А. В. Клемина, И. Ю. Демин, Н. В. Прончатов-Рубцов медицинская акустика: ультразвуковая диагностика медико-биологических сред

Скачать 1.31 Mb.

Название	А. В. Клемина, И. Ю. Демин, Н. В. Прончатов-Рубцов медицинская акустика: ультразвуковая диагностика медико-биологических сред
страница	14/21
Дата публикации	01.08.2013
Размер	1.31 Mb.
Тип	Учебно-методическое пособие

100-bal.ru > Биология > Учебно-методическое пособие

1 ... 10 11 12 13 14 15 16 17 ... 21

2.4. Акустические исследования биологических жидкостей

Исследование физических характеристик биологических жидкостей является актуальной задачей, имеющей как самостоятельное научное (т. к. организм создает уникальные по своим свойствам жидкости и структуры), так и прикладное значение в области медицины и биологии. В настоящее время известен целый ряд физических методов, с помощью которых можно получать разнообразную информацию о биожидкостях [9], т. е. водных растворах и суспензиях, содержащих малые молекулы (органические и неорганические), макромолекулы (биополимеры: белки, полипептиды, нуклеиновые кислоты), клеточные и субклеточные элементы, которые имеют биологическое происхождение. Примерами жизненно важных биожидкостей являются кровь, лимфа, желудочный сок, слюна.

Экспериментальные исследования физических характеристик биожидкостей имеют, по сравнению с обычными жидкостями, некоторые особенности, которые связаны с их спецификой.

Компоненты биожидкостей сохраняют нативное (естественное) состояние в ограниченном интервале внешних условий. Поэтому физические методы, не позволяющие работать с биожидкостями в нативном состоянии, заведомо дадут искаженную информацию. Измерения их физических характеристик необходимо производить в условиях, близких к условиям организма. Биожидкость, постоянно взаимодействуя с организмом, отражает изменения, которые происходят в нем под действием внешних факторов. Следовательно, в каждый момент времени их физические характеристики различны и, несмотря на то, что в нормальном состоянии адаптационные системы организма поддерживают постоянство внутренней среды, всегда приходится иметь дело с усредненными физическими характеристиками биологических жидкостей. Физический метод исследования биожидкостей, основанный на взаимодействии какого – либо вида энергии с биологической средой, должен незначительно возмущать равновесные состояния, существующие в жидкости, чтобы не вызвать необратимых изменений. Отсюда вытекает требование высокой чувствительности приемного устройства в установке, реализующей метод исследования биожидкостей.

Небольшие изменения внешних условий приводят к незначительным изменениям биосред. Тем не менее, эти небольшие изменения могут повлечь за собой серьезные последствия для организма. Это означает, что для исследования необходим метод, позволяющий регистрировать крайне малые изменения их свойств, т. е. обладающий повышенной точностью изменения регистрируемых параметров.

Биожидкости могут иметь как высокую (кровь, лимфа), так и низкую (желудочный сок) концентрацию компонентов. Поэтому, при выборе физического метода их исследования желательно, чтобы была возможность извлекать информацию о физических свойствах как в высоко-, так и в низко-концентрированных биожидкостях.

Все выше сказанное накладывает определенные ограничения на выбор физического метода исследования свойств биожидкостей.

Определенные успехи при изучении биосред были сделаны при использовании ультразвуковой интерферометрии для измерения акустических характеристик растворов белков и аминокислот]. Именно акустические исследования этих биологических жидкостей позволяют изучить тонкие структурные характеристики и гидратацию биологических макромолекул в растворе, их межмолекулярные взаимодействия и конформационные перестройки биополимеров.

Ультразвуковой интерферометр постоянной длины или ультразвуковой резонатор с целью его применения для исследования биологических жидкостей совершенствовался в 70 – 90 годах двадцатого века [22, 23], однако для медико-биологических приложений, в частности, в области медицинской лабораторной диагностики известные технические решения применить не представляется возможным по ряду причин:

1. Биожидкости организма человека, используемые для лабораторной диагностики (сыворотка крови, цельная кровь), как правило, могут быть использованы в очень ограниченном объеме (не более 0,1 – 0,5 мл), а при исследовании крови детей – еще меньше, т.е. объем измерительной ячейки должен быть не более 70 – 90 мкл.

2. Точность измерений скорости и поглощения ультразвука должна быть предельно высокой для высококонцентрированных биосред (сыворотка крови, цельная кровь). Необходимо регистрировать возможные отклонения от нормы для нативных биологических жидкостей, чтобы определить изменения их состава и надежно регистрировать патологию.

3. Для систематических, серийных исследований (200 – 250 исследований в день) конструкция ультразвукового резонатора не должна иметь регулирующих параллельность элементов, но добротность резонатора с водой должна быть не хуже 4000 – 5000.

4. Сыворотка крови и цельная кровь человека – это среды, имеющие биологическую опасность (гепатит, СПИД) и достаточно агрессивны, поэтому конструкция ультразвукового резонатора должна допускать специальную обработку дезинфицирующими средами, но при нагрузке до 50000 исследований в год результаты исследований должны быть воспроизводимы и правильны при проведении всего цикла измерений.

Известные ультразвуковые интерферометры постоянного объема не удовлетворяют перечисленным выше условиям. Поэтому была произведена разработка и исследование ультразвукового резонатора малого объема, имеющего специальные конструктивные особенности.

1 ... 10 11 12 13 14 15 16 17 ... 21

Похожие:

	Учебный план календарный учебный график Практика «Функциональная диагностика и ультразвуковая диагностика»		«Клиническая лабораторная диагностика», №4, 2007, стр. 24-29 Нпп «Медицинская лабораторная диагностика», Москва, дц «Алкор-Био», Санкт-Петербург, Медицинская компания омб, Москва
	Министерство здравоохранения и социального развития российской федерации Целью изучения биохимии является формирование у студентов системных знаний о молекулярных механизмах функционирования биологических...		Программа дисциплины по выбору «ультразвуковая диагностика в кардиологии» Освоить теоретические основы современных методов ультразвуковой диагностики заболеваний сердца и сосудов
	Программа дисциплины по выбору «ультразвуковая диагностика в кардиологии» Освоить теоретические основы современных методов ультразвуковой диагностики заболеваний сердца и сосудов		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Учебно-методическое пособие предназначено для студентов биологических и медико-биологических специальностей университетов
	Рабочая программа электива «Ультразвуковая диагностика в клинике внутренних болезней» Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования российский национальный исследовательский...		Методические рекомендации по преподаванию Учебные планы и учебно тематические планы Образовательный стандарт профессионального образования по специальности «ультразвуковая диагностика» разработан коллективом кафедры...
	Биологическая химия Целью изучения биохимии является формирование у студентов системных знаний о молекулярных механизмах функционирования биологических...		Учебно-методическое пособие к самостоятельной работе Специальность 020208. 65 Биохимия Учебно-методическое пособие предназначено для студентов биологических и медико-биологических специальностей университетов
	Биологическая химия,- биохимия полости рта Целью изучения биохимии является формирование у студентов системных знаний о молекулярных механизмах функционирования биологических...		Учебно-методическое пособие по курсу «Ксенобиохимия» составлено в... Учебно-методическое пособие предназначено для студентов биологических и медико-биологических специальностей университетов
	Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями к содержанию... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями к содержанию... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Учебно-методическое пособие для практических занятий Специальность 020208. 65 Биохимия Учебно-методическое пособие предназначено для студентов биологических и медико-биологических специальностей университетов		Учебно-методическое пособие для практических занятий Специальность 020208. 65 Биохимия Учебно-методическое пособие предназначено для студентов биологических и медико-биологических специальностей университетов

Школьные материалы