Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Медицина Медицина     Медицина Медицина

Синхротронное излучение: из рук физиков - в руки врачей

Чашка "Неваляшка".
Ваши дети во время приёма пищи вечно проливают что-то на ковёр и пол, пачкают руки, а Вы потом тратите уйму времени на выведение пятен с
222 руб
Раздел: Тарелки
Крючки с поводками Mikado SSH Fudo "SB Chinu", №4BN, поводок 0,22 мм.
Качественные Японские крючки с лопаткой. Крючки с поводками – готовы к ловле. Высшего качества, исключительно острые японские крючки,
58 руб
Раздел: Размер от №1 до №10
Горшок торфяной для цветов.
Рекомендуются для выращивания крупной рассады различных овощных и цветочных, а также для укоренения саженцев декоративных, плодовых и
7 руб
Раздел: Горшки, ящики для рассады

Синхротронное излучение: из рук физиков - в руки врачей В.Г. Недорезов, д.ф.-м.н., зав. лаб. фотоядерных реакций Ин-та ядерных исследований РАН. Название “синхротронное излучение” (СИ) связано с его источником -кольцевым ускорителем электронов (синхротроном), в котором электроны движутся по окружности в магнитном поле. Круговое движение приводит к тому, что электрон испытывает центростремительное ускорение, за счет чего и возникает СИ, которое можно получать в инфракрасном и видимом диапазонах, а можно в рентгеновском. Это зависит от энергии электронов и величины магнитного поля. О пользе синхротронного излучения Первый в Европе синхротрон был создан в Физическом институте АН СССР под руководством академика В.И.Векслера в 1946 г. Следующий важный шаг был сделан в 1960-х годах (и тоже в России) академиком Г.И.Будкером с сотрудниками, создавшими электронный накопитель, способный работать без инжекции пучка в течение длительного времени. Сначала синхротронное излучение рассматривалось как вредный эффект, мешающий ускорению частиц высоких энергий (потери на синхротронное излучение - порядка одного процента от полной мощности пучка электронов в накопителе). Однако в скором времени (примерно в 70-х годах) на базе электронных накопителей высоких энергий появились специализированные источники СИ, и, как это часто бывало, фундаментальные разработки дали мощный импульс различным прикладным применениям, в частности в медицине. Электронные накопители привлекательны также своей относительной экологической безопасностью. Здесь дело в том, что основную опасность в плане радиации несут частицы высокой энергии (электроны), которые излучают СИ. А в накопителе электроны остаются внутри замкнутого вакуумного объема и не выходят наружу, поэтому их радиационная опасность минимальна. Само по себе СИ в рентгеновском, а тем более в видимом диапазонах опасно не более, чем излучение от рентгеновской трубки, с которой врачи уже давно научились работать. Несмотря на повсеместное развитие рентгеновских методов диагностики, следует признать, что они не лишены недостатков. Во-первых, качество рентгеновских снимков (их контраст) не всегда удовлетворяет врача. Контраст определяется различием плотности и атомного веса исследуемых объектов, которое для биологических тканей сравнительно невелико. Поэтому, например, распознать опухоль в организме человека на ранней стадии ее образования совсем непросто. Во-вторых, доза облучения при тщательном обследовании может оказаться довольно значительной. Это связано с тем, что обычное рентгеновское излучение имеет непрерывный спектр, а для просвечивания желательны монохроматические фотоны с определенной энергией, соответствующей толщине и плотности объекта. В итоге большая часть фотонов не приносит пользы, а только увеличивает дозу облучения. Попытки монохроматизировать спектр с помощью фильтров или монохроматоров приводят к уменьшению интенсивности пучка фотонов и, соответственно, к увеличению времени экспозиции. При этом рентгеновские трубки становятся очень громоздкими и трудными в эксплуатации. Большинство перечисленных проблем можно решить, если воспользоваться источниками СИ в рентгеновском диапазоне.

Достоинство СИ заключается не только в высокой интенсивности, но и в том, что оно имеет малую угловую расходимость. Поэтому, кроме обычного метода поглощения, для получения изображений можно использовать рефракцию (преломление) или рассеяние фотонов на границах раздела сред. При этом оказывается, что рефракция более чувствительна к изменению плотности среды, чем поглощение. Благодаря этим уникальным параметрам использование СИ весьма эффективно в различных диагностических процедурах, например в ангиографии, маммографии, денситометрии, - то есть там, где требуется высокое качество снимков. В результате становится возможной диагностика онкологических заболеваний на ранней стадии их развития. Помимо диагностики, в медицине важное значение имеют терапевтические методы использования излучений, особенно при лечении онкологических заболеваний. Но не секрет, что обычные электронные или рентгеновские пушки поражают не только больные, но и здоровые ткани. Использование СИ, как будет показано ниже, может существенно помочь решению этой проблемы. В 2001 г. введен в строй первый в России специализированный источник СИ. Он находится в Российском научном центре “Курчатовский институт” (РНЦ КИ) и предназначен для исследований в области рентгеновского излучения с энергией до 30-40 кэВ. На его базе в 2004 г. под руководством члена-корреспондента РАН М.В.Ковальчука создан центр коллективного пользования - Курчатовский центр синхротронного излучения и нанотехнологий, в задачу которого входит проведение исследований на СИ по многим направлениям науки и технологии, в том числе и развитие медицинских приложений. Для того, чтобы получить синхротронное излучение в рентгеновском диапазоне, энергия электронов должна быть достаточно велика (несколько миллиардов электронвольт). Диаметр кольца в таком случае составляет сто и более метров. Например, на Курчатовском источнике СИ, который относится к источникам 2-го поколения, энергия электронов равна 2.5 ГэВ. В мире уже построены источники третьего поколения (Europea SY chro ro Radia io Facili y, ESRF, во Франции, Sрri g-8 в Японии), которые в несколько раз превосходят его по времени жизни пучка, по энергии и интенсивности, а также угловой расходимости. Деление на поколения достаточно условное, но по основным параметрам источники разных поколений различаются примерно на порядок. Например, у первых источников время жизни электронов в кольце составляло около часа, у второго поколения - 10 ч, у третьего приближается к 100 ч. Тематика работ по медицине с использованием СИ значительно шире, чем будет рассмотрено здесь. Сюда можно отнести разнообразные биологические исследования, расшифровку структуры белка, создание новых лекарственных препаратов и многое другое. Однако мы опускаем эти вопросы, сделав упор на применении СИ в практической медицине. Более того, сконцентрируемся на тех задачах, решению которых лучше всего соответствуют возможности первого в России специализированного синхротронного источника в РНЦ КИ. Лучи диагностируют Сразу после открытия К.Рентгеном Х-лучей (1895) началось их практическое использование в медицине, главным образом для получения изображений внутренних органов.

Впоследствии очень важную роль сыграло появление компьютеров, способных обрабатывать большой объем информации, которая заключена в рентгеновских снимках, а также детекторов для регистрации рентгеновских квантов. В результате были созданы рентгеновские компьютерные томографы, позволившие получать трехмерные изображения с высоким пространственным разрешением. Клинические применения рентгеновского излучения разнообразны . К ним относятся коронарная ангиография и микроангиография, лимфография, томография мозга и сосудов, денситометрия костей, микроэлементный анализ и многое другое. Эти же направления, но на более высоком по отношению к современной практике уровне, развиваются на источниках синхротронного излучения в Брукхэвене (США), КЕК в Цукубе (Япония) и других центрах . Более высокий уровень обеспечивается главным образом тем, что кроме обычного метода поглощения применяются другие физические принципы получения изображений, такие как рефракция или малоугловое рассеяние, о чем будет сказано ниже. Методически представленные на рис.1 направления можно разделить на три основных типа. Во-первых, получение изображений внутренних органов и оценка на этой основе различных патологий. Во-вторых, микроэлементный анализ биожидкостей, биоптатов и др. В-третьих - микролучевая терапия. Рис. 1. Схема установки на Курчатовском источнике СИ, иллюстрирующая метод рефракционного контраста. 1 - падающий пучок СИ, 2 - кристалл-монохроматор, настроенный на отражение (511), 3 - кристалл-анализатор, регистрирующий отражение (333), 4 - исследуемый объект, 5 - регистрирующее устройство (детектор на основе ПЗС-матрицы). Мягкие ткани Цель маммографического обследования - обнаружение и наблюдение за локальными изменениями плотности в мягкой ткани молочных желез. При этом желательно обнаруживать опухоли с малым изменением плотности (порядка нескольких процентов) и малым размером (менее 0.1 мм), что необходимо для ранней диагностики и лечения заболевания. Для существующих методов, включая обычную рентгеноскопию, это оказывается практически невыполнимой задачей. Представим теперь, что вместо обычного метода поглощения будет использован метод рефракции излучения на границах объектов с разной плотностью. Таким образом, мы будем измерять изменение (градиент) плотности на границе раздела сред путем регистрации преломленной волны. Новые методы получения изображений, получившие название фазового контраста, если используется изменение фазы, или рефракционной интроскопии, если измеряется преломление, уже широко используются на различных источниках СИ в мире. У нас в России основополагающими по рефракционной интроскопии стали опыты В.А.Соменкова, С.А.Шильштейна с сотрудниками . Первые работы по биологии с использованием СИ по этой тематике выполнялись в Новосибирском институте ядерной физики совместно с Вазиной А.А. и другими биофизиками из Пущино . Для получения изображений по методу рефракционной интроскопии объект помещается внутрь специального прибора, состоящего из двух совершенных кремниевых кристаллов (рис.1). Первый кристалл служит монохроматором излучения, второй - анализатором.

Ученые в то время знали только два источника электричества: трение и электрических рыб скатов. Однако в металлах даже при трении электричества не обнаруживалось, и у Гальвани не появилось и тени сомнения. Позже он сумел доказать, что электричество действительно может возникать в организме. Форма опыта была проста. Нерв одной лягушачьей лапки отрезался и сгибался в дугу. Нерв второй лапки отделялся вместе с мышцей и накладывался на первый так, чтобы касаться его в двух местах: у места перерезки и где-нибудь в неповрежденной части. В момент соприкосновения нервов мышца сокращалась. Существование «животного электричества» было доказано. В десятках лабораторий эти опыты повторили. Ими занимались биологи, физики, математики, врачи. Из удобного объекта для биологических опытов лягушка в руках физиков очень скоро превратилась в удобный источник тока и в наичувствительнейший измерительный прибор. Не удивительно, что, получив такой универсальный прибор, имея постоянно дело с «живым электричеством», физики привыкли именно его считать истинным, а возникновение электродвижущей силы между разнородными металлами воспринимали скорее как явление парадоксальное

1. Понятие радиоактивного распада. Методы регистрации ионизирующих излучений. Биологическое воздействие излучений на организм

2. Расчет характеристик канала вывода СИ (синхротронного излучения)

3. Электромагнитные излучения и ПК

4. Источники излучения в интегрально-оптических схемах

5. Детектор излучения сотового телефона

6. Защита от электромагнитных излучений
7. Атмосферное излучение
8. Роль многократной ионизации в действии излучения

9. Микроволновый фон космоса как суммарное излучение всех звезд

10. Преобразование энергии солнечного излучения в тепло: возможности и перспективы использования

11. Электромагнитный диапазон излучений и его особенности

12. Разработка технологического процесса упрочнения кулачка главного вала с использованием лазерного излучения

13. Приемники излучения и изображения

14. Изучение радиоактивного излучения

15. СО2 лазеры с внутрирезонаторным электронным управлением параметрами излучения

16. Свойства ионизирующих излучений

Фотобумага для струйной печати, A4, 170 г/м2, 50 листов.
Формат: А4 (210х297 мм). Плотность: 170 гр/м2. Глянцевая. Односторонняя. В комплекте: 50 листов.
329 руб
Раздел: Фотобумага для цветной печати
Рюкзак "Back-to-School. Funny Animals".
Рюкзак сделан из износостойкой, водонепроницаемой ткани. Имеет несколько отделений на молнии. Размер рюкзака: 40х36х18 см. Материал:
477 руб
Раздел: Без наполнения
Матрёшка "Колобок" (7 персон).
Матрешка "Колобок" - расписная деревянная игрушка, созданная по сюжету любимой всеми детьми сказки "Колобок". Игра с
610 руб
Раздел: Матрешки

17. Воздействие радиационного излучения на биологические объекты

18. Усилитель модулятора лазерного излучения

19. Детекторы ионизирующих излучений

20. Ионизирующие излучения

21. Сверхизлучение - спонтанное излучение многоатомной системы

22. Виды излучений. Источники света
23. Реликтовое излучение и первичный нуклеосинтез.
24. Изучение электромагнитного излучения, создаваемого персональным компьютером

25. Изучение электромагнитного излучения, создаваемого персональным компьютером

26. Инфракрасное излучение

27. Лазерное излучение

28. Единица измерения ионизирующих излучений

29. Инфразвук и ульразвук. Вибрация. Лазерное излучение

30. Ультрафиолетовое излучение

31. Инфракрасное излучение (ИК)

32. Влияние радиоактивного излучения на показатели периферической крови

Набор детской складной мебели "Первоклашка. Осень".
В комплект входит стол-парта и стул с мягким сиденьем, пенал. Металлический каркас. Столешница облицована пленкой с тематическими
1637 руб
Раздел: Наборы детской мебели
Счеты детские "Умный жираф".
Счеты - это не только первый математический прибор, но и увлекательная игра. Пусть ребенок отсчитает столько косточек на счетах, сколько у
377 руб
Раздел: Счетные наборы, веера
Шкатулка для рукоделия "Сундучок", 18x13x8 см, арт. 80863.
Такая шкатулка послужит оригинальным, а главное, практичным подарком, в котором замечательно сочетаются внешний вид и функциональность.
627 руб
Раздел: Шкатулки для рукоделия

33. Электромагнитные излучения таят серьёзную опасность

34. Ионизирующие излучения

35. Изучение радиоактивного излучения

36. Влияние длины полого катода на спектр излучения газового разряда в гелии.

37. Лазерное излучение в биологических исследованиях

38. Электромагнитное поле. Различные виды излучений
39. Спектр излучений Вселенной
40. Требования к искусственному освещению и средства защиты от ультрафиолетового излучения

41. Электромагнитные излучения и человек

42. Радиоактивное излучение

43. Влияние ионизирующего излучения на человека и меры защиты

44. Ионизирующие излучения, их природа и воздействие на организм человека

45. Лазерное излучение

46. Эколого–правовые аспекты государственного регулирования деятельности в области охраны окружающей среды от электромагнитных излучений

47. Измерение низкоэнергетических y–квантов. Спектрометрия КХ–y–излучения

48. Разработка детектора высокочастотного излучения

Асборн - карточки. Тренируем зрение.
Набор карточек «Тренируем зрение» создан при поддержке ведущих офтальмологов специально для профилактики утомляемости глаз,
389 руб
Раздел: Прочие
Набор цветных карандашей "Color'peps", 48 штук , 48 цветов.
Карандаши цветные из американской липы, треугольные, ударопрочный грифель.В наборе 2 цвета металлик, 4 флюоресцентных, всего 48 цветов.
1006 руб
Раздел: Более 24 цветов
Тетрадь на резинке "Study Up", В5, 120 листов, клетка, оранжевая.
Тетрадь общая на резинке. Формат: В5. Количество листов: 120 в клетку. Бумага: офсет. Цвет обложки: оранжевый.
442 руб
Раздел: Прочие

49. Физические основы распространения излучения по оптическому волокну

50. Основы теории излучения звуковых волн

51. Применение излучения в медицине

52. Физическая сущность биологически активных излучений

53. Влияние испарения оксидной пленки и теплообмена излучением на высокотемпературный тепломассообмен и кинетику окисления вольфрамового проводника

54. Измерение длины волны излучения лазера интерференционным методом
55. Ионизирующие излучения, их характеристики и методы измерений
56. Квантовые свойства излучения

57. Радиационное излучение и его проявление в Сверловской области и городе Екатеринбурге

58. Рентгеновское излучение

59. Тепловое излучение

60. Фотопроцессы, индуцированные лазерным излучением в растворах и пленках наночастиц CdSe/ZnS

61. Определение длин волн излучения источников дискретного и непрерывного спектров

62. Методы обнаружения и измерения радиоактивного излучения радия и тория

63. Действие ионизирующего излучения на животных

64. Влияние электромагнитного излучения на организм человека

Свечи чайные белые (100 штук).
Свечи чайные в гильзе. Количество: 100 штук. Цвет: белый.
361 руб
Раздел: Свечи чайные
Подгузники "Солнце и Луна. Нежное прикосновение", размер: 4/L (7-14 кг), 44 штуки.
Подгузники "Солнце и Луна. Нежное прикосновение" сделаны по японской технологии в сотрудничестве с японской корпорацией WATASHI
425 руб
Раздел: Более 11 кг
Песочные часы "Обратные".
Песочные часы «Волшебные Обратные» - антистресс. Часы направлены на то, чтобы отвлечь Вас от напряжения и снизить стресс. Они не только
330 руб
Раздел: Часы песочные

65. Великобритания (расширенный вариант реферата 9490)

66. Реферат о Пугачеве

67. Проблемы постановки рук (теоретическое обоснование)

68. Реферат по научной монографии А.Н. Троицкого «Александр I и Наполеон» Москва, «Высшая школа»1994 г.

69. Уход за руками

70. Трассология. Следы рук, следы ног
71. Физиолого - педагогическая коррекция моторики кисти ведущей руки ребенка
72. Психология труда (Обзорный реферат по психологии труда)

73. "Русский Тарзан" (реферат о российском пловце Александре Попове)

74. Реферат по статье П. Вайнгартнера «Сходство и различие между научной и религиозной верой»

75. Генезис капитализма в Мексике. Реферат по истории экономики

76. Знает ли левая рука, что творит правая

77. Дактилоскопическая экспертиза пальцев рук

78. Следы рук

79. Реферат по книге Н. Цеда Дух самурая - дух Японии

80. Автомат в руках ребенка: историческая правда и мифология войны

Фляга "S.Quire 1406YX-3", 0,18 л, сталь (цвет: серебристый с рисунком).
Очень строгий, классический, элегантный подарок для мужчины. Металлическая фляга "S.Quire", выполнена из нержавеющей стали,
773 руб
Раздел: Фляжки сувенирные
Пенал большой "Pixie Crew" с силиконовой панелью для картинок (розовый, цветной горох).
Повседневные вещи кажутся скучными и однотонными, а тебе хочется выглядеть стильно и быть не как все? "Pixie Crew" сделает твою
1402 руб
Раздел: Без наполнения
Наклейка зеркальная "Птицы", 30x40 см.
Стильные оригинальные зеркальные наклейки прекрасно дополнят интерьер вашего дома, наполнив его светом и радостью. Декорирование интерьера
351 руб
Раздел: Интерьерные наклейки

81. "На что он руку поднимал..."

82. Обзорный реферат по творчеству Ф.И. Тютчева

83. Память за руку берет…

84. Реферат - Социальная медицина (ЗДРАВООХРАНЕНИЕ КАК СОЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА)

85. Реферат - Физиология (строение и функции гемоглобина)

86. США и Канада в АТР: набор рефератов
87. Когда рука не владыка
88. Как написать хороший реферат?

89. Сборник рефератов о конфликтах

90. Женщина с воздетыми руками: мифологические аспекты семантики образа

91. Реферат кондитерское изделие

92. Реферат по статье Гадамера Неспособность к разговору

93. Реферат Евро

94. Реферат о прочитаной на немецком языке литературы

95. Руки человека

96. Лесные пожары - реферат

Набор овощей.
Набор овощей пригодится на кукольной кухне для варки супов. В комплект входят 8 овощей, типичных для средней полосы и русской кухни. Овощи
559 руб
Раздел: Продукты
Головоломка "Шар-лабиринт 100 шагов-мини".
Это самый маленький из шаров-лабиринтов. Диаметр шара 11,3 см, при этом сам лабиринт насчитывает 100 шагов. Это мини-версия оригинального
365 руб
Раздел: Головоломки
Ежедневник недатированный "Русские художники. Петров-Водкин".
Ежедневник в твердом переплете - стильный аксессуар делового человека, ценящего практичные и качественные вещи. Недатированность страниц
321 руб
Раздел: Ежедневники недатированные

97. Имя, "отмеченное рукой истории"

98. Реферат о США

99. Реферат по делопроизводству с вопросами: Подготовка документов к архивному хранению, Правила оформления реквизитов №№16, 19, 20, 22, Контракты (договоры)

100. Железная рука


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.