Интраскопия (Лазерні методи діагностику і термографии)
Підсумовуючи огляду сучасної тепловізійної техніки, потрібно зазначити основні шляху й перспективами його вдосконалення. Це вперших, підвищення рівня чіткості і рівня контрастності тепловізійних зображень, створення видеоконтрольных пристроїв, дають збільшене відтворення теплового зображення, і навіть подальша автоматизація досліджень, і застосування ЕОМ. По-друге, вдосконалення методики… Читати ще >
Интраскопия (Лазерні методи діагностику і термографии) (реферат, курсова, диплом, контрольна)
Цей файл узятий із колекції Medinfo internet internet.
Е-mail: [email protected] or [email protected] or [email protected].
FidoNet 2:5030/434 Andrey Novicov.
Пишемо реферати на замовлення — e-mail: [email protected].
У Medinfo вам найбільша російська колекція медичних рефератів, історій хвороби, літератури, навчальних програм, тестов.
Заходьте на internet — Російський медичний сервер для всех!
ЗМІСТ 1.
ЛАЗЕРНІ МЕТОДИ ДІАГНОСТИКИ 2.
ОПТИЧЕСКИЕ КВАНТОВІ ГЕНЕРАТОРИ 2 ОСНОВНІ НАПРЯМКУ ТА ЦІЛІ МЕДИКО-БІОЛОГІЧНОГО ВИКОРИСТАННЯ ЛАЗЕРІВ. 4 ЛАЗЕРНА ДІАГНОСТИКА У ОФТАЛЬМОЛОГІЇ 5 АНГІОГРАФІЯ 5 ДІАГНОСТИЧНІ МОЖЛИВОСТІ ГОЛОГРАФІЇ 7.
ТЕРМОГРАФИЯ 8.
БИОФИЗИЧЕСКИЕ АСПЕКТИ ТЕПЛОВИДЕНИЯ. 8 МЕТОДИКИ ТЕПЛОВІЗІЙНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ. 11 ТЕПЛОВИЗИОННАЯ ТЕХНІКА І ПЕРСПЕКТИВИ ЇЇ ВДОСКОНАЛЕННЯ. 13.
ЛИТЕРАТУРА
18.
Лазерні методи диагностики.
ОПТИЧНІ КВАНТОВІ ГЕНЕРАТОРЫ.
Лазери є джерела світла, працівники базі процесу вимушеного (стимулированного, індукованого) випущення фотонів збудженими атомами чи молекулами під впливом фотонів випромінювання, мають таку ж частоту. Суттєвою рисою цього процесу і те, що фотон, що виникає при вимушеному випущенні, ідентичний який викликав його поява зовнішньому фотонові за частотою, фазі, напрямку і поляризації. Це визначає унікальні властивості квантових генераторів: висока когерентність випромінювання у просторі та у часі, висока монохроматичность, вузька спрямованість пучка випромінювання, величезна концентрація потоку потужності і можливість фокусуватися на вельми малі обсяги. Лазери створюються з урахуванням різних активних середовищ: газоподібної, рідкої чи твердої. Вони можуть надавати випромінювання на досить широкому діапазоні довжин хвиль — від 100 нм (ультрафіолетовий світло) до 1.2 мкм (інфрачервоне випромінювання) — і може працюватиме, як у безперервному, і у імпульсному режимах.
Лазер складається з трьох принципово важливих вузлів: випромінювача, системи накачування і джерела харчування, робота яких забезпечується за допомогою спеціальних допоміжних пристроїв. Спрощена конструктивна схема гелий-неонового лазера показано малюнку ниже.
Випромінювач призначений для перетворення накачування (перекладу гелий-неоновой суміші 3 в активний стан) в лазерне випромінювання і містить оптичний резонатор, являє собою у випадку систему старанно виготовлених що відбивають, заломлюючих і фокусирующих елементів, у внутрішньому просторі якої порушується і підтримується певний тип електромагнітних коливань оптичного діапазону. Оптичний резонатор повинен мати мінімальні втрати у робочої частини спектра, високу точність виготовлення вузлів та його взаємної установки. У лазері, показаним малюнку, оптичний резонатор виконано як двох паралельних дзеркал 1 і 5, расположенных поза активній частині середовища 3, которая відділена довкілля колбою 6 розрядної трубки і двома вікнами 2,4 з плоскопараллельными межами, утворюючими з віссю випромінювання кут Брюстера. Зовнішні дзеркала 1 і п’яти забезпечують багаторазове проходження випромінювання через активну середу ввечері з наростанням потужності потоку лазерного випромінювання. Для виходу випромінювання одна з дзеркал (5) робиться з отвором чи полупрозрачным.
[pic].
Система накачування варта перетворення джерела електричного харчування 8 в енергію іонізованою активної середовища 3 лазера. Накачування здійснюється електричним розрядом, навіщо у ньому встановлюються два електрода — катод 7 і анод 9, між якими подається напруга джерела харчування. Атоми гелію порушуються при соударениях з швидкими електронами і, зіштовхуючись із атомами неону, передають їм свою енергію. У деякі типи лазерів застосовують фокусирующие магніти чи обмотки і спеціальні відвідні трубки для циркуляції активної среды.
ОСНОВНІ НАПРЯМКУ ТА ЦІЛІ МЕДИКО-БІОЛОГІЧНОГО ВИКОРИСТАННЯ ЛАЗЕРОВ.
Сучасні напрями медико-біологічного застосування лазерів можуть розділені на дві основні групи :
[pic].
До першого типу віднесено вплив на тканини патологічного вогнища імпульсним чи безперервним лазерним випромінюванням при щільності потужності, недостатньою для глибокого зневоднення, випаровування тканин та виникнення у яких дефекту. Цьому типу впливу відповідає застосування лазерів в дерматології і онкології для опромінення патологічних тканинних утворень, що призводить до їх коагуляції. Другий тип — розсічення тканин, як під впливом випромінювання лазера безперервного чи частотно-периодического дії частина тканини випаровується у ній виникає дефект. І тут щільність потужності випромінювання може перевершувати що використовується при коагуляції на два порядку й більш. Цьому типу впливу відповідає хірургічне застосування лазерів. До третьому типу можна віднести впливом геть тканини і органи низкоэнергетического випромінювання, звичайно що викликає явних морфологічних змін, але що призводить певним біохімічним і фізіологічним зрушень в організмі, тобто. вплив типу фізіотерапевтичного. Сюди слід включити застосування гелий-неонового лазера з метою биостимуляции при мляво поточних раневых процесах, трофічних виразок і др.
Попри умовність схеми (неважко бачити, наприклад, що з розсіченні тканин спостерігається одночасно загибель частини клітин, тобто. реалізують і вплив за першим типу, розсічення і коагуляція тканин супроводжується певними физиолого-биохимическими змінами і др.), она дає чітке уявлення про те основних ефекти, які досягаються з допомогою лазерного опромінення та практично використовують фахівці медико-біологічного профілю. Завдання досліджень з механізму біологічного дії лазерної радіації зводиться до вивчення тих процесів, які у основі інтегральних ефектів, що викликаються опроміненням — коагуляції тканин, їх випаровування, биостимуляционных зрушень на организме.
Лазерна діагностика в офтальмологии.
АНГИОГРАФИЯ.
Дослідження судинної системи та гемодинамики очного дна є однією з найважливіших коштів ранньої діагностики важких патологічних змін органу зору, зрештою, профілактики передчасної слепоты.
Найбільшого поширення набула на дослідження гемодинамики на цей час отримали флюоресцентная ангіографія і ангиоскопия очного дна. Ці методи мають великої інформаційної емкостью.
Флюоресцентная ангіографія (ФАГ) з фоторегистрацией дозволяє зафіксувати результати дослідження, але порушує цілісність динамічної картини кровообращения.
Перед дослідником, який працює над удосконаленням і розробкою апаратури на дослідження гемодинамики очного дна, стають такі задачи:
1) вибір фотоприемника, має досить високий чутливість як і видимому, і у ближньому інфрачервоному діапазоні і котрий дає можливість оперативно реєструвати і відтворювати у часі динамічну картину кровообігу очного дна.
2) вибір відповідного джерела висвітлення очного дна, який випромінює буде в діапазоні порушення застосовуваних контрастирующих барвників і дозволяє досить у спосіб змінювати довжину хвилі излучения.
Бажано, щоб джерело висвітлення потрібному діапазоні випромінювання мав максимально вузьку ширину спектра, найкраще випромінювання в одній лінії максимального поглинання відповідного барвника. Застосування джерела висвітлення з такою характеристикою виключає високу загальну засвітку глаза.
Узятий фотоприймач повинен мати якнайбільшої чутливістю у робочому діапазоні, що дозволить знизити рівень освітленості очного дна.
Фотоприймач повинен мати розрізнювальну здатність, достатню для передачі дрібних деталей очного дна, і високе ставлення сигнал-шум для відтворення зображення очного дна із необхідним контрастом.
Проведені експерименти показали, що оптимальною з погляду всіх вимог, що висуваються до фотоприемнику, є використання у його ролі телевізійної передавальної трубки. Телевізійний фотоприймач перетворює оптичне зображення з його мішені в послідовність електричних імпульсів— телевізійний відеосигнал. Відеосигнал передається на устрою відображення — телевізійні монітори з екранами різного розміру для безпосередньої візуалізації, і записується на магнітну стрічку з допомогою відеомагнітофона. У відеосигнал суто електронними методами може бути впроваджена додаткову інформацію. Спостереження гемодинамической картини вироблялося у реальному масштабі часу, а реєстрація сигналу на відеомагнітофоні дозволяла багаторазово переглядати зроблену запис для детального діагностичного аналізу. З використанням відповідного відеомагнітофона можна переглядати запис зі зниженою швидкістю відтворення й у зворотному русі, і навіть можлива зупинка изображения.
Необхідна що дозволяє здатність телевізійної трубки визначається величиною найменших деталей очного дна, які потрібно передати, та збільшенням оптичного каналу, формує зображення. Якщо прийняти це розмір найменших деталей в 50 мкм, то тут для фундус-камеры «Opton «з збільшенням фотоканала 2.5 одержимо необхідну розрізнювальну здатність телевізійного фотоприемника 8 мм. Зображення ділянки очного дна, створюване фундус-камерой, є коло діаметром 20 мм. Отже, якщо зображення захоплює поверхню мішені, то потрібно більш 200 рядків розкладання, щоб забезпечити необхідну дозвіл. Отже, стандартна телевізійна розгорнення дозволить передавати деталі дрібніший від 50 мкм.
Проведені дослідження дозволили вибрати таку структурну схему телевізійної системи для ангиографических досліджень. Як джерела висвітлення очного дна використовується перестроюваний лазер, довжина хвилі якого вибирається в смузі максимального поглинання використовуваного барвника. З допомогою спеціального електронного блоку оптимальним чином пов’язані модуляція лазерного променя і параметри розгорнення телевізійної системи. Вигляд залежності вибирається виходячи з необхідності забезпечити мінімальну паразитную засвітку очного дна, тобто те щоб отримати максимальне ставлення сигнал-шум в тракті телесигналу. У цьому на екрані телевізійного дисплея виходить найбільш контрастне зображення. Застосування як джерело світла лазера дозволяє забезпечити максимальну спектральную щільність випромінювання у властивому ділянці спектра і виключити їх засвітку очного дна інших довжинах хвиль, у своїй зайвими при застосуванні вузькосмугового фільтра з низьким коефіцієнтом пропускання. Для реєстрації відеосигнал записується на магнітну стрічку. Паралельно відеосигнал надходить на спецвычислитель, при допомоги якого безпосередньо під час дослідження чи під час відтворення раніше зробленою записи можуть визначити такі параметри: калібр судин у деякому обраному сечении очного дна; площа зайнята судинами на очному дні; частка судин певного заданого калібру; розподіл судин по калибрам; швидкість поширення барвника і др.
ДІАГНОСТИЧНІ МОЖЛИВОСТІ ГОЛОГРАФИИ.
Особливо цікавить голографічної діагностики представляє орган зору. Око є органом, що дозволяє отримувати зображення його внутрішніх середовищ звичайним освітленням ззовні, оскільки преломляющие середовища очі є прозорими для випромінювання видимого та близького інфрачервоного диапазона.
Найбільший підйом досліджень, і розробок систем об'ємного відображення в офтальмології пов’язані з появою лазерів, коли з’явилися потенційні можливості використання голографічного метода.
Для голографічної записи зображення очного дна використовувалася стандартна фотографічна фундус-камера Цейса, у якій ксеноновий джерело світла замінили лазерним джерелом излучения.
Недоліком є низька (100 мкм) дозвіл невисокий (2:1) контраст одержуваних изображений.
Традиційні методи оптичної голографії зіштовхуються з принциповими труднощами їх практичної реалізації в офтальмології, насамперед через низьку якість одержуваних об'ємних изображений.
Істотного підвищення якості об'ємних зображень очікується у випадку використання однопрохідний голографічної реєстрації, якою є реєстрація прозорих мікрооб'єктів методами голографии.
Метод флюоресцентної ангіографії, котра перебувала возбужждении люмінесценції барвника, введеного до крові, і одночасної фотореєстрації зображення очного дна.
Через війну проведених досліджень розробили спосіб отримання однопрохідний голограми очного дна. Цей спосіб дозволяє істотно підвищити якість відновлених зображень внаслідок усунення когерентного шуму й паразитних бликов.
Термография.
Біофізичні аспекти тепловидения.
У людському організмі внаслідок екзотермічних біохімічних процесів у клітинах і тканинах, і навіть з допомогою вивільнення енергії, що з синтезом ДНК і РНК, виробляється дуже багато тепла-50- 100 ккал/грамм. Це тепло розподіляється всередині організму з допомогою циркулюючої крові й лімфи. Кровообіг вирівнює температурні градієнти. Кров завдяки високої теплопровідності, не мінливих від характеру руху, здатна здійснювати інтенсивний теплообмін між центральними і периферичними областями організму. Найбільш теплою є змішана венозна кров. Вона мало охолоджується у легенях і, розсідаючись на великому колу кровообігу, підтримує оптимальну температуру тканин, органів прокуратури та систем. Температура крові, що проходить шкірним судинах, знижується на 2−3°. При патології система кровообігу порушується. Зміни виникають хоча б тому, що підвищений метаболізм, наприклад, в осередку запалення збільшує перфузию крові й, отже, теплопровідність, що впливає на термограмме появою вогнища гипертермии.
Температура шкіри має власну цілком певну топографію. Щоправда, у новонароджених, засвідчує И. А. Архангельская, термотопографія шкіри відсутня. Саму низьку температуру (23−30°) мають дистальные відділи кінцівок, кінчик носа, вушні раковини. Найвища температура пахвової області, в промежини, області шиї, эпигастрия, губ, щік. Інші ділянки мають температуру 31−33,5°С. Добові коливання температури шкіри у середньому становлять 0,3−0,1°С і залежить від фізичним і психічної навантажень, і навіть інших факторов.
За інших рівних умов мінімальні зміни температури шкіри спостерігаються у сфері шиї і чола, максимальные—в дистальных відділах кінцівок, що впливом вищих відділів нервової системи. У жінок часто шкірна температура нижче, ніж чоловіків. З яким віком ця температура знижується й зменшується її мінливість під впливом температури довкілля. При усякому зміні сталості співвідношення температури внутрішніх областей тіла включаються терморегуляторные процеси, які нового рівня рівноваги температури тіла із навколишньою средой.
У здорової людини розподіл температур симетрично щодо середньої лінії тіла. Порушення цієї симетрії і є основним критерієм тепловізійної діагностики захворювань. Кількісним вираженням термоасимметрии служить величина перепаду температури. Перерахуємо головні причини виникнення температурної асиметрії: Уроджена судинна патологія, включаючи судинні пухлини. Вегетативні розлади, що призводять спричиняє порушення регуляції судинного тонусу. Порушення кровообігу у зв’язку з травмою, тромбозом, емболією, склерозом судин. Венозний застій, ретроградний струм крові при недостатності клапанів вен. Запальні процеси, пухлини, викликають місцеве посилення обмінних процесів. Зміни теплопровідності тканин у зв’язку з набряком, збільшенням чи зменшення прошарку підшкірній жировій клетчатки.
Існує так звана фізіологічна термоасиметрія, яка від патологічної меншою величиною перепаду температури кожної окремої частини тіла. Для грудях, життя й спини величина перепаду температури вбирається у 1,0°С.
Терморегуляторные реакції у людському організмі управляються гипоталамусом.
Крім центральних, є і місцеві механізми терморегуляції. Шкіра завдяки густий мережі капілярів, які перебувають під контролем вегетативної нервової системи та здатних значно розширити чи повністю закрити просвіток судин, змінювати свій калібр в межах, -прекрасний теплообменный орган і регулятор температури тела.
Температура шкіри які підлягають тканин може мати мозаїчний характер внаслідок неоднорідності температур внутрішніх органів і навіть окремих ділянок тієї чи іншої органу. Слід звернути увагу до високі термоизолирующие властивості шкірного покриву, який, завдяки розгалуженої підшкірній судинної мережі, перешкоджає контактної передачі термічних впливів всередину тіла, і у напрямі. Всі ці загальні та місцеві механізми терморегуляції впливають на фізичні і фізіологічні чинники, що зумовлюють зрештою особливості теплоизлучения шкіри, отже, і характеру тепловізійної картины.
Отже, термография—метод функціональної діагностики, заснований на реєстрації інфрачервоних променів людського тіла, пропорційного його температурі. Розподіл і інтенсивність теплового випромінювання гаразд визначаються особливістю фізіологічних процесів, які у організмі, зокрема як і поверхневих, і у глибоких і органах. Різні патологічні стану характеризуються термоасимметрией і наявністю температурного градієнта між зоною підвищеного чи зниженого випромінювання та симетричним ділянкою тіла, що віддзеркалюється в термографической картині. Це має вельми важливе діагностичне і прогностичне значення, про що свідчать численні клінічні исследования.
МЕТОДИКИ ТЕПЛОВІЗІЙНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.
Коливання температури шкіри залежить від ряду факторів. До них належать: судинні реакції, швидкість кровотоку, наявність локальних чи загальних джерел тепла всередині тіла, регуляція теплообміну одягом, випаром. З іншого боку, можливі похибки у вимірі температури з допомогою впливу випромінюючих предметів довкілля. Поки вплив всіх таких чинників цілком можливо або береться до остаточному визначенні результату виміру, до того часу неможливо об'єктивно судити про температурі людського тіла після одиничного виміру температури. За розрахунками Р. Рудовского відмінність між справді здавалося б температурою найчастіше становить 1−3 градуса.
Точність дослідження зростає, якщо забрати з досліджуваного одяг, а із приміщення видалити об'єкти, тепліші або як холодні, ніж повітря у кімнаті. Оптимальною на дослідження вважається температура повітря 22 градуса.
Перед проведенням тепловізійного дослідження хворий має адаптуватися до температурі довкілля. На думку В.Ф. Сухарєва і В. М. Курышевой, оптимальним і достатнім є 20-хвилинний період адаптації. Ці автори собі виділили три типу адаптації люди: Первый—устойчивый. Характеризується високим рівнем адаптації. Люди, які стосуються цій групі, спочатку відзначається невеличке падіння температури на 0.3−0.5 З за природного охолодженні та швидке відновлення температури шкіри до початкового рівня. Второй—уравновешенный. Ступінь адаптації у своїй кілька знижена і спостерігається уповільнене відновлення температури шкіри. Третий—неустойчивый. І тут мають місце порушення фізичної терморегуляції чи функціональні розлади судинної системи без клінічних проявів. Температура кілька стабілізується до 40−60-й хвилині періоду адаптації, залишаючись пониженной.
У хворих на патологією судин відзначаються різкі порушення адаптаційних процессов.
Вибір відстані від хворого до екрана тепловізора залежить від технічних можливостей прибора.
Оптимальний відстань від тепловізора до об'єкта становить 2−4 метра.
У літературі описується кілька методів тепловізійних досліджень. Вирізняють дві основні виду термографии:
1.Контактная холестерическая термография.
2.Телетермография.
Телетермография полягає в перетворення інфрачервоних променів тіла людини у електричний сигнал, який візуалізується на екрані тепловизора.
Контактна холестерическая термографія спирається на оптичні властивості холестерических рідких кристалів, що виявляються зміною забарвлення в райдужні кольору під час їх у термоизлучающие поверхні. Найбільш холодним ділянкам відповідає червоний колір, найбільш горячим—синий. Завдані на шкіру композиції рідких кристалів, володіючи термочувствительностью не більше 0.001 З, реагують на теплової потік шляхом перебудови молекулярної структури. Падав на кристали розсіяний денний світло поділяється на дві компоненти, в однієї у тому числі електричний вектор повертається по годинниковий стрілці, а другой—против.
Після розгляду різних методів тепловидения йдеться про засобах інтерпретації термографического зображення. Існують візуальний і кількісний способи оцінки тепловізійної картины.
Візуальна (якісна) оцінка термографії дозволяє визначити розташування, розміри, форму і структуру осередків підвищеного випромінювання, а також орієнтовно оцінювати величину інфрачервоної радіації. Проте за візуальної оцінці неможливо точне вимірювати температуру. З іншого боку, сам підйом здавалося б температури в термографе виявляється залежатиме від швидкості розгорнення і величини поля. Труднощі для клінічної оцінки результатів термографії полягають у тому, що підйом температури на невеличкому площею ділянці виявляється малопомітним. Через війну невеличкий за величиною патологічний осередок може обнаруживаться.
Радіометричний підхід дуже перспективний. Він передбачає використання найсучаснішою техніки і може застосовуватися для проведення масового профілактичного обстеження, отримання кількісної інформації про патологічних процесів у досліджуваних ділянках, і навіть з оцінки эффективности—термографии.
ТЕПЛОВИЗИОННАЯ ТЕХНІКА І ПЕРСПЕКТИВИ ЇЇ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ.
Успіхи медичної науки великою мірою залежать від якості використовуваної медичної апаратури. Тепловізори, застосовувані нині в тепловізійної діагностиці, є скануючі устрою, які з систем дзеркал, фокусирующих інфрачервоне випромінювання від поверхні тіла на чутливий приймач. Такий приймач вимагає охолодження, що забезпечує високу чутливість. У приладі теплове випромінювання послідовно перетворюється на електричний сигнал, більший і що реєструється як полутоновое изображение.
Нині застосовуються тепловізори з оптико-механическим скануванням, у яких з допомогою просторової розгорнення зображення здійснюється послідовне перетворення інфрачервоних променів в видимое.
У термовизионной апаратурі видиме зображення висвічується на екрані ЕПТ поэлементно, тобто. кадр зображення формується, як і телебаченні, шляхом переміщення променя за горизонталлю і вертикалі. Одержання поэлементной розгорнення забезпечує оптико-механічне сканування. У результаті не вдома перетворювача формується відеосигнал, такий телевізійному. Оскільки спектральний склад частини випромінювання, яка викликає сигнал не вдома перетворювача, визначається областю пропускання оптичної системи та спектральною характеристикою перетворювача, термовизионная апаратура має як широку область спектральною чутливості, ніж та, яка побудовано базі електронно-оптичного преобразователя.
Спрощена функціональна схема термовизора приведено на рисунке.
Основне посилення сигналу здійснюється лінійним підсилювачем У, вихідні сигнали від якого надходять на акумулятор СМ1. На інший вхід сумматора подається серія пилообразных імпульсів від блоку формування шкали температур ПРИМ. До того ж щоб одержати складних синтезованих зображень на акумулятор можуть подаватися сигнали і з інших пристроїв і блоків. Отже СМ1 формує відеосигнал, який би отримання основного зображення з яркостной оцінкою, де найбільша щільність потоку випромінювання відповідає найбільш яскравому світінню екрана ЕПТ (позитивне зображення). Результуючий сигнал, яким заповнюють постійно кадру, з виходу СМ1 надходить на блок формування ізотерм ІТ і акумулятор СМ2 (в становищі 1 перемикача ПР).
При аналізі негативного зображення сигнал із виходу СМ1 передається до СМ2 через інвертор І (становище 2 перемикача ПР), який змінює знак вихідного сигналу сумматора СМ1 на противоположный.
Термовизоры в найпростішому варіанті мають два великих конструктивних блоку: блок сканування БС, де розміщено елементи оптичної системи, устрою сканування, перетворювач, балансно—усилительный блок, устрою до створення запускающих імпульсів розгорнення, і электронно-осциллографический блок, у якому основну масу електронних пристроїв, блоки харчування і ЕПТ. Электронноосциллографический блок останнім часом часто поєднується з мікропроцесорної системою чи з мини-ЭВМ. Блок сканування розміщається на механізмі установки МУ як стійки чи триноги з пристроями для повороту і нахилу, щоб подати його на контрольований об'єкт, і часто робиться переносным.
Зображення, одержуване термовизором, то, можливо зафіксовано і оброблено з допомогою коштів обчислювальної техніки, наприклад, як і показано на рис. 4.
[pic].
Від термовизора до блоку управління СУ підводиться відеосигнал зображення імпульси синхронізації (точки 1, 2 і трьох на рис. 3 і рис 4). СУ організує роботу всієї системи обробки інформації, задаваемую оператором з пульту управління ПУ. Відеосигнал термовизора перетвориться аналого-цифровым перетворювачем АЦП в цифрову форму з допомогою інтерфейсу ІНТ, який зв’язує АЦП із загальною шиною ОШ, після чого цифрові сигнали вступають у вимірювальний магнітофон МР й у пам’ять ЕОМ. Обробку інформації може дати мікропроцесор МКП чи мини-ЭВМ, які використовують у своїй постійне запам’ятовуючий пристрій ПЗУ. Сформовані зображення інша отримана інформація відбиваються на видеоконтрольных пристроях ВКУ1 і ВКУ2.
Спільним недоліком існуючих тепловізорів необхідно їх охолодження до температури рідкого азоту, що зумовлює їх обмежений застосування. У 1982 року вчені запропонували новим типом інфрачервоного радіометра. У його основі - плівковий термоелемент, працюючий при кімнатної певній температурі й у якого постійної чутливістю в широкому діапазоні довжин хвиль. Недоліком термоэлемента є низька чутливість і велика інерційність. З метою збільшення вихідного сигналу і підвищення чутливості в радиометре використовується термобатарея, що складається з 70−80 з'єднаних послідовно і стиснутих в щільний пакет термоэлементов. У цьому різко зменшуються втрати з допомогою випромінювання та конвекції повітря, що в рахунку приводить до підвищення чутливості приблизно за порядок. Після оптимізації висоти батареї, якої прямо пропорційна чутливість приладу, точність виміру температури досягла приблизно 0.1 З. Нині радіометр проходить клінічні испытания.
Особливого уваги заслуговують тепловизионные прилади, працюючі в міліметрових діапазонах довжин хвиль. Сконструйоване і випробували дві нові типу тепловізорів, чутливих до миллиметровым електромагнітним хвилях. Ці апарати уловлюють хвилі втричі порядку довші, ніж інфрачервоні. Такі хвилі проникають велику глибину проти тими, які уловлює звичайний інфрачервоний тепловізор. Прилади можуть розрізняти коливання температури до частки градуси в тканинах, розташованих сталася на кілька міліметрів всередину від поверхні шкіри. А пересічна тепловізор реєструє випромінювання тільки з поверхні тела.
Радиотермографы, працюють у діапазоні ММВ, призначені для виявлення злоякісних утворень молочних залоз, щитовидної залози і деяких областей мозку. Вони незамінні щоб виявити пухлин і запалень неглибокого залягання, оскільки дозволяють забезпечити найвищий розрізнювальну спроможність населення і усереднення температури по найменшій обсягу. Особливо це цінно виявлення пухлин у початковій стадії, коли відмінність їх температури з довкіллям невелико.
Підсумовуючи огляду сучасної тепловізійної техніки, потрібно зазначити основні шляху й перспективами його вдосконалення. Це вперших, підвищення рівня чіткості і рівня контрастності тепловізійних зображень, створення видеоконтрольных пристроїв, дають збільшене відтворення теплового зображення, і навіть подальша автоматизація досліджень, і застосування ЕОМ. По-друге, вдосконалення методики тепловізійних досліджень різних видів захворювань. Тепловізор повинен подавати інформацію про площі шкірного ділянки зі зміненою температурою і координатах фіксованого теплового поля. Передбачається створити апарати, у яких можна довільно змінювати збільшення зображення, фіксувати амплітудне розподіл температури по горизонтальним і вертикальним осях. З іншого боку, необхідно сконструювати прилад, здатний інтенсифікувати розвиток досліджень механізму теплопередачі і кореляції можна побачити теплових полів з джерелами тепла всередині тіла людини. Це дасть змогу розробити уніфіковані методики тепловізійної діагностики. По-третє, слід продовжити пошуку нових засад роботи тепловізорів, що працюють у більш довгохвильових областях спектра із єдиною метою реєстрації максимуму теплового випромінювання тіла. У також можливо вдосконалення апаратури для надчутливого прийому електромагнітних коливань дециметрових, сантиметрових і міліметрових диапазонов.
0. Дударев О. Л. Променева терапія, Л.: Медицина, 1982, 191 з. Лазерна і магнитно-лазерная терапія до медицини, Тюмень, 1984, 144 з. Сучасні методи лазерної терапії, Відп. Ред. Б.І. Хубутия, — Рязань.: 1988 р., 126 з. Терапевтична ефективність низкоинтенсивного лазерного випромінювання., О. С. Гак, В. А. Мостовников та інших., — Мінськ.: Наука і, 1986 р., 231 з. Лазерні методи лікування та профілактики ангиографические дослідження, у офтальмології, Рб. наук. тр. Під ред. С. Федорова, 1983 р., 284 з. Лазери у клінічній медицині, М. Д. Девятков, — М.: Медицина, 1981 р., 399 з. Лазери в хірургії. Під ред. О. К. Скобелкина .- М .: Медицина, 1989, 254 з. Журнал «Медтехніка », 1995 р. -№ 3; 1996 р. -№ 4 Госсорг Ж. Інфрачервона термографія, 1988 р., Воробйов Теплобачення до медицини, 1985 р., 63 с.
———————————;
У нижньої половині схеми згруповані напрямку використання лазерного випромінювання як інструмент дослідження. Лазер у цьому відіграє роль унікального світлового джерела при спектральних дослідженнях, в лазерної мікроскопії, голографії та інших. У верхньої половині схеми показані основні шляху використання лазерів як інструмент на біологічні об'єкти. можна назвати три типу такого воздействия.
Теплове випромінювання від об'єкта проходить через фільтр Ф, що пропускає необхідну частина випромінювання та затримуючий значну частину видимого світла, на зеркально-линзовый об'єктив (ЗЛО). Там допомогою системи дзеркал і лінз забезпечується сканування за горизонталлю і вертикалі. Далі випромінювання потрапляє на охлаждаемый перетворювач (П). Для зміни напрями ходу променів встановлено дзеркало З. Перетворювач підключено до балансно-усилительному блоку СУ, з допомогою якого виробляється настроювання термовизора з температурного діапазону і з чутливості до температурі. До того ж СУ виробляє попереднє посилення відеосигналу, що [pic]снижает вплив електромагнітних помех.