Применение радиоволн в медицине

Применение радиоволн в медицине

Радиоволны широко используются в радиосвязи, радиовещании, телевидении, медицине, радиолокации, радионавигации, радиоастрономии, ядерной физике, металлургической промышленности (при сварке, закалке, плавке, выбраковке металлических изделий, склейке пластмасс и деревянных изделий и т. д.).

В настоящее время принята следующая классификация радиочастот (таблица 1).

Таблица 1

Частоты Высокие частоты (ВЧ) Ультравысокие частоты (УВЧ) Сверхвысокие частоты (СВЧ)
100 кГц— 30 МГц 30—300 МГц 300—300 000 МГц
Длины волн Длинные Средние Короткие Ультракороткие Микроволны
дециметровые сантиметровые миллиметровые
3—1 км 1 км — 100 м 100—10 м 10—1 м 1 м—10 см 10—1 см 1 см— 1 мм

Радиоволны в медицине используют для лечебных целей в форме синусоидальных модулированных токов (5 кГц), терапии надтональной частотой (20 кГц), дарсонвализации (110 кГц), диатермии (1,5—1,8 МГц), индуктотермии (13,56 и 40,68 МГц), УВЧ-терапии (40,68 МГц), дециметровой терапии (460 МГц) и микроволновой терапии (2375 МГц) — см. Дарсонвализация, Диатермия, Импульсный ток, Индуктотермия, Микроволновая терапия, УВЧ-терапия.

Профессиональные вредности радиоволн. Искусственными источниками электромагнитных полей ВЧ, УВЧ, СВЧ могут являться различные типы генераторов, индукторы, блоки передатчиков, фидерные линии, конденсаторы, антенные системы и др. Лица, работающие с генераторами и передающей системой электромагнитных колебаний радиочастот, могут подвергаться воздействию различных диапазонов ВЧ, УВЧ, СВЧ. При конструировании, испытании, настройке и эксплуатации станций, отдельных блоков, генерирующих электромагнитную энергию, возможно излучение волн в рабочее помещение. Это бывает при плохой экранировке блоков передатчиков, волноводных трактов, нерациональном расположении антенно-фидерных систем и т. п., а также при нарушении техники безопасности. Иногда возможно облучение персонала и населения, не связанного профессионально с излучающей аппаратурой, но попадающего под воздействие радиоволн от мощных антенных систем.

Интенсивность полей ВЧ и УВЧ принято оценивать по напряженности электрической (Е) и магнитной (И) составляющих. Для Е интенсивность выражается в вольтах на 1 м (в/м), для Я — в амперах на 1 л (а/м). В диапазоне СВЧ интенсивность облучения оценивается по плотности потока мощности (ППМ) и выражается в ваттах на 1 см 2 (Вт/см 2 ), милливаттах (мвт/см 2 ), микроваттах (мквт/см 2 ).

Измерение напряженности ВЧ и УВЧ осуществляется прибором ИЭМП-1, в диапазоне СВЧ по плотности потока мощности — прибором ПО-1.

В целях предотвращения переоблучения и сохранения здоровья трудящихся в СССР введены «Санитарные нормы и правила при работе с источниками электромагнитных полей высоких, ультравысоких и сверхвысоких частот», устанавливающие предельно допустимые уровни (таблица 2).

Таблица 2

Диапазон Предельно допустимые уровни
по Е по Н Плотность потока мощности
По электрической составляющей
100 кГц—30 МГц (ВЧ)
30—300 МГц (УВЧ)
По магнитной составляющей
100 кГц — 1,5 МГц
По СВЧ
300—300 000 МГц
в течение рабочего дня
в течение 2 часовв
течение 15—20 минут

для населения и лиц, профессионально не связанных с СВЧ-облучением

20 В/м
5 В/м

Не более 10 мкВт/см 2
Не более 100 мкВт/см 2
Не более 1000 мкВт/см 2 с обязательным применением защитных очков

1 мкВт/см 2

Систематическое облучение радиоволнами с уровнями, превышающими допустимые, может привести к значительным изменениям некоторых систем организма человека.

Отмечается развитие астенического синдрома различной степени выраженности. При этом характерны жалобы на головные боли, понижение работоспособности, расстройство сна, раздражительность, повышенную потливость, ослабление памяти, иногда снижение половой потенции. При длительных и частых облучениях выше предельно допустимых уровней могут возникать тремор век и пальцев вытянутых рук, повышение сухожильных рефлексов, вегетативные расстройства (красный стойкий дермографизм, акроцианоз, гипергидроз и др.), чувство страха, галлюцинации, обморочное состояние и др. Результаты электроэнцефалограммы указывают на функциональные сдвиги в виде развития торможения в корковых клетках.

Со стороны сердечно-сосудистой системы изменения чаще идут по типу нейроциркуляторной дистонии с характерными жалобами: боли в области сердца, одышка, особенно при физической нагрузке, ощущение сердцебиения и «замирания» сердца. Объективно: брадикардия, гипотония, приглушение первого тона сердца, иногда систолический шум на верхушке, синусовая аритмия, признаки гипоксии миокарда и др. Иногда наблюдается лейкопения, относительный лимфоцитоз, эозинофилия, увеличение числа эритроцитов. Однако изменения состава периферической крови не являются стойкими, а иногда по своим показателям противоречивы.

Отмечаются слезотечение, резь в глазах, ощущение «песка» за веками конъюнктивиты. При грубых нарушениях техники безопасности при работе с источниками излучения, главным образом СВЧ диапазона, может развиться катаракта.

Со стороны эндокринной системы отмечено усиление функции гипофиза и коры надпочечников, а также повышение активности щитовидной железы.

Необходимо иметь в виду, что клиническая картина при воздействии электромагнитных излучений различных диапазонов (ВЧ, УВЧ, СВЧ) имеет свои особенности и может значительно варьировать. Все вышеперечисленные изменения в большинстве своем обратимы.

Профилактика: при проектировании, размещении, строительстве, приемке и эксплуатации всех типов станций радиочастотного диапазона для предотвращения переоблучения людей необходимо особое внимание уделять экранировке рабочего места или обеспечению дистанционного управления, рациональному размещению блоков приемопередающей аппаратуры, сокращению времени пребывания людей в местах вероятного облучения в соответствии с нормативами, использованию при необходимости индивидуальных средств защиты (комбинезоны, очки и др.). Систематические измерения интенсивности ВЧ—УВЧ и СВЧ-полей.

Читайте также:  Крутые пацаны с девушкой

При приеме на работу проводятся обязательные предварительные медосмотры. Периодические медосмотры по показаниям, но не реже 1 раза в год. Лица с наличием выраженного воздействия электромагнитных полей радиочастот, а также с общими заболеваниями, течение которых может ухудшиться в условиях хронического воздействия полей радиочастот, и женщины в период беременности и кормления переводятся на другую работу.

К работе с источниками электромагнитных полей допускаются только лица старше 18 лет. Как лечебные средства применяются общеукрепляющие, тонизирующие и симптоматические препараты.

Главной целью эстетической медицины, частью которой является и пластическая хирургия, является устранение имеющихся дефектов внешности. К сожалению, многие методы, предполагающие нарушение целостности кожных покровов, приводят к возникновению новых проблем – швов, рубцов, свищей и др.

Суть метода радиоволновой хирургии

На протяжении многих десятилетий пластические хирурги и другие специалисты в области медицины ищут, изобретают и совершенствуют методики, обещающие максимальную эффективность и даже эффектность при минимальном травматизме. Очередным шагом к улучшению применяемых техник стало изобретение радиоволнового способа воздействия на мягкие ткани человеческого тела.

Этот способ был изобретен в Америке хирургом-стоматологом Ирвингом Эллманом. Этот врач сумел создать и запатентовать аппарат, который производил разрезы бесконтактным способом, воздействуя на клетки кожи и слизистых радиоволнами высоких частот (от 3,8 до 4,0 мегагерц).

При таком воздействии расположенная внутри клетки жидкость закипает, переходит в парообразное состояние. Фактически под действием радиоволнового «скальпеля» часть клеток просто испаряется. Регулируя мощность радиоволнового излучения и другие его характеристики, хирург может производить воздействие как на самые поверхностные слои кожи (поверхностная шлифовка), так и на всю глубину кожи (хирургический разрез), а после разреза – и на глубжележащие ткани.

Аппарат радиоволновой хирургии получил название «Сургитрон», и вот уже несколько десятков лет он производится и продается под этим названием не только в США, но и по всему миру. В России этот аппарат также достаточно давно известен и многие хирургические клиники и центры имеют немалый опыт по его применению.

Традиционные способы применения радиоволновой хирургии в эстетической медицине

Учитывая регулируемую глубину проникновения радиоволн, аппарат «Сургитрон» начали применять в первую очередь для удаления разнообразных кожных дефектов, к числу которых относятся:

  • выступающие родинки (невусы), бородавки, контагиозный моллюск и папилломы;
  • сосудистые звездочки;
  • грубые келоидные шрамы и рубцы;
  • небольшие сосудистые опухоли: гемангиомы;
  • доброкачественные опухоли кожи и подкожной клетчатки;
  • кондиломы.

Кроме того, методика успешно используется для операций по поводу вросшего ногтя.

Однако в настоящее время интерес пластических хирургов к радиоволновой методике оперативного воздействия увеличился настолько, что ее стали применять в следующих областях:

  • пластика ушной раковины (отопластика);
  • пластика век (блефаропластика);
  • операции на молочной железе (от подтяжки до увеличения размеров с помощью имплантатов);
  • подтяжка кожи лица;
  • интимная пластика (изменение формы и размеров малых половых губ у женщин, операции на крайней плоти у мужчин).

Существуют центры эстетической медицины и пластической хирургии, которые предлагают радиочастотное воздействие с целью липосакции лица и тела, подтяжки лица и тела, удаления целлюлита. К сожалению, подробных сведений о применяемых методиках воздействия эти организации в свободный доступ не выложили, поэтому заинтересованным лицам предстоит самостоятельно уточнять подробности об этих центрах и используемых в них аппаратуре и методиках.

Преимущества радиоволновой хирургии

Использование радиоволн высоких частот, по отзывам специалистов, хорошо зарекомендовало себя в качестве хирургического метода. Это объясняется следующими свойствами радиоволнового «скальпеля»:

  1. Создание крайне тонкого и очень точного разреза.
  2. Минимальная травматизация тканей, прилежащих к хирургической ране.
  3. Резкое снижение болевого синдрома как во время операции, так и в послеоперационном периоде.
  4. «Сухое» операционное поле – минимизация кровопотери за счет коагуляции сосудов во время произведения разреза.
  5. Быстрое заживление послеоперационной раны с образованием очень аккуратного и тонкого послеоперационного рубца.
  6. Заметное снижение количества послеоперационных осложнений инфекционной и неинфекционной природы благодаря бактерицидному действию радиоволн.
  7. При поверхностном воздействии – образование фибриновой пленки и заживление раны под этой пленкой с минимальным риском осложнений и рецидивов.

Радиоволновую пластическую хирургию по минимальной травматичности, безболезненности, отличным косметическим эффектам часто сравнивают с лазерной хирургией. Одновременно существует мнение, что оборудование для радиоволновой хирургии гораздо дешевле лазерных установок, соответственно, и стоимость лечения с использованием радиохирургических методов должна быть ниже.

Читайте также:  Чему равен модуль ускорения тела

Польза, которую приносят нашей цивилизации радиоволны, поистине неоценима. Однако практически с самого начала их использования во благо человечества скептики задаются вопросом: не приносят ли радиоволны вред организму человека?

Множество исследований, проводимых разными научными группами, дают порой прямо противоположные результаты, поэтому единого мнения на этот счёт по-прежнему нет.

Радиоволны, выражаясь сухим научным языком, представляют собой электромагнитные колебания, которые распространяются со световой скоростью.

Их частота может составлять от 100 кГц до 300 ГГц.

Данный диапазон официально регламентируется как особыми документами РФ, так и международными соглашениями.

Волнами эти колебания называют потому, что переменное электромагнитное поле непрерывно изменяет своё состояние, сродни волнам, которые мы привыкли видеть на поверхности воды.

Волновую природу имеют свет, звук и даже радиоактивное излучение.

Магнитное поле земли же, наоборот, имеет постоянный характер.

Характеристики радиоволн

Вот главные ключевые параметры, характеризующие радиоволны:

• частота;
• амплитуда;
• модуляция.

Частотой называют количество колебаний, которое электромагнитное поле совершает за одну секунду. Выражают её в герцах (сокращённое обозначение – Гц). Размах колебаний, совершаемых полем, выражают посредством амплитуды.

Она является значением наибольшего отклонения величины колебания от условного или фактического нуля. Что до модуляции, то она представляет собой изменение частотных характеристик волн с целью передачи с помощью радиоволн определённого вида информации, к примеру, звука. Не все звуки, которые передаются с помощью электромагнитного поля, могут быть услышаны человеческим ухом, поэтому специальный демодулятор радиоприёмника выделяет из всего потока колебаний, лишь те, которые могут быть преобразованы в слышимый звук.

Влияние радиоволн на организм и электроприборы

Кожный покров человека, точнее, его внешние слои, абсорбирует (поглощает) радиоволны, вследствие чего выделяется тепло, которое абсолютно точно можно зафиксировать экспериментально. Максимально допустимое повышение температуры для человеческого организма составляет 4 градуса. Из этого следует, что для серьёзных последствий человек должен подвергаться продолжительному воздействию довольно мощных радиоволн, что маловероятно в повседневных бытовых условиях.

Впрочем, отдельные части тела (к примеру, глазные яблоки) вследствие меньшего снабжения кровью менее приспособлены к отводу тепла.

Нетепловые эффекты от воздействия радиоволн также часто указываются в качестве возможных вредных факторов влияния на здоровье человека. Среди вероятных негативных эффектов озвучивают ухудшение кровообращения, затруднение деятельности головного мозга и даже генетические мутации. Кое-какие из этих предположений доказаны экспериментально, но дело заключается в том, что испытания проводились либо на животных, либо на клеточных культурах. Соответственно, вопрос о вредности нетермических эффектов от радиоволн для человека остаётся открытым.

Много говорится в околонаучных и научных кругах и о помехах, которые радиоволны могут создавать для электроприборов. Широко известно, что электромагнитное излучение препятствует качественному приёму телесигнала. Смертельно опасны радиоволны для владельцев электрических кардиостимуляторов – последние имеют чёткий пороговый уровень, выше которого электромагнитное излучение, окружающее человека, подниматься не должно.

Все приборы, позиционируемые производителями как защищающие от вредного воздействия радиоволн, на практике бесполезны. Единственно правильным способом является нахождение на максимально возможном расстоянии от передающей антенны. Установлено, что приближение к источнику излучения на близкое расстояние увеличивает дозу облучения чуть ли не в геометрической прогрессии.

Конечно, мы не можем рассмотреть абсолютно все рукотворные объекты, являющиеся излучателями радиоволн.

Но те, с которыми человек сталкивается в процессе своей жизнедеятельности, приведены ниже:

• мобильные телефоны;
• радиопередающие антенны;
• радиотелефоны системы DECT;
• сетевые беспроводные устройства;
• Bluetooth-устройства;
• сканеры тела;
• бебифоны;
• бытовые электроприборы;
• высоковольтные линии электропередач.

Мобильные телефоны

Частота волн, излучаемых «мобильниками», различается в зависимости от используемого стандарта мобильной связи: от 880 до 2170 МГц.

У телефонов, работающих по стандарту GSM-900, мощность излучения не превышает 2 Вт, а по стандарту GSM-900 – 1 Вт. Частота модуляции стандарта GSM составляет 217 Гц, стандарт CDMA же работает в непульсирующем режиме.

Человек, говорящий по мобильному телефону, наверняка замечает, что у него нагревается ухо. Сила нагрева зависит от типа телефона и его антенны, а также мощности излучения. Степень такого излучения контролируется по специальному показателю SAR. Согласно нему, предельно допустимое значение мощности составляет 2 Вт на килограмм живого веса. Наиболее подвержены воздействию излучения от мобильных телефонов глаза.

В 2003 году исследования шведских учёных доказали, что радиоизлучение повреждает нервные клетки головного мозга и нарушает его токи. Немецкое федеральное ведомство по защите от радиоизлучений, правда, заявило, что не признаёт этих выводов, так как располагает другими данными. Также, исследования компании Interphone позволили утверждать, что между использованием мобильной связи и риском развития рака головного мозга нет никакой взаимосвязи. Не получили никаких весомых доказательств и предположения о том, что радиоволны, генерируемые мобильными телефонами, несут опасность для функциональности сперматозоидов и вызывают нарушения цепочек ДНК.

Читайте также:  Passware windows key enterprise edition

В России для определения максимально возможной мощности излучения мобильных телефонов существует понятие значения Плотности потока энергии (ППЭ), которое не должно превышать 500 мкВт на кв. см. Для минимизации вредного воздействия телефонов на организм, специалисты рекомендуют выбирать модели с меньшей мощностью излучения и использовать беспроводные гарнитуры.

Радиопередающие антенны

Антенны, в основном, обладают мощностью излучения до 100 Вт. Предельно допустимые значения сводят к минимуму их вредное термическое воздействие. Австрийские медики заявляли, что имеется корреляция между мощностью используемых антенн и жалобами на головную боль от проживающих в округе людей.

Другая же группа учёных из Германии установила, что более склоны страдать от болей в голове как раз те люди, которые верят во вред радиоволн, испускаемых антеннами. Предельно допустимые значения излучения антенн для Украины составляют 2,5 мкВт/кв. см, а для России – 10 мкВт/кв. см.

Радиотелефоны системы DECT

Подобные радиотелефоны имеет рабочую частоту от 1880 до 1900 МГц. При максимальной плотности излучения в 250 мВт, показатель ППЭ для них равен 20 мкВт/кв. см. Современные модели гораздо лучше, нежели ранние, защищают человека от вредного воздействия радиоволн, снижая мощность излучения до безопасного уровня. Импульсы, генерируемые радиотелефоном настолько коротки во времени, что не могут причинять термического воздействия.

Как и в случае с мобильными аналогами, радиотелефоны не удалось «обвинить» в возникновении рака головного мозга. Предельно допустимые значения, требуемые для радиотелефонов, не отличаются от подобных ограничений, накладываемых на мобильные телефоны.

Сетевые беспроводные устройства

Устройства WLAN используют различную частоту, при её значении в 2400 МГц максимальная мощность излучения составляет 0,1 Вт, а при 5400 МГц – 1 Вт. Термическое воздействие на организм человека, учитывая удалённость устройств от тела, маловероятно.

Биологи утверждают, что волны, генерируемые сетевыми беспроводными устройствами, «перекрывают» диапазон альфа-волн человеческого мозга, но конкретных доказательств вредного воздействия найдено не было. Максимально допустимый уровень излучения WLAN-устройств составляет 0,08 Вт на килограмм живого веса.

Bluetooth-устройства

Эти приборы имеют частоту около 2400 МГц при максимальной мощности излучения в 100 мВт. Достоверно известно, что термического воздействия приспособления Bluetooth практически не оказывают.

Что касается нетермических эффектов – нет никаких основательных и проверяемых данных об их опасности или безопасности. Показатель SAR составляет 2 Вт на килограмм живого веса.

Сканеры тела

Бебифоны

Данные устройства, называемые также «радионянями», генерируют волны различной частоты, в зависимости от типа модели. При частоте 455 МГц мощность излучения составляет 500 мВт, при 2,4 ГГц – 100 мВт. Нахождение устройства на некотором расстоянии от ребёнка и непродолжительное время его непосредственной работы (только при громком плаче малыша) делает его неопасным для растущего человеческого организма.

Впрочем, сомнения в вопросе безопасности вызывают лишь бебифоны, работающие по технологии DECT. Показатель SAR составляет 0,08 Вт на килограмм живого веса.

Бытовые электроприборы

Собственно, радиоволны вызывают не сами приборы, а их электропровода, особенно опасны в этом плане электродрели, пылесосы, отопительные приборы и телевизоры с кинескопами. Частота волн, исходящих от шнуров питания составляет 50 Гц. Напряжённость электромагнитного поля вокруг работающих приборов возрастает в случае нахождения поблизости других устройств, потребляющих электроэнергию.

Влияние подобных волн на функции головного мозга и риска развития рака грудной железы, несмотря на проводимые исследования, доказано не было. Некую слабую корреляцию удалось установить между продолжительной и регулярной работой в зоне влияния низкочастотных волн и риском развития болезни Альцгеймера. Подобная взаимосвязь наблюдается и в плане риска заболевания лейкемией. Предельно допустимая норма напряжения электрического поля составляет 5000 Вт/м, а применительно к магнитным полям – 100 мкТл.

Высоковольтные линии электропередач

ЛЭП излучают волны частотой 50 Гц. Мощность генерируемых волн зависит от силы напряжения, при 400 кВ она не превышает 60 мкТл. С увеличением расстояния до провода напряжённость электрического поля снижается. Среди лиц, которые проживают на расстоянии меньше 50 метров от высоковольтных линий электропередач, отмечается повышенная склонность к появлению болезни Альцгеймера.

Среди детей, проживающих в таких местах, резко возрастает количество больных лейкемией.

Показатель ППЭ для магнитных полей ЛЭП составляет 100 мкТл.

Их напряжённость не должна превышать 5 кВ/м.

Константин Моканов: магистр фармации и профессиональный медицинский переводчик

Ссылка на основную публикацию
При каком альфа векторы компланарны
Единого обозначения компланарность не имеет. Свойства компланарности Пусть — векторы пространства . Тогда верны следующие утверждения: Если хотя бы один...
Нет msvcr120 dll что делать
Если, попытавшись включить любимую игру, вы натыкаетесь на окно, которое гласит, что запуск программы невозможен по причине отсутствия mscvr120.dll —...
Нет беспроводного сетевого соединения windows 7
На панели задач в Windows или в меню «Центр управление сетями» нет иконки Wi-Fi? Это не значит, что вышло из...
При каком значении m прямая параллельна плоскости
Точка C(—3, 4,1) найдена. 6. Написать уравнение плоскости, проходящей через точки M1(1, —2, 1), M2(4, 2, 3) и параллельной вектору...
Adblock detector