie kosmiczne powstające podczas reakcje jądrowe) oraz promieniowanie kosmiczne powstające podczas procesów jądrowych zachodzących w gwiazdach i galaktykachprocesów jądrowych zachodzących w gwiazdach i galaktykach. .

RTGRTG

W metodzie tej wykorzystane jest zjawisko W metodzie tej wykorzystane jest zjawisko różnego pochłaniania promieniowania różnego pochłaniania promieniowania rentgenowskiego przez różne tkanki ciała. rentgenowskiego przez różne tkanki ciała. Szczególnie duża różnica jest między Szczególnie duża różnica jest między pochłanianiem tkanek miękkich i kości.pochłanianiem tkanek miękkich i kości.

Przechodzące przez ciało promieniowanie Przechodzące przez ciało promieniowanie powoduje zaczernienie kliszy fotograficznej powoduje zaczernienie kliszy fotograficznej w stopniu zależnym od natężenia tego w stopniu zależnym od natężenia tego promieniowania.promieniowania.

Kość wykazuje znacznie większą zdolność Kość wykazuje znacznie większą zdolność absorpcji (pochłaniania) promieniowania niż absorpcji (pochłaniania) promieniowania niż otaczające ją tkanki miękkie, dzięki czemu otaczające ją tkanki miękkie, dzięki czemu widoczna jest na kliszy jako miejsce widoczna jest na kliszy jako miejsce niezaczernione niezaczernione

Badania rentgenowskie nie są obojętne dla Badania rentgenowskie nie są obojętne dla zdrowia, ponieważ ok. 99% promieniowania zdrowia, ponieważ ok. 99% promieniowania jest pochłaniane przez organizm jest pochłaniane przez organizm

ArteriografiaArteriografia

W badaniach radiologicznych stosuje się W badaniach radiologicznych stosuje się również związki kontrastowe czyli również związki kontrastowe czyli substancje, które silnie pochłaniają substancje, które silnie pochłaniają promieniowanie rentgenowskie.promieniowanie rentgenowskie.

Do tętnicy najczęściej Do tętnicy najczęściej tętnicy udowej lub lub tętnicy ramiennej wprowadza się wprowadza się cewnik naczyniowy przez który do krwi przez który do krwi wstrzykuje się rozpuszczalny w wodzie wstrzykuje się rozpuszczalny w wodzie środek kontrastowy, który dociera do , który dociera do regionu organizmu podlegającego badaniu , regionu organizmu podlegającego badaniu , a następnie wykonuje się serię zdjęć a następnie wykonuje się serię zdjęć rentgenowskich. Pozwala to na rentgenowskich. Pozwala to na uwidocznienie naczyń, ich odgałęzień i uwidocznienie naczyń, ich odgałęzień i zmian chorobowych w nich występujących. zmian chorobowych w nich występujących.

Niekiedy w trakcie badania wykonuje się Niekiedy w trakcie badania wykonuje się zabieg zabieg angioplastyki lub implantacji lub implantacji stentu w w miejscu zmiany chorobowej.miejscu zmiany chorobowej.

Najczęściej wykonuje się arteriografię: Najczęściej wykonuje się arteriografię: aorty, , tętnic nerkowych, naczyń mózgowych i , naczyń mózgowych i tętnic wieńcowych..

zdjęcie tętnic mózgowych

Arteriografia tętnic podstawno-kręgowych

Cewnik naczyniowy

Tomografia komputerowaTomografia komputerowa TomografiaTomografia w skrócie CT (computed tomography) w skrócie CT (computed tomography)

polega na wykonywaniu wykonywaniu kolejnych polega na wykonywaniu wykonywaniu kolejnych zdjęć rentgenowskich sterowanych komputerem zdjęć rentgenowskich sterowanych komputerem badanego narządu w różnych płaszczyznach i pod badanego narządu w różnych płaszczyznach i pod różnym kątem. Pozwala to uzyskać warstwowy różnym kątem. Pozwala to uzyskać warstwowy obraz, przedstawiający bardzo dokładnie nawet obraz, przedstawiający bardzo dokładnie nawet niewielkie zmiany chorobowe.niewielkie zmiany chorobowe.

Tomograf komputerowyTomograf komputerowy składa się ze stołu, na składa się ze stołu, na którym leży pacjent, gantry, w której znajduje się którym leży pacjent, gantry, w której znajduje się lampa promieniowania rentgenowskiego wraz z lampa promieniowania rentgenowskiego wraz z detektorami oraz z komputerowej konsoli, na której detektorami oraz z komputerowej konsoli, na której programuje się i ogląda badania. programuje się i ogląda badania.

Promieniowanie rengenowskie Promieniowanie rengenowskie Promieniowanie Promieniowanie rengenowskie, przechodząc przez poszczególne rengenowskie, przechodząc przez poszczególne tkanki ciała pacjenta, ulega osłabieniu. Stopień tkanki ciała pacjenta, ulega osłabieniu. Stopień osłabienia promieniowania zależy od rodzaju osłabienia promieniowania zależy od rodzaju tkanki, np. przechodząc przez kości - fala tkanki, np. przechodząc przez kości - fala rentgenowska ulega silnemu osłabieniu, natomiast rentgenowska ulega silnemu osłabieniu, natomiast przechodząc przez powietrze - osłabienie to jest przechodząc przez powietrze - osłabienie to jest minimalne. Dzięki temu zjawisku można dobrze minimalne. Dzięki temu zjawisku można dobrze zróżnicować między sobą poszczególne tkanki w zróżnicować między sobą poszczególne tkanki w ciele pacjenta. ciele pacjenta.

Czasami, w celu dokładniejszej oceny danego Czasami, w celu dokładniejszej oceny danego obszaru, pacjentowi podaje się dożylnie odpowiedni obszaru, pacjentowi podaje się dożylnie odpowiedni środek kontrastowyśrodek kontrastowy (osłabiający promieniowanie (osłabiający promieniowanie rentgenowskie). Podanie badanemu takiego środka rentgenowskie). Podanie badanemu takiego środka powoduje, że fale rentgenowska jest prawie powoduje, że fale rentgenowska jest prawie całkowicie pochłonięta w tych tkankach (np. całkowicie pochłonięta w tych tkankach (np. naczynia żylne) a na ekranie komputera widzimy naczynia żylne) a na ekranie komputera widzimy jasne pole, odpowiadające w tym przypadku jasne pole, odpowiadające w tym przypadku naczyniom żylnym wypełnionym środkiem naczyniom żylnym wypełnionym środkiem kontrastowym kontrastowym

Zdjęcie tomograficzne głowy na poziomie oczodołów

Promieniowanie nadfioletowePromieniowanie nadfioletowe

Promieniowanie nadfioletowe zwane inaczej Promieniowanie nadfioletowe zwane inaczej ultrafioletowyultrafioletowy ( w skrócie UV) ( w skrócie UV) Naturalnymi źródłami są ciała o dostatecznie wysokiej temperaturze. Znikome, ale zauważalne ilości tego Naturalnymi źródłami są ciała o dostatecznie wysokiej temperaturze. Znikome, ale zauważalne ilości tego

promieniowania wysyłają już ciała o temperaturze 3000K i ze wzrostem temperatury natężenie wzrasta. Silnym promieniowania wysyłają już ciała o temperaturze 3000K i ze wzrostem temperatury natężenie wzrasta. Silnym źródłem jest Słońceźródłem jest Słońce, którego temperatura powierzchni wynosi 6000K., którego temperatura powierzchni wynosi 6000K.

Technicznymi źródłami są Technicznymi źródłami są lampy wyładowczelampy wyładowcze, przede wszystkim rtęciowe zwane kwarcówkami (lampy te osłania , przede wszystkim rtęciowe zwane kwarcówkami (lampy te osłania szkło kwarcowe, które przepuszcza promieniowanie nadfioletowe, zwykłe szkło nadfiolet pochłania) wytwarzane szkło kwarcowe, które przepuszcza promieniowanie nadfioletowe, zwykłe szkło nadfiolet pochłania) wytwarzane np. w lampach kwarcowych.np. w lampach kwarcowych.

Lampa kwarcowaLampa kwarcowa - rodzaj - rodzaj lampy wyładowczejlampy wyładowczej, w której , w której źródło promieniowania nadfioletowego powstaje poprzez powstaje poprzez wzbudzenie par wzbudzenie par rtęci bądź bądź gazów szlachetnych pod wpływem pod wpływem pola elektrycznego. Lampa ta jest wykonywana ze . Lampa ta jest wykonywana ze szkła kwarcowego, które w niewielkim stopniu pochłania promieniowanie tej długości. szkła kwarcowego, które w niewielkim stopniu pochłania promieniowanie tej długości.

W lampie jarzeniowej rura wyładowcza wypełniona jest parami rtęci. Kiedy prąd elektryczny płynie przez pary W lampie jarzeniowej rura wyładowcza wypełniona jest parami rtęci. Kiedy prąd elektryczny płynie przez pary rtęci, zaczyna wydobywać się promieniowanie ultrafioletowe. Promieniowanie pada na luminofor, którym pokryta rtęci, zaczyna wydobywać się promieniowanie ultrafioletowe. Promieniowanie pada na luminofor, którym pokryta jest rura od wewnątrz i pobudza go do świecenia przez fluorescencję. jest rura od wewnątrz i pobudza go do świecenia przez fluorescencję.

Promieniowanie nadfioletowe ma silne działanie fotochemiczne. wywołuje jonizację i jest zabójcze dla Promieniowanie nadfioletowe ma silne działanie fotochemiczne. wywołuje jonizację i jest zabójcze dla organizmów żywych, wywołuje lub przyspiesza szereg reakcji chemicznych. organizmów żywych, wywołuje lub przyspiesza szereg reakcji chemicznych.

Przed promieniowaniem nadfioletowym chroni nas warstwa ozonowa, a także powietrzePrzed promieniowaniem nadfioletowym chroni nas warstwa ozonowa, a także powietrze

Zastosowanie UVZastosowanie UV

Promieniowanie z zakresu o największej Promieniowanie z zakresu o największej długości fali UV-A nie jest w normalnych długości fali UV-A nie jest w normalnych dawkach szkodliwe i stosuje się je klinicznie dawkach szkodliwe i stosuje się je klinicznie w leczeniu niektórych dolegliwości skóry, w leczeniu niektórych dolegliwości skóry, jak np. łuszczycy. jak np. łuszczycy.

Promieniowanie UVC ze względu na dużą Promieniowanie UVC ze względu na dużą częstotliwość i energie niesiona przez falę częstotliwość i energie niesiona przez falę wykorzystuje się w warunkach wykorzystuje się w warunkach laboratoryjnych do sterylizacji czyli laboratoryjnych do sterylizacji czyli odkażania i zabijania chorobotwórczych odkażania i zabijania chorobotwórczych mikroorganizmów jak np. bakterii. mikroorganizmów jak np. bakterii.

Najbardziej aktywny biologicznie jest obszar promieniowania UVB. W odpowiednich dawkach ma on działanie przeciwkrzywiczne – wytwarza w organizmie witaminę D, jak również wzmaga odporność organizmu na infekcje i choroby.

Promieniowanie Promieniowanie podczerwone podczerwone

Podczerwone promieniowanie zwane inaczej promieniowaniem cieplnymPodczerwone promieniowanie zwane inaczej promieniowaniem cieplnym Każde ciało o temperaturze większej od zera bezwzględnego emituje promieniowanie cieplne Już w Każde ciało o temperaturze większej od zera bezwzględnego emituje promieniowanie cieplne Już w

temperaturze kilku kelwinów ciała emitują promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie dalekiej podczerwieni, temperaturze kilku kelwinów ciała emitują promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie dalekiej podczerwieni, ciała o temperaturze pokojowej emitują najwięcej promieniowania o długości fali rzędu 10 μm. Przedmioty ciała o temperaturze pokojowej emitują najwięcej promieniowania o długości fali rzędu 10 μm. Przedmioty cieplejsze emitują więcej promieniowania i o mniejszej długości, co pozwala na ich łatwe wykrycie. cieplejsze emitują więcej promieniowania i o mniejszej długości, co pozwala na ich łatwe wykrycie.

Wzmacniacz kontrastu Wzmacniacz kontrastu żyłżył

By podać lek, pobrać próbkę krwi czy podłączyć kroplówkę, trzeba się najpierw wkłuć do żyły. By podać lek, pobrać próbkę krwi czy podłączyć kroplówkę, trzeba się najpierw wkłuć do żyły. Bywa to trudne zwłaszcza u osób otyłych czy u dzieci, które mają małe naczynia krwionośne. A Bywa to trudne zwłaszcza u osób otyłych czy u dzieci, które mają małe naczynia krwionośne. A im szybciej nastąpi dokładne wkłucie, tym lepiej dla chorego. Szczególnie jest to potrzebne, gdy im szybciej nastąpi dokładne wkłucie, tym lepiej dla chorego. Szczególnie jest to potrzebne, gdy trzeba udzielić pomocy ciężko rannemu. trzeba udzielić pomocy ciężko rannemu.

Skutecznym rozwiązaniem może być zastosowanie urządzenia zwanego "wzmacniaczem Skutecznym rozwiązaniem może być zastosowanie urządzenia zwanego "wzmacniaczem kontrastu żył" Opracował je Herbert Zeman z University of Tennessee w Memphis w 2004 roku.kontrastu żył" Opracował je Herbert Zeman z University of Tennessee w Memphis w 2004 roku.

Kamera pracujące w zakresie bliskiej Kamera pracujące w zakresie bliskiej podczerwienipodczerwieni (o długości fali 740 nanometrów) (o długości fali 740 nanometrów) wychwytuje obraz wideo żył pacjenta, komputer podwyższa kontrast obrazu, a elektroniczny wychwytuje obraz wideo żył pacjenta, komputer podwyższa kontrast obrazu, a elektroniczny projektor rzutuje obraz żył na skórę. projektor rzutuje obraz żył na skórę.

Podczerwień emitują diody LED, otaczające soczewkę kamery. Bliska podczerwień jest silnie Podczerwień emitują diody LED, otaczające soczewkę kamery. Bliska podczerwień jest silnie pochłaniana przez krew, zaś rozpraszana przez otaczające tkanki. Kamera widzi czarne pochłaniana przez krew, zaś rozpraszana przez otaczające tkanki. Kamera widzi czarne naczynia na jasnym tle mięśni i tkanki tłuszczowej. naczynia na jasnym tle mięśni i tkanki tłuszczowej.

Obraz w kolorze zielonym, z komputerowo zwiększonym kontrastem jest rzutowany na skórę w Obraz w kolorze zielonym, z komputerowo zwiększonym kontrastem jest rzutowany na skórę w to samo miejsce, które widzi kamera, poprzez półprzepuszczalne lustro ustawione pod kątem 45 to samo miejsce, które widzi kamera, poprzez półprzepuszczalne lustro ustawione pod kątem 45 stopni. Wybrano zielone światło, gdyż nie zakłóca działania czujnika podczerwieni.stopni. Wybrano zielone światło, gdyż nie zakłóca działania czujnika podczerwieni.

Obraz żył odpowiada rzeczywistości z dokładnością do 0,06 milimetra, można je uwidocznić do Obraz żył odpowiada rzeczywistości z dokładnością do 0,06 milimetra, można je uwidocznić do głębokości 8 milimetrów pod skórą.głębokości 8 milimetrów pod skórą.

Zdjęcia termowizyjneZdjęcia termowizyjne W medycynie możliwe jest poznanie rozkładu W medycynie możliwe jest poznanie rozkładu

temperatury skóry człowieka. temperatury skóry człowieka.

Zazwyczaj miejsca zmienione chorobowo mają Zazwyczaj miejsca zmienione chorobowo mają nieco wyższą temperaturę niż tkanka zdrowa, więc nieco wyższą temperaturę niż tkanka zdrowa, więc długości fal, na które przypada maksimum emisji, długości fal, na które przypada maksimum emisji, są nieco krótsze niż długości fal emitowanych przez są nieco krótsze niż długości fal emitowanych przez zdrową tkankę i wysyłają więcej promieniowania.zdrową tkankę i wysyłają więcej promieniowania.

Na zdjęciach otrzymuje się rozkład temperatury. Na zdjęciach otrzymuje się rozkład temperatury. Kolory cieplejsze odpowiadają wyższym Kolory cieplejsze odpowiadają wyższym temperaturom.temperaturom.

Zdjęcia termowizyjne wykorzystane są w różnych Zdjęcia termowizyjne wykorzystane są w różnych sytuacjach np. do wykrywanie raka piersi, sytuacjach np. do wykrywanie raka piersi, wykrywania i lokalizacji stanów zapalnych, wykrywania i lokalizacji stanów zapalnych, reumatycznych, oparzeniowych i zmian reumatycznych, oparzeniowych i zmian alergicznych, diagnostyki podczas operacji alergicznych, diagnostyki podczas operacji rozbijania kamieni nerkowych, badania układu rozbijania kamieni nerkowych, badania układu krążenia, diagnozowania zmian miażdżycowych w krążenia, diagnozowania zmian miażdżycowych w kończynach czy też kontroli temperatury kończynach czy też kontroli temperatury schłodzonego serca podczas jego operacji.schłodzonego serca podczas jego operacji.

Zdjęcie Zdjęcie termowizyjne, termowizyjne, widoczne jest widoczne jest wyraźne wyraźne podwyższenie podwyższenie temperatury temperatury spowodowane spowodowane zapaleniem nerwuzapaleniem nerwu

Spektralny tomograf optyczny okaSpektralny tomograf optyczny oka

Tomograf optyczny pozwala na Tomograf optyczny pozwala na otrzymywanie obrazu oka przez analizę otrzymywanie obrazu oka przez analizę światła podczerwonego rozproszonego w światła podczerwonego rozproszonego w elementach jego struktury. elementach jego struktury.

Fala odbija się od poszczególnych warstw Fala odbija się od poszczególnych warstw oka, wraca do urządzenia i jest oka, wraca do urządzenia i jest analizowana.analizowana.

Obraz przekroju wybranego fragmentu oka, Obraz przekroju wybranego fragmentu oka, czyli tomogram, pojawia się na monitorze. czyli tomogram, pojawia się na monitorze. Pozwala on uzyskać doskonały obraz Pozwala on uzyskać doskonały obraz rogówki, siatkówki, tęczówki i soczewki oka.rogówki, siatkówki, tęczówki i soczewki oka.

Właśnie w ten sposób można zdiagnozować Właśnie w ten sposób można zdiagnozować między innymi uszkodzenia i choroby między innymi uszkodzenia i choroby rogówki, dokładnie dopasować soczewki rogówki, dokładnie dopasować soczewki kontaktowe. Daje to również szansę na kontaktowe. Daje to również szansę na szybsze wykrywanie niektórych chorób, na szybsze wykrywanie niektórych chorób, na przykład zwyrodnienia plamki związanego z przykład zwyrodnienia plamki związanego z wiekiem, a także odkrywanie rzeczy wiekiem, a także odkrywanie rzeczy nowych.nowych.

Tomogram czyli przekrój przez plamkę żółtą oka zdrowego człowieka wykonany nowym urządzeniem, kolory oznaczają natężenie światła odbitego od danej warstwy

Światło laseroweŚwiatło laserowe

Światło laserowe ma ściśle określoną długość fali (fala Światło laserowe ma ściśle określoną długość fali (fala monochromatyczna), jest spójne (cała wiązka ma taką samą fazę) i monochromatyczna), jest spójne (cała wiązka ma taką samą fazę) i można je wytwarzać w postaci silnie skupionych wiązek o średnicy można je wytwarzać w postaci silnie skupionych wiązek o średnicy nawet rzędu długości fali tego promieniowania. Ta ostatnia cecha nawet rzędu długości fali tego promieniowania. Ta ostatnia cecha pozwala na ogromne zwiększenie gęstości mocy wiązki, co z kolei pozwala na ogromne zwiększenie gęstości mocy wiązki, co z kolei daje możliwość skupienia dużych ilości energii na minimalnym daje możliwość skupienia dużych ilości energii na minimalnym obszarze. obszarze.

Zastosowanie laseraZastosowanie lasera Ostra wiązka laserowa stosowana jako skalpel Ostra wiązka laserowa stosowana jako skalpel

chirurgiczny umożliwia przeprowadzanie czystych chirurgiczny umożliwia przeprowadzanie czystych cięć w tkankach, a przez przypalanie rany cięć w tkankach, a przez przypalanie rany zmniejsza krwawienie. Takich bezkrwawych zmniejsza krwawienie. Takich bezkrwawych zabiegów można dokonywać na narządach silnie zabiegów można dokonywać na narządach silnie ukrwionych, jak wątroba, płuca czy mózg. ukrwionych, jak wątroba, płuca czy mózg.

Laserem można usuwać tatuaż lub zabarwienia Laserem można usuwać tatuaż lub zabarwienia skóry w miejscach różniących się współczynnikiem skóry w miejscach różniących się współczynnikiem absorpcji od miejsc sąsiednich absorpcji od miejsc sąsiednich

W stomatologii stosuje się najczęściej do W stomatologii stosuje się najczęściej do fizykoterapii przy chorobach dziąseł (światło o fizykoterapii przy chorobach dziąseł (światło o odpowiedniej barwie korzystnie wpływa na tkanki), odpowiedniej barwie korzystnie wpływa na tkanki), ale również zamiast wiertła. Innym zastosowaniem ale również zamiast wiertła. Innym zastosowaniem lasera jest wybielanie zębów - przebarwienia bieleją lasera jest wybielanie zębów - przebarwienia bieleją pod wpływem silnego światła pod wpływem silnego światła

W okulistyce, w mikrochirurgii ocznej do łączenia W okulistyce, w mikrochirurgii ocznej do łączenia (koagulacji) odklejonej siatkówki z naczyniówką w (koagulacji) odklejonej siatkówki z naczyniówką w oku ludzkim.. Zabieg polega na tym, że wiązkę oku ludzkim.. Zabieg polega na tym, że wiązkę laserową kieruje się przez źrenicę tak, aby laserową kieruje się przez źrenicę tak, aby soczewka skupiła ją w miejscu, w którym ma soczewka skupiła ją w miejscu, w którym ma powstać koagulacja. Wiązka laserowa rozchodzi się powstać koagulacja. Wiązka laserowa rozchodzi się bez dużych strat w elementach przezroczystych bez dużych strat w elementach przezroczystych oka, a jest silnie pochłaniana przez nabłonek oka, a jest silnie pochłaniana przez nabłonek siatkówki. Silny, impuls świetlny wywołuje odczyn siatkówki. Silny, impuls świetlny wywołuje odczyn zapalny, w następstwie czego powstaje zrost, który zapalny, w następstwie czego powstaje zrost, który "przykleja" siatkówkę do naczyniówki. "przykleja" siatkówkę do naczyniówki.

W biomedycynie-promieniowanie to pozwala na W biomedycynie-promieniowanie to pozwala na przeprowadzanie mikrooperacji wewnątrz przeprowadzanie mikrooperacji wewnątrz pojedynczej komórki.pojedynczej komórki.

chirurg wprowadza wiązkę lasera argonowego przez wąski przewód do ucha pacjenta w celu usunięcia nowotworu powstałego pomiędzy uchem a mózgiem.

Zastosowanie laseraZastosowanie lasera

Fale radioweFale radiowe

Fale radiowe są rodzajem promieniowania elektromagnetycznego i od innych fal (np. rentgenowskich, czy światła Fale radiowe są rodzajem promieniowania elektromagnetycznego i od innych fal (np. rentgenowskich, czy światła widzialnego ) różnią się długością (od 1 cm do 100 km) oraz sposobem w jaki są generowanewidzialnego ) różnią się długością (od 1 cm do 100 km) oraz sposobem w jaki są generowane

Fale radiowe powstają przez wypromieniowanie energii z anteny nadawczej (układu nadawczego), który jest Fale radiowe powstają przez wypromieniowanie energii z anteny nadawczej (układu nadawczego), który jest elektronicznym układem drgającym elektronicznym układem drgającym

Fale długie, o bardzo małych częstotliwościach(3-300 kHz), rozchodzą się na olbrzymie odległości po liniach prostych, a w miarę oddalania od nadajnika ulegają coraz większym zakłóceniom. Fale średnie (częstotliwość 300 kHz-3MHz) mają zasięg do kilkuset kilometrów. Są używane do komunikacji radiotelegraficznej i w radiofonii. Fale krótkie o wysokiej częstotliwości (3-30 MHz) są przeznaczone dla radioamatorów.

Fale ultrakrótkie o bardzo wysokiej częstotliwości (30-300MHz) mogą przenosić skomplikowane sygnały, np. muzykę stereo, program telewizyjny a także rozmowy przez telefony komórkowe.

Rezonans magnetycznyRezonans magnetyczny Na jądra atomowe umieszczone w silnym polu Na jądra atomowe umieszczone w silnym polu

magnetycznym można działać magnetycznym można działać falami radiiowymifalami radiiowymi o o ściśle określonej częstości. Jądra absorbują ściśle określonej częstości. Jądra absorbują energię tych fal radiowych, a potem oddają ją - energię tych fal radiowych, a potem oddają ją - emitując fale o tej samej częstości. Zjawisko to emitując fale o tej samej częstości. Zjawisko to zachodzi najłatwiej dla jąder wodoru, ponieważ są zachodzi najłatwiej dla jąder wodoru, ponieważ są najlżejsze najlżejsze

Obrazowanie za pomocą rezonansu Obrazowanie za pomocą rezonansu magnetycznego polega na umieszczeniu pacjenta magnetycznego polega na umieszczeniu pacjenta w komorze aparatu, w stałym polu magnetycznym o w komorze aparatu, w stałym polu magnetycznym o wysokiej energii. Silne magnesy wytwarzają wysokiej energii. Silne magnesy wytwarzają jednorodne pole, które powoduje, że momenty jednorodne pole, które powoduje, że momenty magnetyczne lub inaczej spiny jąder wodoru magnetyczne lub inaczej spiny jąder wodoru (protonów) porządkują się w kierunku pola.(protonów) porządkują się w kierunku pola.

Jądra wodoru absorbują energię tych fal radiowych, Jądra wodoru absorbują energię tych fal radiowych, zmieniają swój stan, a potem oddają energię zmieniają swój stan, a potem oddają energię emitując fale o tej samej częstości (zachodzi więc emitując fale o tej samej częstości (zachodzi więc zjawisko rezonansu). Sygnały te odbierane są zjawisko rezonansu). Sygnały te odbierane są przez aparat i można precyzyjnie zlokalizować przez aparat i można precyzyjnie zlokalizować miejsce, w którym zachodzi emisja. Szybkość emisji miejsce, w którym zachodzi emisja. Szybkość emisji zależy od typu cząsteczek i jest różna dla zależy od typu cząsteczek i jest różna dla tłuszczów, białek, wody i innych bogatych w wodór tłuszczów, białek, wody i innych bogatych w wodór związków, co pozwala rozróżnić typy i gęstości związków, co pozwala rozróżnić typy i gęstości tkanek.tkanek.

Odebranym sygnałom komputer przypisuje Odebranym sygnałom komputer przypisuje odpowiednią skalę szarości i na ekranie monitora odpowiednią skalę szarości i na ekranie monitora telewizyjnego lub na zdjęciach widać obszary o telewizyjnego lub na zdjęciach widać obszary o różnym stopniu zaczernienia. różnym stopniu zaczernienia.

Obraz uzyskany za pomocą MRI, przemieszczony dysk w kręgosłupie szyjnym (czwarty od góry) uciska rdzeń kręgowy

Fala mechanicznaFala mechaniczna

Fala mechanicznaFala mechaniczna – fala rozchodząca się w ośrodkach sprężystych poprzez – fala rozchodząca się w ośrodkach sprężystych poprzez rozprzestrzenianie się drgań tego ośrodka. Przykładami fal mechanicznych są fale rozprzestrzenianie się drgań tego ośrodka. Przykładami fal mechanicznych są fale morskie, fale dźwiękowe, fale sejsmiczne itd.morskie, fale dźwiękowe, fale sejsmiczne itd.

UltradźwiękiUltradźwięki

Przeciętny człowiek słyszy dźwięki o częstotliwości od 16 do 16 000 Hz. Dźwięki o częstotliwości większej niż Przeciętny człowiek słyszy dźwięki o częstotliwości od 16 do 16 000 Hz. Dźwięki o częstotliwości większej niż 20000Hz nazywamy ultradźwiękami. Słyszą je niektóre zwierzęta, na przykład nietoperze, delfiny lub również psy.20000Hz nazywamy ultradźwiękami. Słyszą je niektóre zwierzęta, na przykład nietoperze, delfiny lub również psy.

Na granicy dwóch ośrodków fizycznych, np. powietrza i wody, część fali dźwiękowej odbija się, a cześć przechodzi Na granicy dwóch ośrodków fizycznych, np. powietrza i wody, część fali dźwiękowej odbija się, a cześć przechodzi dalej. Jeśli fala przechodzi przez granicę dwóch ośrodków o różnych prędkościach rozchodzenia się następuje dalej. Jeśli fala przechodzi przez granicę dwóch ośrodków o różnych prędkościach rozchodzenia się następuje załamanie czyli zmiana kierunku rozchodzenia się fali. Na zjawisku odbicia i załamania fali dźwiękowej opiera się załamanie czyli zmiana kierunku rozchodzenia się fali. Na zjawisku odbicia i załamania fali dźwiękowej opiera się jedna z najczęściej stosowanych metod diagnostycznych - ultrasonografia zwana w skrócie USG. jedna z najczęściej stosowanych metod diagnostycznych - ultrasonografia zwana w skrócie USG.

Różnie można wytwarzać ultradźwięki np.Różnie można wytwarzać ultradźwięki np. mechaniczniemechanicznie - układy drgające (struny, płytki sprężyste, piszczałki). Wykorzystują one drgania samego - układy drgające (struny, płytki sprężyste, piszczałki). Wykorzystują one drgania samego

tworzywa albo przepływ gazów czy cieczy,tworzywa albo przepływ gazów czy cieczy, termicznietermicznie - poprzez wyładowania elektryczne w płynach i gazach, poprzez ciągle lub impulsowe podnoszenie - poprzez wyładowania elektryczne w płynach i gazach, poprzez ciągle lub impulsowe podnoszenie

temperatury przewodników prądu. temperatury przewodników prądu.

USGUSG

Wyemitowana fala, przechodząc przez ciało Wyemitowana fala, przechodząc przez ciało człowieka, wprawia w drgania napotkane tkanki. człowieka, wprawia w drgania napotkane tkanki. Gdy trafia na przeszkodę, na przykład granicę Gdy trafia na przeszkodę, na przykład granicę między różnymi strukturami anatomicznymi lub między różnymi strukturami anatomicznymi lub niejednorodności tkanki, takie jak zwapnienie, niejednorodności tkanki, takie jak zwapnienie, pęcherzyki gazów czy ciała obce, jej część zostaje pęcherzyki gazów czy ciała obce, jej część zostaje odbita i wraca do źródła, część zaś podąża dalej aż odbita i wraca do źródła, część zaś podąża dalej aż trafi na kolejną przeszkodę. trafi na kolejną przeszkodę.

Różnica gęstości ośrodków powoduje drastyczną Różnica gęstości ośrodków powoduje drastyczną zmianę kierunków rozchodzenia się fali. Właśnie zmianę kierunków rozchodzenia się fali. Właśnie dlatego przed badaniem lekarz nakłada na skórę dlatego przed badaniem lekarz nakłada na skórę specjalny żel, eliminując w ten sposób niepotrzebną specjalny żel, eliminując w ten sposób niepotrzebną ze względów diagnostycznych granicę między ze względów diagnostycznych granicę między ośrodkami. Zamiast dwóch wyraźnych granic - na ośrodkami. Zamiast dwóch wyraźnych granic - na styku głowicy aparatu z powietrzem oraz powietrza styku głowicy aparatu z powietrzem oraz powietrza ze skórą - mamy jedną dzięki odpowiednim ze skórą - mamy jedną dzięki odpowiednim własnościom żelu. Fala wnika prawie bez własnościom żelu. Fala wnika prawie bez przeszkód w głąb ciała pacjentaprzeszkód w głąb ciała pacjenta..

Ultradźwięki są rozpraszane przez gazy, zaś w Ultradźwięki są rozpraszane przez gazy, zaś w ośrodkach o dużej gęstości pochłaniane. Dlatego ośrodkach o dużej gęstości pochłaniane. Dlatego nie bada się w ten sposób płuc, trudno też badać nie bada się w ten sposób płuc, trudno też badać żołądek i jelita, ponieważ zawsze gromadzą się tam żołądek i jelita, ponieważ zawsze gromadzą się tam gazy, także badanie kości lepiej wykonać inną gazy, także badanie kości lepiej wykonać inną metodą. Utrudnieniem jest też tkanka tłuszczowa, metodą. Utrudnieniem jest też tkanka tłuszczowa, która tłumi fale dźwiękowe. która tłumi fale dźwiękowe.

USG dopplerowskieUSG dopplerowskie Zjawisko Dopplera polega na zmianie Zjawisko Dopplera polega na zmianie

częstotliwości odbieranej fali przy wzajemnej częstotliwości odbieranej fali przy wzajemnej zmianie odległości między źródłem fali a zmianie odległości między źródłem fali a odbiornikiem. Podczas zbliżania częstotliwość fali odbiornikiem. Podczas zbliżania częstotliwość fali jest wyższa, a podczas oddalania niższa. Różnica jest wyższa, a podczas oddalania niższa. Różnica tych częstotliwości zwana jest przesunięciem tych częstotliwości zwana jest przesunięciem dopplerowskim. Łatwo to zjawisko zaobserwować dopplerowskim. Łatwo to zjawisko zaobserwować dla dźwięków. Jeśli samochód zbliża się do dla dźwięków. Jeśli samochód zbliża się do stojącego obserwatora to słyszymy dźwięk stojącego obserwatora to słyszymy dźwięk wyższy, jeśli oddala się to niższy.wyższy, jeśli oddala się to niższy.

To właśnie zjawisko wykorzystano w budowie To właśnie zjawisko wykorzystano w budowie specjalnych aparatów ultradźwiękowych, które specjalnych aparatów ultradźwiękowych, które umożliwiają ocenę przepływu krwi w naczyniach umożliwiają ocenę przepływu krwi w naczyniach krwionośnych i sercu. krwionośnych i sercu.

Ultradźwięki odbite od poruszającej się masy Ultradźwięki odbite od poruszającej się masy krwinkowej powracają do sondy z inną niż krwinkowej powracają do sondy z inną niż wyjściowa częstotliwością. Różnica tych wyjściowa częstotliwością. Różnica tych częstotliwości jest podstawą uzyskiwania częstotliwości jest podstawą uzyskiwania obrazów dopplerowskich.obrazów dopplerowskich.

Po komputerowym przetworzeniu otrzymanych Po komputerowym przetworzeniu otrzymanych podczas badania sygnałów można uzyskać podczas badania sygnałów można uzyskać kolorowy obraz. Jeśli jego barwa uzależniona kolorowy obraz. Jeśli jego barwa uzależniona będzie od kierunku przepływu krwi, lekarz będzie od kierunku przepływu krwi, lekarz otrzyma dodatkową ważną informację otrzyma dodatkową ważną informację pozwalającą odróżnić na przykład krew żylną od pozwalającą odróżnić na przykład krew żylną od tętniczej. Na ogół krew tętniczą wyświetla się tętniczej. Na ogół krew tętniczą wyświetla się kolorem czerwonym, a powracającą czyli żylną kolorem czerwonym, a powracającą czyli żylną niebieskim. Możliwy jest także dokładny pomiar niebieskim. Możliwy jest także dokładny pomiar prędkości przepływu krwi i innych parametrów na prędkości przepływu krwi i innych parametrów na specjalnym wykresie.specjalnym wykresie.

Krew tętnicza (kolor czerwony) przepływa przez tętnicę szyjną zwężoną nieco przez blaszki miażdżycowe. Niebieski punkt oznacza zawirowanie krwi. Powyżej widać żyłę szyjną,

którą krew wraca do serca (kolor niebieski

Źródło:Źródło: http://fizyka.net.pl/ciekawostki/http://fizyka.net.pl/ciekawostki/

ciekawostki_wn3.htmlciekawostki_wn3.html http://fizyka.net.pl/aktualnosci/http://fizyka.net.pl/aktualnosci/

ciekawostki_m2.htmlciekawostki_m2.html http://pl.wikipedia.org/wiki/http://pl.wikipedia.org/wiki/

Promieniowanie_elektromagnetycznePromieniowanie_elektromagnetyczne www.gim44.home.plwww.gim44.home.pl http://fizyka-w-medycynie.friko.pl/http://fizyka-w-medycynie.friko.pl/

radioterapia.htmradioterapia.htm http://niewit.republika.pl/http://niewit.republika.pl/

nadawanie_fal_radiowych.htmnadawanie_fal_radiowych.htm