CC BY
77
МИС-2002
Аппаратные и программные средства медицинской диагностики и терапии
эти системы доступными для использования спасательными службами совместно с приборами искусственной вентиляции легких.
УДК 577. 334
МЕХАНИЗМ ИНФОРМАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СЛАБЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ЖИВОЙ
ОРГАНИЗМ
В.М. Сидоренко, А. В. Кутько
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (ЛЭТИ) им. В.И. Ульянова (Ленина), 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 5; тел./факс (812)234-90-71, е-шаИ:
vmsidorenko@mail. ги
В настоящее время отсутствуют достаточно убедительные объяснения причин влияния слабых электромагнитных полей (ЭМП) с плотностью потока ниже уровня теплового воздействия на живые организмы. В настоящей работе рассмотрен механизм этого влияния в случае высокочастотного ЭМП с использованием теории поляризации диэлектриков. В рамках проведенного рассмотрения проведен учет кооперативного воздействия диполей поляризованной внешним полем среды на отдельные центры восприятия поля, которыми являются биологические молекулы. Указанный эффект приводит к усилению действующего на эти центры электрической компоненты ЭМП. Причем усиление тем больше, чем выше значением диэлектрической проницаемости среды. К
противоположному результату приводит отражение
электромагнитной волны от границ раздела неоднородностей среды и поглощение ЭМП по мере проникновения в ткани организма. Для рассмотрения совокупности этих факторов предложена четырехслойная модель, позволяющая описать прохождение плоской электромагнитной волны через нормально расположенную границу организм-воздух в оптическом приближении. Показано, что заметное усиление электрического поля по отношению к внешнему происходит в роговом слое (первый слой) и в верхних слоях эпидермиса (второй слой). Что касается более глубоких слоев, то затухание электромагнитных волн СВЧ диапазона практически полностью происходит в жировом слое (третий слой), в результате чего ЭМП в мышечном слое (четвертый слой) пренебрежимо мало. Расчеты показали, что наибольшее усиление поля (порядка шести раз) происходит в верхних слоях эпидермиса под роговым слоем, где находятся такие структуры кожи, как рецепторы, свободные нервные окончания, микрокапиллярные сосуды, депо иммуннокомпетентных клеток (Т-лимфоцитов). Следовательно, влияние ЭМП может быть в частности связано с воздействием его электрической компоненты на мембранные потенциалы нервных клеток и мембраны форменных элементов крови. Причем рассмотренный эффект
усиления позволяет объяснить влияние слабых ЭМП СВЧ диапазона на живой организм с плотностью потока более чем на порядок меньшим уровня теплового воздействия. В целом проведенное рассмотрение показывает, что слабые высокочастотные
электромагнитные поля должны оказывать нетепловое воздействие на периферические системы организма, что дает объяснение имеющимся экспериментальным данным. Полученные в работе результаты могут способствовать совершенствованию методов терапевтического использования слабых ЭМП и служить научной базой для установления пороговых уровней их влияния на организм человека.
УДК 621.384
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В КОЖЕ
Б.И. Чигирев, Н.Е. Подозеров, А.Н. Орлова
Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический Университет, кафедра биомедицинской электроники, С.-Пб., ул. Проф. Попова 5, тел./факс(812) 234-01-33, [email protected]
Неинвазивные фотометрические методы весьма привлекательны для медицинской диагностики. С помощью этих методов производятся оценки оксигенации крови и исследования гемодинамики.
При проектировании конструкции измерительных преобразователей таких систем, необходимо учитывать: а)
неоднородность оптических свойств объекта исследования - кожи и подкожных тканей; б) Неидеальность источника излучения и эффекты, возникающие на границе сред.
Для исследования особенностей взаимодействия оптического излучения с биотканью был разработан стенд. Его основой является видеокамера на ПЗС-матрице, укрепленная в верхней части оптически непрозрачного кожуха. Видеокамера чувствительна к излучению как видимого, так и ближнего ИК диапазонов. В раскрыве кожуха, на пружинящей пластине, расположен сменный источник излучения. Пружинящая пластина обеспечивает фиксированный прижим излучателя к исследуемой поверхности. Прокладка из мягкой пористой резины уменьшает проникновение внешней засветки в исследуемую зону. При необходимости устанавливается ИК-светофильтр. Для исключения влияния АРУ видеокамеры и нормирования сигналов, используется опорный светодиод, направленный непосредственно в объектив видеокамеры. Излучение опорного светодиода стабилизировано.
Размер поля - 40х50 мм. Небольшой угол объектива видеокамеры (20о) обеспечивает малые геометрические искажения на краях экрана. Цифровой блок управления принимает команды
