Метод импедансометрии в медицине и биологии
Импедансные характеристики биологических тканей. Свойства биологической ткани как диэлектрика, способность проводить электрический ток. Эффект поверхностной поляризации. Методика электроодонтометрии, акустической импедансометрии и тимпанометрии.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 03.05.2016 |
Размер файла | 401,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство Образования Российской Федерации
Федерального государственного бюджета образовательного Учреждения высшего профессионального образования
«Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского»
Реферат
по предмету Биофизика
на тему: Метод импедансометрии в медицине и биологии
Введение
Импедансные характеристики биологических мягких тканей определяются в экспериментах по вдавливанию в ткани относительно небольшого жесткого колеблющегося штампа на основе измерения кинематических характеристик штампа (смещения (U), скорости (V) или ускорения (A)) и силы сопротивления тканей деформированию (F). Для полного описания свойств тканей в этих экспериментах могут быть использованы действительная и мнимая части любой одной из трёх равноправных характеристик: комплексной жесткости K = -F/U, комплексного механического импеданса Z = -F/V и комплексной инерционности M = -F/A - или любая пара независимых величин, в частности, действительные части жесткости и импеданса (ReK и ReZ). Исследования импедансных свойств биологических тканей ведутся достаточно давно, а в последнее время они получили новый толчок в связи с развитием современных компьютерных средств измерений и обработки данных. Начались такие исследования еще в 40-х годах в связи с проблемой согласования с телом человека различных контактных датчиков. Несколько позднее начались исследования импедансных свойств различных тканей, исследования зависимости импедансных свойств тканей от их состояния и разработка способов оценки состояния тканей на основе измерения импедансных свойств. В рамках этой проблематики новыми направлениями работы являются разработка способа реконструкции механических свойств слоистых тканей по данным спектральных импедансных измерений, то есть по частотным зависимостям импедансных характеристик, и разработка способа непрерывного мониторинга импедансных характеристик тканей с высоким временным разрешением по данным одночастотных измерений. Эти способы открывают новые возможности слежения за изменениями вязкоупругих характеристик тканей, в первую очередь мышц, в ходе различных физиологических и патологических процессов и в ходе развития реакции на различные тестовые воздействия. Таким образом, открываются новые возможности для проведения биомеханических и медико-диагностических исследований нервно-мышечной системы человека, например, при изучении механизма управления движением или при изучении действия различных лекарственных препаратов.
В течение нескольких последних лет в ИПФ РАН выполнен цикл теоретических и экспериментальных работ, связанных с изучением взаимодействия колеблющегося индентора с биологическими тканями, разработаны портативные и компьютерные устройства для измерения механического импеданса тканей, а также проведен ряд исследований поверхностных тканей человека импедансным методом.
Цель работы: рассмотреть методы импедансаметрии в медицине и биологии.
Для достижения цели решались следующие задачи:
1. Изучить импеданс биологических тканей;
2. Проанализировать методы импедансаметрии;
1. Импеданс биологических тканей. Биологическая ткань как диэлектрик
Импедансометрия основана на том, что все биологические ткани способны проводить как постоянный, так и переменный электрический ток и характеризуются определенным сопротивлением. Это сопротивление носит название полного электрического сопротивления или импеданса.
Т.е. комплексная величина
(1)
представляет собой полную проводимость (адмиттанс). Обратную адмиттансу величину - полное суммарное сопротивление - и называют импедансом (z).
(2)
где i = - мнимая единица, R - активное сопротивление (действительная часть импеданса), X - реактивное сопротивление импеданса, равное 1/щC. Появление в данном случае символа «i» показывает, что колебания тока сдвинуты по отношению к колебаниям напряжения на некоторый угол - угол сдвига фаз[1].
Для биологических объектов экспериментально показано, что и активные и реактивные составляющие суммарного сопротивления являются функциями частоты переменного тока - в определенном для данного биологического объекта диапазоне частот имеет место аномальная дисперсия активной (омической) и реактивной (емкостной) составляющих суммарного сопротивления (в данном случае под термином «дисперсия» подразумевается закономерное изменение измеряемого параметра в зависимости от увеличения частоты тока). С формальной точки зрения наличие этой частотной зависимости можно вывести из чисто схемных соотношений сопротивлений и емкостей. В самом первом приближении электрическая эквивалентная схема биологического объекта может быть представлена в виде параллельного соединения сопротивления и емкости (рис.1.).
Рисунок 1
Для такого соединения из уравнения (1):
(3)
откуда
(4)
(5)
Из выражения (5) видно, что обе составляющие суммарного сопротивления z - и активная и реактивная - действительно должны являться функциями частоты переменного тока.
Предложенные выше формальные соображения не дают, однако, никаких указаний относительно механизмов возникновения наблюдаемых в эксперименте частотных зависимостей биологических тканей. Однако, они подсказывают следующий подход к анализу диэлектрических данных, полученных на разных частотах:
1. измерение зависимости электрических свойств исследуемых веществ от частоты;
2. исследование возможных физических механизмов, приводящих к возникновению полученных в эксперименте зависимостей.
Биологический материал, как уже упоминалось, по своей электрической природе относится к диэлектрикам. При помещении диэлектриков в электрическое поле часть зарядов направленно перемещается, образуя электрический ток (1). Остальные заряды перераспределяются так, что «центры тяжести» положительных и отрицательных зарядов смещаются друг относительно друга. В последнем случае имеет место поляризация (2) веществ. Явление поляризации, наряду с происходящим при повышении частоты изменением соотношений процессов (1) и (2), лежит в основе частотных зависимостей электрических параметров биологических тканей[5].
При возникновении поляризации вектор поляризации отстает от вектора напряженности электрического поля. Угол сдвига фаз между поляризацией и напряженностью называется углом диэлектрических потерь(д). Диэлектрические потери (рассеяние энергии электрического поля в диэлектрике) также является функцией частоты переменного тока. Они максимальны, когда круговая частота приложенного поля обратна времени релаксации данного образования, т.е. при фщ = 1. Мерой диэлектрических потерь является тангенс угла диэлектрических потерь (tgд) - отношение активной составляющей суммарного сопротивления к поляризационной. Из выражения (5) следует:
(6)
Частота, на которой диэлектрические потери максимальны (щm), согласно формуле Дебая, непосредственно связана с линейным размером молекул «релаксирующих» на данной частоте:
(7)
где а - молекулярный радиус.
Естественно, что конформационные изменения, затрагивающие структуры, дающие максимальные диэлектрические потери на данной частоте, ведут к изменению величины и положения максимума tgд.
Механизмы поляризации диэлектриков могут быть различны, они зависят от характера химических связей, т.е. от распределения электронных плотностей в диэлектрике. В реальном веществе, имеющем сложную природу, дисперсия электрических параметров на различных частотах может быть обусловлена разными механизмами поляризации. Естественно, что в таком сложном материале, как биологическая ткань, включающем такие субстанции, как биологические мембраны, обладающие низкой электропроводностью, хорошо проводящие растворы электролитов, «плавающие» в них субклеточные структуры, в свою очередь снабженные мембранами, а также содержащие множество макромолекул, размеры которых велики по сравнению с молекулами самой жидкости и т.п., дисперсия электрических параметров носит сложный характер.
Можно выделить три основных области дисперсии диэлектрических характеристик: так называемые б, в и г-дисперсии. Эта зависимость теоретически предложена Шваном и полностью подтверждена экспериментально. Низкочастотный б - диапазон обусловлен в основном эффектами поверхностной поляризации; существенный вклад в электрические характеристики в этом диапазоне вносит поляризация самих измерительных электродов, что крайне затрудняет измерения в этом диапазоне.
Высокочастотный г - диапазон связан в основном с электрическими характеристиками свободной воды ткани.
Наконец, в радиочастотном диапазоне (в - дисперсия) преобладает структурная дисперсия, связанная с наличием клеточных мембран. В этом же диапазоне существенную роль играет дисперсия субклеточных компонентов, которая вызывается их мембранами, дисперсия белковых и других макромолекул, эффекты дисперсии, связанные с поведением гидратированных белковых и других частиц. В последних случаях реализуется ориентационный или дипольный механизм поляризации (теория его разработана Дебаем) - т.е. биологические мультиполярные макромолекулы, которые могут быть представлены в виде диполя, способны к полной или частичной ориентации под действием электрического поля соответствующей частоты. Способность такого макромолекулярного диполя поворачиваться в направлении поля ограничивается тем больше, чем выше частота (что и объясняет существующую частотную зависимость электрических параметров с точки зрения дипольной модели поляризации).
Другой механизм поляризации, проявляющийся в в - диапазоне - поляризация за счет неоднородной структуры, обычно связанная с именами Максвелла и Вагнера. Возникающие за счет неоднородности вещества (например, различные по вязкости слои протоплазмы) вариации диэлектрической проницаемости и проводимости
приводят к образованию поверхностей раздела, отделяющих области с различными диэлектрическими свойствами. Эти прослойки заряжаются, если к целому диэлектрику приложен потенциал. Этот механизм обусловливает вышеупомянутую частотную зависимость, так как по мере роста частоты все большая часть зарядов перемещается в соответствии с направлением поля (электрический ток) и, соответственно, меньше участвует в процессе поляризации.
Как крайний случай поляризации за счет неоднородности структуры может быть рассмотрен случай биологической мембраны, граничащей с цитоплазмой.
Поскольку именно в - диапазон дисперсии электрических параметров биологических тканей связан с их структурной организацией, именно он наиболее широко используется в прикладных исследованиях (он выбран и для данной задачи). В рамках в - диапазона частоты, на которых происходят изменения, форма кривых R(f), C(f) характерны для каждого биологического объекта, строго сохраняются в данных условиях измерения и при данном функциональном состоянии и закономерно изменяются при изменении последнего, при любом воздействии, приводящем к каким-либо конформационным изменениям структуры ткани, вплоть до полного исчезновения частотной зависимости сопротивления при отмирании ткани (см. рис.3.). Последнее позволяет широко использовать частотные кривые в любых прикладных исследованиях, связанных с проблемой повреждения тканей.
2. Электроодонтометрия
В клинической практике накоплен богатый экспериментальный материал о распространении электрического тока различной частоты по биологическим тканям и средам, что позволяет установить соотношения электрических величин с различными медико-биологическими показателями жизнедеятельности организма. В связи с этим, разрабатываются методы исследования электрических параметров биообъектов и оценка через них соответствующих медико - биологических показателей организма пациента. Примером использования измерения импеданса биологических тканей в стоматологии является электроодонтометрия[4].
Электроодонтометрия - дополнительный и высокоинформативный метод диагностики многих стоматологических заболеваний. Показаниями к электроодонтометрии являются: некариозные поражения твердых тканей зуба, кариес, пульпит, периодонтит, травма зуба, гайморит, остеомиелит, маргинальный периодонтит, неврит, невралгия тройничного нерва, опухоли челюстей, ортопедическое и ортодонтическое лечение, определение глубины и продолжительности анестезии. Электроодонтометрия является неотъемлемой частью современной стоматологии, внесена в стандарты лечения и базируется на работах А. Мажито, Маршала, Вудворта, Л. Р. Рубина, А. С. Заславского, И.О. Новика, Л.А. Цепова и др. Она основана на исследованиях чувствительных нервных окончаний пульпы зуба, где в качестве раздражителя выступает электрический ток. Критерием возбудимости тканей является наименьшая сила тока, вызывающая ответную реакцию пациента, принимаемая за пороговую и измеряемая в мкА (в измерительных приборах) Повышение или снижение порога чувствительности свидетельствует о различных степенях поражения пульпы зуба.
Полученные, электроодонтометрией, данные в комплексе с другими диагностическими признаками во многих случаях являются решающими, так как позволяют определить степень поражения пульпы зуба, контролировать реакцию пульпы на обработку под коронку, дозировать препарат анестетика, определять состояние тканей в зоне перелома, изучить динамику репаративных процессов в зубе, а также регенеративных процессов в поврежденных нервах[5].
Белорусской медицинской академией последипломного образования совместно с ОАО «Минский приборостроительный завод» разработан измерительный прибор для определения электровозбудимости пульпы зуба «Дентометр -ДМ-1» в соответствии с требованиями СТБ-1019-2000 в рамках выполнения ГНТП «Медицинская техника»( патент №2730 от 15. 02. 2006., сертификат типа - средства измерения № 3701 от «27» января 2006года и сертификат изделия медицинского назначения № ИМ-7.6727 от «27» февраля 2006года, Мт-7.3188-0507).
Материалы и методы: у 70 пациентов: 35 мужчин и 35 женщин в возрасте от 25 до 34 лет без сопутствующей патологии было проведено всего 618 исследований электровозбудимости пульпы зубов, из них: 426 исследований интактных зубов и 192 исследования зубов с диагнозом «кариес дентина» по следующей методике:
- изоляция и высушивание исследуемого зуба;
- размещение пассивного электрода;
- размещение активного электрода ;
- включение аппарата «Дентометра»;
- возникновение порогового ощущения в зубе;
- прекращение подачи импульсов;
- снятие показаний с индикатора «Дентометра»;
- снятие активного и пассивного электрода;
В результате проведенных исследований были получены следующие количественные показатели:
Данные приведены в таблице №1 и таблице№2
Таблица № 1 Показатели электровозбудимости пульпы различных групп интактных зубов «Дентометром ДМ-1»
Группа зубов |
min |
max |
Среднее значение |
Центральная варианта |
|
Нижние резцы |
4 |
18 |
8.83+2.17 |
11.0 |
|
Верхние резцы |
3 |
18 |
10.38+0.12 |
10.5 |
|
Клыки премоляры |
5 |
24 |
15.41+0.91 |
14.5 |
|
Молярыверхней челюсти |
17 |
27 |
21.3+0.5 |
21.5 |
|
Молярынижней челюсти |
16 |
25 |
22.28+1.78 |
20.5 |
Таблица № 2 Показатели электровозбудимости пульпы зуба «Дентометром ДМ-1» при «кариесе дентина» различных групп зубов
Группа зубов |
min |
max |
Среднее значение |
Центральная варианта |
|
Нижние резцы |
12 |
18 |
14.83+0.17 |
15.0 |
|
Верхние резцы |
11 |
31 |
21.76+0.76 |
21.0 |
|
Клыки премоляры |
21 |
39 |
29.83+0.17 |
30.0 |
|
Моляры верхней челюсти |
18 |
40 |
28.27+0.73 |
29.0 |
|
Моляры нижней челюсти |
17 |
40 |
29.06+1.44 |
28.5 |
Вывод: Совокупность полученных результатов и проанализированных данных позволяет сделать следующие выводы:
1. Показатели электровозбудимости пульпы зуба зависят от групповой принадлежности.
2. Методы и средства измерения импеданса биологических тканей, на примере электроодонтометрии измерительным аппаратом для определения электровозбудимости пульпы зуба «Дентометр - ДМ1» являются эффективными и обьективными при исследовании изменений , связанных с физиологическими и патологическими процессами в пульпе зуба.
3. Акустическая импедансометрия
Акустический импеданс любой колеблющейся системы состоит из трех компонентов: массы, жесткости и трения. Компоненты массы и жесткости находятся в зависимости от частоты звука, действующего на данную систему. Чем выше частота, тем больше сопротивление, оказываемое ему данной массой. Компонент жесткости обратно пропорционален частоте. Акустический импеданс представляет собой векторную величину и как вектор имеет две составляющие - активную и реактивную.
Для измерения акустического импеданса должны быть известны либо обе составляющие, либо характеристика вектора импеданса. Эта характеристика складывается из амплитуды и фазы. Звуковые колебания, действующие на барабанную перепонку, вызывают ее вибрацию, частично проходят через нее и частично отражаются от ее поверхности. При этом отраженные звуковые колебания оказываются уменьшенными по амплитуде и сдвинутыми по фазе. Сдвиг фазы зависит от жесткости колеблющейся системы[5].
Таким образом, измеряя интенсивность (или амплитуду) и сдвиг фазы отраженного барабанной перепонкой звука, можно судить о величине акустического импеданса звукопроводящей системы. В нормальных условиях суммарная жесткость создается натяжением барабанной перепонки и других структур среднего уха - слуховых косточек, связок и мышц. Известное значение имеют натяжение кольцевой связки стремени и мембраны окна улитки, а также акустическое сопротивление жидкостей и тканей внутреннего уха.
Изменение некоторых составных частей простой механической системы, содержащей единичные элементы массы, эластичности и трения, ведет к изменению корреляции между проводимостью системы и равнозначными изменениями в трансмиссионных характеристиках (Moller, 1974). Как уже отмечалось, акустический импеданс состоит из резистентного и реактивного компонентов. Резистентность в основном определяется улиткой (Moller, 1974), в то время как реактивность - массой и жесткостью барабанной перепонки и слуховых косточек.
Когда резистентный и реактивный компоненты импеданса отображаются раздельно, выясняется, что разрыв наковальне-стременного сочленения больше воздействует на резистентный компонент, который приближается к нулю. Результаты этих измерений (Moller, 1974) указывают на то, что улитка оказывает большое влияние на компонент трения (резистентность) и незначительное - на реактивный компонент (жесткость и массу). Прямые измерения механического импеданса были проведены von Bekesy (1941) на трупах человека, а также Tonndorf, Khanna и Fingerhood (1966) и Khanna, Tonndorf (1971) на кошках.
Ряд приборов, предназначенных для измерения акустического импеданса, позволяют измерять не акустический импеданс, выраженный в акустических Омах, а податливость, выраженную в мл объема. Считается, что при низкой частоте звука величина податливости обратно пропорциональна величине акустического импеданса (его реактивного компонента).
Рисунок 4 Принципиальная схема акустического импедансометра
Представлена принципиальная схема акустического импедансометра, в основе действия которого лежит использование электроакустического (акустического) моста. Зонд импедансометра, состоящий из 3 трубок, вводится в наружный слуховой проход исследуемого. Обязательным условием для проведения импедансометрии является герметизация наружного слухового прохода. Через 1-ю трубку подается зондирующий тон (в различных приборах используются от одного до 3 и более частот зондирующего тона), интенсивность которого ниже интенсивности, вызывающей сокращение стременной мышцы. Через 2-ю трубку производится изменение давления в наружном слуховом проходе (в ручном или автоматическом режиме), а через 3-ю - звук, отраженный от барабанной перепонки, проводится к чувствительному микрофону[4].
Акустическая импедансометрия включает тимпанометрию, определение статической податливости, акустическую рефлексометрию (регистрацию рефлекса стременной мышцы) и определение физического объема. Тимпанометрия Тимпанометрия - это регистрация значений акустического сопротивления или акустической податливости при изменении давления воздуха в наружном слуховом проходе (обычно от +200 до -400 мм водн. ст.). Кривая, отражающая зависимость податливости от давления, называется тимпанограммой.
Рисунок 5 Тимпанограмма
Податливость измеряется как относительное изменение в уровне звукового давления в герметизированном слуховом проходе при повышении и понижении в последнем давления. Когда звуковая волна попадает на барабанную перепонку, часть энергии отражается от нее, часть - проходит через систему среднего уха, а часть - поглощается. При этом частота отраженной волны соответствует частоте зондирующего тона, но отличается по фазе и амплитуде. Величина этого различия определяется импедансными характеристиками барабанной перепонки и системы среднего уха. Точка максимальной податливости на тимпанограмме определяется, когда давление в барабанной полости соответствует давлению в обтурированном наружном слуховом проходе. При повышении давления до +200 мм водн. ст. резко повышается жесткость барабанной перепонки (а также всей системы среднего уха), что сопровождается отражением большей части звуковой энергии: регистрируются наибольшие значения звукового давления. Затем давление уменьшается, что сопровождается повышением податливости барабанной перепонки и уменьшением значений регистрируемого звукового давления. При оценке тимпанограммы относительно референтного значения, определяемого при давлении +200 мм водн. ст., объем наружного слухового прохода не оказывает влияния на амплитуду тимпанограммы.
Градиент Градиент тимпанограммы рассчитывается как отношение среднего арифметического между значениями податливости, определенными в точках тимпанограммы, отстоящих от пика (максимальной податливости) в сторону положительных (ар) и отрицательных (bp) давлений, на 50 мм водн. ст., к полной податливости (ht). Статическая податливость Статическая податливость также является величиной, характеризующей подвижность системы среднего уха. Она определяется как разница между полной податливостью (max) и податливостью, измеренной при давлении +200 мм водн. ст. При этом исключается компонент податливости, связанный с объемом наружного слухового прохода. Следует иметь в виду, что лишь значения статической податливости менее 0,28 мл и более 2,5 мл могут рассматриваться как имеющие диагностическое значение.
Рисунок 6 Определение градиента
Порог акустического рефлекса Предъявление акустического стимула в одно ухо сопровождается сокращением стременных мышц с обеих сторон. В многочисленных исследованиях было продемонстрировано, что для вызывания акустического рефлекса стременной мышцы (ее сокращения) необходима интенсивность от 70 до 100 дБ по отношению к порогам слышимости. Средние значения порога рефлекса на чистые тоны приблизительно равны 85 дБ, а на белый шум - 65 дБ.
При рефлексометрии производится измерение внезапных изменений в звуковом давлении, вызванных уменьшением податливости системы среднего уха, обусловленным сокращением мышцы. Регистрируются рефлексы как со стороны стимулируемого уха, так и в ухе, в котором установлен зонд. Так, при акустической стимуляции через зонд регистрируются ипсилатеральные акустические рефлексы. При стимуляции противоположного уха через телефон регистрируется контралатеральный рефлекс. Во избежание разночтений контралатеральным рефлексом следует считать рефлекс с уха, которое стимулируется, а не с уха, в котором установлен зонд. Измерение физического объема Принцип действия электроакустического моста основан на том, что интенсивность является функцией объема полости. Таким образом, при постоянной интенсивности уровень звукового давления в полости малого объема будет больше, а в полости большого объема - меньше. В норме определяются значения объема, равные у взрослого испытуемого 1,0-1,5 мл, а у детей - 0,7-1,0 мл. При перфорации барабанной перепонки эти значения, соответственно, увеличиваются до 5,0 мл. Однако данный тест не нашел широкого применения в клинической практике.
Вывод: акустическая импедансометрия складывается из величин импеданса наружного слухового прохода, барабанной перепонки и цепи слуховых косточек.
Наибольшее значение в этом комплексе имеет сопротивление барабанной перепонки, в связи с чем нередко акустическую импедансометрию отождествляют с импедансом барабанной перепонки. Указание на то, что акустическое сопротивление нарастает при повышении внутрилабиринтного давления, подтверждения не получило.
4. Тимпанометрия
В ходе проведения тимпанометрии происходит оценка подвижности барабанной перепонки, которая в слуховом проходе (наружном) находится под давлением воздуха.
Его назначают при таких заболеваниях, как патология слуховых труб, барабанной перепонки, аденоид, а также при ухудшении слуха, болезнях среднего уха и после перенесенного ранее отита.
Выполняет этот метод исследования доктор-аудиолог, который после выполнения осмотра ушей при необходимости извлекает массы серы, он объясняет больному суть теста.
Такая процедура импедансометрии выполняется следующим образом: в слуховой проход доктор вводит зонд небольшого размера, он выполнен из резины, при помощи специального прибора (импедансометра), оснащенный насосом, изменяет в ухе давление, тем самым принуждая барабанную перепонку выполнять движения.
При применении микрофона, который соединен с зондом, введенным в ухо, измеряется в слуховом проходе уровень давления.
Данная манипуляция безболезненна, больной лишь слышит писк и чувствует давление в ухе, очень схожее с ощущением, которое наблюдается в период авиаперелета. В процессе выполнения акустического теста пациенту запрещено выполнять различные движения, жевать и разговаривать.
Тимпанометрия выполняется на протяжении от пяти до десяти минут. Результаты исследования о состоянии больного доктор-аудиолог получает сразу же.
При выполнении второго метода импедансометрии происходит исследование слухового рефлекса, характеризуется он подачей громкого звукового стимула, который направлен в ухо. Подача звука происходит при помощи микронаушника, зонда или наушника, который направлен именно в слуховой проход.
Доходит стимул до улитки через среднее ухо, откуда сведения о звуковой частоте и ее интенсивности через восьмой нерв подается в ствол мозга, здесь выявляется мощность звукового стимула. При нормальной интенсивности наблюдается, что импульс с двух сторон проходит по 7-му нерву к мышцам петли, вызывая тем самым сокращение.
Импедансометрию выполняют взрослым, а вот детям, не достигшим одного года, не проводят данное диагностирование.
Акустическое исследование применяют в качестве диагностики патологий слуха, ушных болезней, а также используются при выполнении кохлеарной имплантации и подборе слухового аппарата. В таких случаях изучение состояния среднего уха проводят одновременно с применением тональной аудиометрии.
Импедансометрию применяются также при выполнении контрольного обследования паралича лицевого нерва и миастении.
Эта процедура выполняется в больнице или специализированном медицинском центре, для его проведения специальные медикаменты не требуются.
Как показывает медицинская практика, что после выполнения данной процедуры никакие осложнения не возникают, также же, как и риски для здоровья.
Вывод: С помощью тимпанометрии врач может дать оценку барабанной перепонки (ее подвижности), а также проводимости слуховых косточек (наковальни, молоточка и стремечка). Данное исследование позволяет подтвердить или опровергнуть наличие каких-либо патологических процессов в среднем ухе. Оно часто проводится для диагностики отитов и других заболеваний уха.
импеданс биологический электроодонтометрия тимпанометрия
Заключение
Любая биологическая ткань состоит из клеточного компонента и коммуникационных путей, включающие в себя сосудистое русло, межтканевые щели и т.д., каждый из которых характеризуется различным сопротивлением и различной способностью проводить электрический ток. Клеточный компонент, проводит ток высокой частоты 105 ?106 Гц. Если представить биологическую ткань в виде аналоговой электрической модели, то он будет представлен в виде конденсатора (реактивное сопротивление). Коммуникационный компонент, представленный сосудами и межтканевыми щелями проводит ток низкой частоты и на аналоговой электрической схеме биологической ткани будет представлен резистором (активное сопротивление).
Использование постоянного тока не находит большого применения, в связи с возникновением поляризационных эффектов на границе разделения сред. Таким образом, импеданс является многокомпонентным понятием, позволяющем судить о функциональном состоянии различных компонентов биологической ткани.
Список использованной литературы
1. Биофизическое обоснование использования различных аппаратов для электроодонтометрии в стоматологии, А.С. Артюшкевич, Н.В. Насибянц ГУО «БелМАПО».
2. Боровский Е.В., Барышева Ю.Д., Максимовский Ю.М. и др., Терапевтическая стоматология, под редакцией проф. Боровского Е.В., М., 2011.
3. Импедансометрия селезёнки, © 2012 г. Леонов С. Д., Прудников И. М., Смородинов А. В.
4. Платунов Е., Самолетов В., Буравой С., «Физика словарь- справочник», Питер 2014-.494с. С130.
5. Волькенштейн М.В., Биофизика, Москва, Наука, 2010, 592 стр.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Возбудимые ткани и их свойства. Структура и функции биологических мембран, транспорт веществ через них. Электрические явления возбудимых тканей, их характер и обоснование. Рефрактерные периоды. Законы раздражения в возбудимых тканях, их применение.
презентация [1,8 M], добавлен 05.03.2015Общее понятие и разновидности колебаний. Характеристика процессов растяжения (сжатия), сдвига, изгиба, кручения. Механические свойства костной и сосудистой тканей. Специфика мышечной ткани, основные режимы работы мышц – изометрический и изотонический.
контрольная работа [461,1 K], добавлен 19.03.2014Характеристика и природа важнейших механических свойств биологических тканей, благодаря которым осуществляются разнообразные механические явления. Структура кожи и особенности ее механических свойств. Эластические и химические свойства сосудов, крови.
реферат [29,1 K], добавлен 18.01.2010Вязкоупругие, упруговязкие и вязкопластичные системы. Механические свойства мышц, костей, кровеносных сосудов, легких. Задачи и объекты биомеханики. Сочленения и рычаги в опорно-двигательном аппарате человека. Механические свойства тканей организма.
реферат [163,5 K], добавлен 25.02.2011Эпителиальная ткань, ее регенерационная способность. Соединительные ткани, участвующие в поддержании гомеостаза внутренней среды. Клетки кровы и лимфы. Поперечнополосатые и сердечные мышечные ткани. Функции нервных клеток и тканей животных организмов.
реферат [634,0 K], добавлен 16.01.2015История гистологии - раздела биологии, изучающего строение тканей живых организмов. Методы исследования в гистологии, приготовление гистологического препарата. Гистология ткани - филогенетически сложившейся системы клеток и неклеточных структур.
реферат [24,3 K], добавлен 07.01.2012Общая характеристика тканей человека: эпителиальная, нервная, соединительная, мышечная. Репаративная регенерация как процесс восстановления тканей при их повреждении. Нейрон как функциональная единица нервной системы. Роль и значение мышечной ткани.
презентация [5,9 M], добавлен 18.05.2014Изучение видов и функций различных тканей человека. Задачи науки гистологии, которая изучает строение тканей живых организмов. Особенности строения эпителиальной, нервной, мышечной ткани и тканей внутренней среды (соединительной, скелетной и жидкой).
презентация [309,1 K], добавлен 08.11.2013Механические модели биообъектов. Закон Гука при деформации тканей. Механические свойства мышц и костей, стенки кровеносных сосудов. Основные механические процессы в легких. Молекулярные основы упругих свойств биообъектов. Движение хромосом в клетках.
презентация [4,7 M], добавлен 14.03.2015Химический состав и строение биологических мембран. Процессы трансформации и запасания энергии путем фотосинтеза и тканевого дыхания. Транспорт веществ через клеточные мембраны, способность генерировать биоэлектрические потенциалы и проводить возбуждение.
реферат [223,3 K], добавлен 06.02.2015Способы расчета смещения максимума спектра флюоресценции, если потеря энергии кванта флюоресценции от поглощения составляет 50 %. Определение роли вязкости крови, если "общая" длина сосудистого русла снизилась в полтора раза. Расчет импеданса ткани.
контрольная работа [17,1 K], добавлен 23.10.2010Разнообразие клеточного состава, сильно развитое межклеточное вещество и наличие основного вещества и волокон как характеристики соединительных тканей. Классификация и функции соединительных тканей, их участие в защитных воспалительных реакциях.
реферат [21,1 K], добавлен 18.01.2010Состав нерва. Проводимость как способность живой ткани проводить биоэлектрические импульсы. Скорость проведение возбуждения по нервным волокнам. Утомление нервного волокна. Условные рефлексы, строение рефлекторной дуги. Зрительная рецепция, сетчатка.
контрольная работа [578,6 K], добавлен 10.04.2012Изучение особенностей строения тканей животных, функционирование и разновидности. Проведение исследования характерной черты строения соединительной и нервной тканей. Структура плоской, кубической, мерцательной и железистой эпителии. Виды мышечной ткани.
презентация [2,1 M], добавлен 08.02.2015Опорно-трофические (соединительные) ткани - клетки и межклеточное вещество организма человека, их морфология и функции: опорная, защитная, трофическая (питательная). Виды тканей: жировая, пигментная, слизистая, хрящевая, костная; специальные свойства.
реферат [20,9 K], добавлен 04.12.2011Методология современной биологии. Философско-методологические проблемы биологии. Этапы трансформации представлений о месте и роли биологии в системе научного познания. Понятие биологической реальности. Роль философской рефлексии в развитии наук о жизни.
реферат [22,0 K], добавлен 30.01.2010Биология как комплекс наук, которые непосредственно связаны с изучением живого. Уровни развития биологических знаний. Сущность жизни, особенности ее понимания в биологии. Возникновение теории происхождения видов. Современные проблемы теории селектогенеза.
реферат [48,8 K], добавлен 27.12.2016Основные пищевые вещества мяса и мясопродуктов. Белки, липиды и углеводы мышечной ткани, минеральные вещества и витамины. Строение основных тканей мяса. Средняя суточная потребность взрослого человека в аминокислотах. Состав костной и жировой ткани.
презентация [588,1 K], добавлен 06.11.2014Функции и строение эпителия, регенерация его клеток. Типы соединительной ткани, преобладание межклеточного вещества над клетками. Химический состав и физические свойства межклеточного вещества. Костная, жировая, хрящевая, мышечная и нервная ткани.
реферат [1,1 M], добавлен 04.06.2010Морфология растений: их жизненные формы; органы. Характеристика основных групп растительных тканей. Сроение образовательных тканей, латеральных меристем. Основные виды проводящих тканей флоэмы, ксилемы. Виды покровных, основных, выделительных тканей.
презентация [14,0 M], добавлен 15.04.2011