INGINERIA TERMICĂ ȘI PERSPECTIVELE PENTRU ÎMBUNĂTĂȚIREA ACESTEIA 14
Metode de diagnosticare prin laser
ECHIPAMENTE GENERALE OPTICE
Sursele de lumină laser se execută pe baza procesului de stimulați atomilor excitați (stimulate, induse) de emisie de fotoni sau molecule sub influența de fotoni de radiații având aceeași frecvență. O trăsătură distinctivă a acestui proces este că fotonii produși de emisie stimulata, este identic cu cel apelant aspectul exterior al frecvenței de fotoni, faza, direcția și polarizarea. Acest lucru determină proprietățile unice ale lasere: coerența ridicat de radiații în spațiu și timp,, fascicul de lumină monocromatică cu unghi îngust, o concentrație mare de curgere de energie și capacitatea de a se concentra în volume foarte mici. Laserele sunt create pe baza diferitelor medii active: gazoase, lichide sau solide. Ele pot produce radiație într-o gamă foarte largă de lungimi de undă - de la 100 nm (lumina ultravioleta) la 1,2 microni (infraroșu) - și poate rula în ambele moduri continue și în impulsuri.
Laserul constă din trei componente fundamentale importante: un radiator, un sistem de pompare și o sursă de alimentare, a cărei funcționare este asigurată prin intermediul unor dispozitive auxiliare speciale. Un design simplificat al unui laser cu heliu-neon este prezentat în figura de mai jos.
Traductorul este conceput pentru a converti energia pompa (amestec traducere heliu-neon 3 în stare activă) în radiația laser și cuprinde un rezonator optic, care este, în general, sistemul atent realizate reflectând, elementele refractare și concentrându-se, în interiorul căruia este condus și sprijinit de un anumit tip de electromagnetic oscilații în domeniul optic. Rezonatorul optic ar trebui să aibă pierderi minime în partea de lucru a spectrului, precizia ridicată a fabricării ansamblurilor și instalarea reciprocă a acestora. În laserul prezentat în figură, un rezonator optic format din două oglinzi paralele 1 și 5, situate în afara părții active a mediului 3, care este separat de mediul becului tubului de evacuare 6 și două ferestre 2,4 limite cu plan formând un unghi cu axa radiației Brewster. Oglinzile exterioare 1 și 5 asigură trecerea mai multor radiații prin mediul activ cu creșterea puterii fluxului de radiație laser. Pentru a ieși din radiație, una dintre oglinzile (5) este făcută cu o deschidere sau una translucidă.
Sistemul pompei este proiectat pentru a converti energia sursei de energie electrică 8 în energia mediului activ ionizat 3 al laserului. Pomparea este efectuată printr-o descărcare electrică, pentru care sunt instalați doi electrozi - catodul 7 și anodul 9, între care este alimentată tensiunea din sursa de alimentare. Atomii de heliu sunt excitați în coliziuni cu electroni rapizi și, în coliziune cu atomi de neon, transmit energia lor. În unele tipuri de lasere, magneți de focalizare sau înfășurări și tuburi speciale de descărcare sunt folosite pentru a circula mediul activ.
PRINCIPALELE DIRECȚII ȘI OBIECTIVE ALE UTILIZĂRII MEDICALE ȘI BIOLOGICE A LASERILOR.
Direcțiile moderne ale aplicațiilor medicale și biologice ale laserelor pot fi împărțite în două grupe principale:
În jumătatea inferioară a schemei, instrucțiunile privind utilizarea radiației laser ca instrument de cercetare sunt grupate. Laserul joacă aici rolul unei surse de lumină unice în studiile spectrale, în microscopia cu laser, holografia etc. În jumătatea superioară a diagramei sunt prezentate principalele modalități de utilizare a laserului ca instrument de influențare a obiectelor biologice. Există trei tipuri de acest efect.
Primul tip este efectul asupra țesuturilor de focalizare patologică prin radiații laser pulsate sau continue, la o densitate de putere insuficientă pentru deshidratarea profundă, evaporarea țesuturilor și apariția unui defect în ele. Acest tip de expunere corespunde utilizării laserelor în dermatologie și oncologie pentru a iradia formațiunile de țesut patologic, ceea ce duce la coagularea lor. Al doilea tip este disecția țesuturilor, când, sub influența radiației laser a unei acțiuni periodice sau periodice, o parte din țesut se evaporă și apare un defect. În acest caz, densitatea puterii de radiație poate depăși densitatea utilizată pentru coagulare cu două ordine de mărime sau mai mare. Acest tip de expunere corespunde aplicării chirurgicale a laserelor. Al treilea tip poate fi atribuit influenței asupra țesuturilor și organelor de radiație cu energie scăzută, care, de obicei, nu provoacă modificări morfologice evidente, ci duce la anumite modificări biochimice și fiziologice în organism, adică impactul tipului de fizioterapie. Aceasta ar trebui să includă, de asemenea, utilizarea unui laser cu heliu-neon în scopul biostimulării cu procese de rană lentă, ulcere trofice etc.
În ciuda diagrama schematică (nu este greu de a vedea, de exemplu, că disecția țesutului are loc în același timp, moartea celulelor, și anume realizate și impactul primului tip, disecție și coagularea țesutului este însoțită de anumite schimbări fiziologice și biochimice, etc.), oferă o idee despre acele efecte principale care sunt obținute cu ajutorul iradierii cu laser și sunt practic utilizate de specialiștii de profil medical și biologic. Studiile obiective privind mecanismul de acțiune biologică a radiației laser este redus la studiul proceselor care stau la baza efectelor integrale provocate prin iradiere - coagulare tisulară, evaporare, biostimulatoare schimbari in organism.
Diagnosticul laser în oftalmologie
angiografia
Investigarea sistemului vascular și hemodinamica fundului este unul dintre cele mai importante mijloace de diagnosticare precoce a modificărilor patologice severe în organul de viziune și, în cele din urmă, prevenirea orbirii premature.
Angiografia fluorescentă și angiografia fondului ocular sunt cel mai frecvent utilizate pentru studiul hemodinamicii. Aceste metode au o capacitate mare de informare.
Angiografia fluorescentă (PHAG) cu înregistrarea fotografică vă permite să înregistrați rezultatele studiului, dar întrerupe integritatea imaginii dinamice a circulației sângelui.
Înainte de cercetător, care lucrează la îmbunătățirea și dezvoltarea echipamentului pentru studiul hemodinamicii fondului, apar următoarele sarcini:
1) selectarea unui fotodetector având o sensibilitate suficient de ridicată în vizibil și infraroșu apropiat și care permite operativ să înregistreze și să reproducă în timp real o imagine dinamică fundus circulator
2) alegerea unei surse adecvate de iluminare a fundului, care emite în domeniul excitației coloranților contrastanți utilizați și permite o modalitate destul de simplă de a schimba lungimea de undă a radiației.
Este de dorit ca sursa de lumină în domeniul de radiații dorit să aibă cea mai mică lățime spectrală posibilă, cea mai bună este radiația pe o linie de absorbție maximă a colorantului corespunzător. Utilizarea unei surse de lumină cu această caracteristică exclude o iluminare totală ridicată a ochiului.
Fotodetectorul selectat trebuie să aibă cea mai mare sensibilitate posibilă în domeniul de operare, ceea ce va permite reducerea nivelului de iluminare a fundului.
Fotodetectorul trebuie să aibă o rezoluție suficientă pentru a transmite detalii mici ale fundului și un raport ridicat semnal-zgomot pentru reproducerea imaginii fondului cu contrastul necesar.
Rezoluția necesară a unui tub de televiziune este determinată de mărimea celor mai mici detalii ale fundului care trebuie transmise și de creșterea canalului optic care formează imaginea. Dacă luați dimensiunea celor mai mici părți în 50 de microni, atunci pentru camera de fund "Opton" cu o creștere a fotocamerei 2.5 obținem rezoluția necesară a fotodetectorului de televiziune de 8 mm. Imaginea fundului fondului creat de camera de fund este un cerc cu diametrul de 20 mm. Prin urmare, dacă imaginea ocupă întreaga suprafață a țintei, nu sunt necesare mai mult de 200 de linii de descompunere pentru a asigura rezoluția necesară. Astfel, o scanare standard de televiziune va permite transmiterea de detalii mai mici de 50 μm.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: