Лазеры в медицине - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Лазеры в медицине. Доклад-сообщение содержит 70 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

ЛАЗЕРЫ В МЕДИЦИНЕ

Слайд 2

Описание слайда:

Виды взаимодействия лазерного излучения с биотканью

Слайд 3

Описание слайда:

1. Время облучения 2. Режим облучения (непрерывный или импульсный) 3. Периодичность 4. Длительность (пороговая длительность зависит от длины волны и интенсивности)

Слайд 4

Описание слайда:

Пропускание света оптических длин волн кожей и УФ-спектры поглощения эпидермальных хромофоров. «терапевтическое окно» 0,6 -1,5 мкм

Слайд 5

Описание слайда:

Проникновение света в биологические ткани

Слайд 6

Описание слайда:

Оптические свойства тканей организма По порядку величины энергия, соответствующая энергии электронных переходов молекулы, - 2-10 эВ - совпадает с энергией квантов УФ и видимого излучений. Энергия колебательных уровней соответствует средневолновому ИК излучению, а вращательных уровней – дальней ИК области спектра и микроволновому радиоизлучению. Ближний ИК диапазон «прозрачен» для биологических тканей, поскольку его кванты уже практически не возбуждают электронных переходов, но все же еще имеют слишком высокую энергию для эффективного возбуждения колебательных степеней свободы молекул. Вследствие указанных причин инфракрасное излучение с длиной волны 800–1500 нм соответствует «окну прозрачности» для биологических тканей.

Слайд 7

Описание слайда:

Глубина проникновения света в биоткань

Слайд 8

Описание слайда:

Слайд 9

Описание слайда:

Методы измерения оптических параметров биотканей Прямые Косвенные Коэффициент экстинкции (предполагают решение обратной задачи) Фактор анизотропии рассеяния Итерационные (подбор пар-ров) Диффузионная длина свободного пробега Неитерационные (исп.уравн. в рамках различн. моделей)

Слайд 10

Описание слайда:

Оптические характеристики биотканей человека

Слайд 11

Описание слайда:

Оптические свойства тканей

Слайд 12

Описание слайда:

Управление оптическими свойствами биообъектов

Слайд 13

Описание слайда:

Методы диагностики Микродиагностика Линейная и нелинейная атомная и молек. лазерная спектроскопия: Лазерная резоннансная фотоионизация; Лазерно-флуорисцентная спектроскопия с применением фотосенсибилизаторов; Лазерная микрофлуориметрия отдельных живых клеток; Абсорбционная фурье-спектроскопия; Оптико-акустическая спектроскопия

Слайд 14

Описание слайда:

МИКРОДИАГНОСТИКА _________________________

Слайд 15

Описание слайда:

Резонансная фотоионизационная спектроскопия

Слайд 16

Описание слайда:

Слайд 17

Описание слайда:

Лазерная терапия

Слайд 18

Описание слайда:

Многофотонное возбуждение биомолекул

Слайд 19

Описание слайда:

Офтальмология Снижение внутриглазного давления при глаукоме (увеличение дренажа водянистой жидкости из глаза, понижающий внутриглазное давление ) Лазерное лечение заболеваний сетчатки

Слайд 20

Описание слайда:

Лазерная литотрипсия - дробление почечных камней в почках, мочевом пузыре, уретре или мочеточнике (канал, связывающий почку с мочевым пузырем) и желчных камней в желчном протоке. Лазерное излучение подводится к камню уретероскопа под общей анестезией через уретру или лапороскопически, фокусируется волоконным световодом на камень и постепенно разбивает его в песок, который вымывается мочой или желчью.

Слайд 21

Описание слайда:

Косметология “Подтяжка” лица: внутренний ожог кожи лазерным излучением, при котором эпидермис охлаждается криогенным спреем или другим способом, а в дермисе достигается высокая температура. Благодаря этому достигается коагуляция коллагена в дермисе при сохранении неповрежденным эпидермиса. Фотоэпиляция (разрушение волосяного фолликула) Снятие татуировок. Свет разрушает чернила в коже, а естественные фильтрующие системы организма очищают остатки чернил.

Слайд 22

Описание слайда:

Слайд 23

Описание слайда:

Слайд 24

Описание слайда:

Слайд 25

Описание слайда:

Слайд 26

Описание слайда:

Слайд 27

Описание слайда:

Слайд 28

Описание слайда:

Лазерная хирургия

Слайд 29

Описание слайда:

Слайд 30

Описание слайда:

Лазеротерапия При наружном применении лечение лазером происходит путем воздействия излучения на определенные зоны и точки тела. Свет проникает сквозь ткани на большую глубину и стимулирует обмен веществ в пораженных тканях, активизирует заживление и регенерацию ран, происходит общая стимуляция организма в целом. Коррекция формы хрящей При внутривенной лазеротерапии, через тонкий светопровод, который вводится в вену, лазерный луч воздействует на кровь. Внутрисосудистое действие низкоинтенсивным излучением позволяет воздействовать на всю массу крови. Это приводит к стимуляции кроветворения, усилению иммунитета, повышению транспортной функции крови, а так же способствует усилению метаболизма (обмена веществ). Фотодинамическая терапия использует токсичность порфирина для разрушения опухолей.

Слайд 31

Описание слайда:

Слайд 32

Описание слайда:

Слайд 33

Описание слайда:

Хирургия Применение лазеров в хирургической практике имеет ряд преимуществ, обусловленных спецификой воздействия лазерного излучения на биологические ткани. Высокая концентрация световой энергии в малых объемах позволяет избирательно воздействовать на биоткани и дозировать степень этого воздействия от коагуляции до их испарения и разреза. (Аr, CO2) Лазерное излучение позволяет удалять ткани, при визуальном контроле, не повреждаются окружающие патологический очаг здоровые ткани, лазерные операции практически бескровные, заживление лазерных ран происходит быстрее и качественнее, чем при использовании других методов оперативного лечения. Бесконтактное удаление биологических тканей осуществляется с минимальной травматизацией и высокой точностью, что предотвращает образование рубцов. Хороший гемостаз в зоне воздействия лазера приводит к тому, что практически отсутствует отек в области раны, а, следовательно, послеоперационный период протекает легче. Лазерное излучение обладает бактерицидным действием - лазерные раны стерильны. Проникая глубоко в ткани, лазер активирует клетки - ускоряются процессы заживления лазерных ран.

Слайд 34

Описание слайда:

Поглощение света

Слайд 35

Описание слайда:

Поглощение света

Слайд 36

Описание слайда:

Поглощение света

Слайд 37

Описание слайда:

Спектры поглощения – это зависимость показателя поглощения k (для твердых однородных веществ) или χ (для растворов) от длины волны λ.

Слайд 38

Описание слайда:

Слайд 39

Описание слайда:

ИК-диапазон

Слайд 40

Описание слайда:

Ближняя инфракрасная томография В 1951 B. Chance предложил модель, позволяющую диагностировать процессы канцерогенеза в молочной железе по соотношению окси- и дезокси- гемоглобина. Характеристики канцерогенеза: 1. Повышение на участке ткани гемоглобина 2. При снижении насыщения кислородом 3. Повышение фракции воды 4. Уплотнение данного участка ткани.

Слайд 41

Описание слайда:

Диагностический прибор ИКТ

Слайд 42

Описание слайда:

Слайд 43

Описание слайда:

Слайд 44

Описание слайда:

Слайд 45

Описание слайда:

Лазерная нефелометрия Решение задачи о рассеянии света с учетом формы, микроструктуры, полидисперсности, спектральной зависимости показателей поглощения отдельной частицы дает теория Ми, однако, это решение достаточно громоздко. В простейшем случае дифракции плоской электромагнитной волны на однородной сферической частице радиуса а решение Ми для интенсивности светорассеяния под уголом Θ определяется выражением: R — расстояние от точки наблюдения до частицы, i — коэффициенты Ми, содержащие функции Бесселя и полиномы Лежандра, поэтому обычно, при анализе рассеяния света на «мягких» частицах используют приближение Рэлея — Ганса, а при р> 500 — формулы геометрической оптики.

Слайд 46

Описание слайда:

Люминесценция

Слайд 47

Описание слайда:

Флуоресцентная спектроскопия Высокочувствительный метод анализа химсостава образа. Цель метода – изучение возбужденных состояний молекул, фотохим.реакций, динамики быстрых молекулярных процессов, свойства сложных хим. и био объектов. В диагностических целях применяют локальную флюоресентную спектроскопию, основанную на регистрации спектров флюоресценции биологических тканей при возбуждении в УФ/ВД.

Слайд 48

Описание слайда:

Нормированная флюоресценция FN

Слайд 49

Описание слайда:

Биолюминесценция Биолюминесценция является особым видом излучения кванта видимого света, в котором участвуют белковые молекулы относящееся к классу фрментов или энзимов. Схематически процесс генерации кванта можно изобразить следующим образом: Здесь E - концентрация фермента, S - концентрация субстрата, X - концентрация фермент-субстратного комплекса. Примером подобной реакции является реакция окисления люциферина в присутствии фермента люциферазы при наличии Co-фактора - АТФ. Интенсивность биолюминесценции определяется скоростью образования возбуждённого фермент-субстратного комплекса X:

Слайд 50

Описание слайда:

Биолюминесценция

Слайд 51

Описание слайда:

Хемилюминесценция Этот вид свечения, как следует из названия, является по физической природе люминесценцией, возбуждение которой происходит в следствии химических реакций. Типичным примером таких реакций является образование свободных радикалов, соударение которых приводит к образованию возбужденного продукта P*, люминесценция которого сопровождается излучением кванта hv. Этот процесс можно записать в следующем виде: Интенсивность этого свечения пропорциональна квантовому выходу ��, константе соударений радикалов k6 и квадрату концентрации радикалов R: Радикалы могут исчезать не только в результате взаимных соударений, но также в результате взаимодействия с веществами, называемыми антиоксидантами или ингибиторами свободных радикалов..

Слайд 52

Описание слайда:

Свободнорадикальное окисление W - скорость инициирования Уменьшение концентрации ингибитора In носит экспоненциальный характер. При этом интенсивность свечения уменьшается до минимального значения, затем по мере расходования ингибитора возвращается к первоначальному I0. АОА In: время жизни радикала Слабая интенсивность ХЛ связана с очень низким квантовым выходом Один из способов увеличить интенсивность свечения - добавить в систему активатор люминесценции.

Слайд 53

Описание слайда:

Лазерная спектральная диагностика В воздухе, выдыхаемом человеком, содержатся следы около 600 летучих соединений, которые напрямую связаны с биохимическими и физиологическими процессами в организме и свидетельствуют о его состоянии. Ранняя диагностика, построенная на анализе выдыхаемого воздуха, позволяет проводить массовый скрининг.

Слайд 54

Описание слайда:

Слайд 55

Описание слайда:

ОПТОАКУСТИЧЕСКАЯ ТОМОГРАФИЯ

Слайд 56

Описание слайда:

Слайд 57

Описание слайда:

Слайд 58

Описание слайда:

Слайд 59

Описание слайда:

Слайд 60

Описание слайда:

Слайд 61

Описание слайда:

Слайд 62

Описание слайда:

Слайд 63

Описание слайда:

РАССЕЯНИЕ СВЕТА

Слайд 64

Описание слайда:

РАССЕЯНИЕ СВЕТА Интенсивность рассеянного света I определяется выражением: . Коэффициент рассеяния R для растворов незаряженных макромолекул был рассчитан Дебаем. R зависит от концентрации раствора c, массы макромолекулы M, константы анизотропии K и константы Дебая H. ДЛЯ РАЗБАВЛЕННЫХ РАСТВОРОВ:

Слайд 65

Описание слайда:

Заряд макромолекулы

Слайд 66

Описание слайда:

Дисперсия света – это явление обусловленное зависимостью показателя преломления среды от длины волны падающего света. Дисперсия света характеризуется функцией, которая описывает зависимость показателя преломления среды n от длины световой волны λ : n = f(λ).

Слайд 67

Описание слайда:

ДИНАМИЧЕСКОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА Для растворов макромолекул возможно связать корреляционную функцию c(t), описывающую молекулярное движение флуктуаций концентрации рассеивающих частиц с коэффициентом трансляционной диффузии Dt: Соответствующий метод определения c(t) называется методом корреляции фотонов. Функция спектральной плотности молекулярного движения S(ω) и c(t) связаны выражением: Функцию S(ω) можно определить методом оптического смешения света. При движении молекул с зарядом q в электрическом поле E со скоростью v=μE ( - подвижность молекул), диффузионное уравнение Смолуховского имеет вид:

Слайд 68

Описание слайда:

Комбинационное рассеяние света Комбинационным называется рассеяние света, сопровождающееся изменением его длины волны, что связано с колебательным и вращательным движением молекул рассеивающего вещества. В отличии от упругого или релеевскго рассеяния света с неизменной длиной волны, комбинационное рассеяние света, называемое также Рамановским рассеянием света, относится к неупругому типу рассеяния. В этом случае внутримолекулярное движение ядер модулирует электронную поляризуемость молекул, при этом появляются спектральные боковые компоненты справа и слева от основной частоты первичного светового пучка. В простейшем случае одного колебательного уровня, имеющего энергию перехода hv, в спектре комбинационного рассеяния появляется две боковых линии, одна из которых называется красная или стоксовая линия, а вторая называется синяя или антистоксовая линия. При этом интенсивность этих линий может быть рассчитана квантово-механически и выражается в виде формулы:

Слайд 69

Описание слайда:

Слайд 70

Описание слайда:

Комбинационное рассеяние В случае, если молекула совершает трансляционное диффузионное движение, то для флуктуации концентрации N(R,t) можно записать следующее уравнение: Где решение представляет собой функцию Гаусса, а диффузионный трансляционный коэффициент Dt определяется из теории броуновской диффузии, при этом . Если молекула совершает также вращательное броуновское движение с коэффициентом диффузии Dr , то суммарная функция корреляции может быть записана в виде: При этом в спектре комбинационного рассеяния света ширина линии будет зависеть как от трансляционного, так и вращательного броуновского движения, и ширины будут различными для изотропного или неполяризованного спектра и анизотропного или поляризованного спектра в соответствии с соотношениями:

Теги Лазеры медицине

Похожие презентации