A rádiófrekvenciás sugárzás élettani hatásai és orvosbiológiai alkalmazásai

Tartalom

Előszó 7
1. Bevezetés 9
2. Elméleti alapok 11
2.1. A mikrohullámok helye az elektromágneses spektrumban 11
2.2. A rádiófrekvenciás és mikrohullámú sugárzás fizikai leírása 14
2.2.1. A Maxwell egyenletek 14
2.2.2. A hullámegyenletek 16
2.2.3. Síkhullámok tulajdonságai, határfeltételek 19
2.3. Az elektromágneses energia kisugárzása 23
2.3.1. Elemi sugárzók, közeli és távoli tér 24
2.3.2. Hullámterjedés veszteséges közegekben 28
2.4. A rádiófrekvenciás tér és anyag kölcsönhatása 31
2.4.1. A dielektromos relaxáció mechanizmusa 32
2.4.1.1. Kisveszteségű dielektromos anyagok 35
2.4.1.2. Veszteséges dielektromos anyagok kisfrekvencián 37
2.4.1.3. Biológiai anyagok 40
2.4.2. A molekulák közötti kötések 42
2.4.3. A dielektromos tulajdonságok hőmérsékletfüggése 44
2.4.4. A víz dielektromos tulajdonságai 46
2.4.5. Keverékek, sóoldatok 47
2.4.6. Hőkeltés 48
2.4.7. Hőmegfutás 50
Irodalomjegyzék 53
3. A rádiófrekvenciás sugárzás élettani hatásai 55
3.1. Az élő szervezet és a rádiófrekvenciás tér kölcsönhatása 55
3.1.1. Biológiai anyagok dielektromos tulajdonságai 55
3.1.1.1. Biomolekulák 56
3.1.1.2. Sejtek és membránok 56
3.1.1.3. Szövetek és szervek 58
3.1.2. Kvantum hatás vizsgálata 59
3.1.3. Kölcsönhatás a sejtmembránokkal 60
3.1.3.1. Folytonos hullám 61
3.1.3.2. Modulált hullám 68
3.1.3.3. Gyöngy-lánc alakzat 69
3.1.4. Termikus kölcsönhatás az élő szervezettel 70
3.1.4.1. Az élő szervezet többrétegű modellje 70
3.1.4.2. A szövetben elnyelt teljesítmény 73
3.1.4.3. A kölcsönhatás kísérleti úton történő vizsgálata 74
3.1.4.4. Modellezés 76
3.1.4.5. Kölcsönhatás a közeli térben 80
3.1.4.6. Rezonancia jelenségek, forró pontok 82
3.1.4.7. Következtetések 84
3.2. Biológiai hatások 86
3.2.1. Makromolekulák, sejtek és mikroorganizmusok 88
3.2.2. Vér és vérképzőszervek 91
3.2.3. Immunrendszer 95
3.2.4. Idegrendszer 100
3.2.4.1. A Ca++ ionfluxus 101
3.2.4.2. Idegsejtek, idegátcsatolódások 102
3.2.4.3. Vér-agy gát 103
3.2.4.4. Központi idegrendszer 105
3.2.4.5. Perifériás idegrendszer, érzékelés, észlelés 105
3.2.4.6. Hang észlelés 108
3.2.4.7. Vegetatív (autonóm) idegrendszer 109
3.2.4.8. Pszichofiziológiai hatások 110
3.2.5. Endokrin (belső elválasztású mirigy) rendszer 111
3.2.5.1. Elülső agyfüggelék-pajzsmirigy tengely 112
3.2.5.2. Elülső agyfüggelék-mellékvese tengely 113
3.2.5.3. Elülső agyfüggelék-petefészek, elülső agyfüggelék-here
tengely 114
3.2.5.4. Növekedési hormonok (elülső agyfüggelék-pajzsmirigy tengely) 115
3.2.6. Hőszabályozás és az anyagcsere 116
3.2.7. Növekedésre gyakorolt hatások 118
3.2.7.1. Rovarok 118
3.2.7.2. Madarak 119
3.2.7.3. Emlős állatok 120
3.2.8. Szemsérülés, hályogképződés, egyéb sérülések 121
3.3. Az emberre gyakorolt hatások 124
3.3.1. A megbetegedések fajtája, halálozási okok 125
3.3.2. A számítógép monitor hatása, elektromágneses hiperérzékenység 128
3.3.3. A modulált rádiófrekvenciás sugárzás hatása 131
3.3.4. A mobiltelefon és az ember kölcsönhatása 136
3.3.5. Az elektromágneses terek hatása a szívritmusszabályozókra 145
Irodalomjegyzék 148
4. Élet- és egészségvédelem a rádiófrekvenciás sugárzással szemben 163
4.1. Bevezetés 163
4.2. Természetes és mesterséges sugárzások 163
4.3. Rádiófrekvenciás sugárzásvédelmi szabványok és ajánlások 165
4.3.1. Oroszországi (szovjet) szabvány 167
4.3.2. Az Amerikai Egyesült Államok szabványai 167
4.3.3. Az IRPA nemzetközi ajánlás 169
4.3.4. Magyarországi szabvány 171
4.3.5. A CENELEC rádiófrekvenciás sugárzásokra vonatkozó előszabványa 172
4.3.6. A rádiófrekvenciás sugárzásvédelmi szabványok összehasonlítása 175
4.3.7. A mobiltelefonokra vonatkozó szabványok 176
4.4. A rádiófrekvenciás sugárzások mérése 178
4.4.1. A teljesítménysűrűségmérés alapelve 178
4.4.2. A mérőfejjel szembeni követelmények 179
4.4.3. Mérőfej izotróp hurokantennával 180
4.4.4. Mérőfej izotróp dipólantennával 184
4.4.5. Teljesítménysűrűségmérés tölcsérantennával 187
4.4.6. Teljesítménysűrűségmérők hitelesítése 188
4.5. Rádiófrekvenciás sugárzás elleni védőöltözetek 191
Irodalomjegyzék 193
5. A rádiófrekvenciás sugárzás orvosbiológiai alkalmazásai 195
5.1. Mikrohullámú termográfia 196
5.1.1. A mikrohullámú termográfia fizikai alapjai 199
5.1.2. A rákos szövetek hőmérséklete 201
5.1.3. A radiométer 203
5.1.3.1. A mérőantenna 203
5.1.3.2. A Dick-féle kiszajú mérővevő 205
5.1.4. A termográf diagnosztikai felhasználása 207
5.1.5. A mikrohullámú termográfia fejlődési irányai 210
5.2. Mikrohullámú hipertermia 213
5.2.1. A hipertermia hatásmechanizmusa 214
4.2.1.1. Hipertermia önállóan 214
4.2.1.2. Kombinált kezelések 216
5.2.2. A hipertermia teljesítményigénye 218
5.2.3. Applikátorok 219
4.2.3.1. Apertúrasugárzók 219
4.2.3.2. Fázisvezérelt antennák 224
4.2.3.3. Dipólok és réssugárzók 227
4.2.3.4. Mikrosztrip antennák 228
5.2.4. Hipertermiás berendezések 237
4.2.4.1. Felületi hipertermiás kezelésre szolgáló készülékek 238
4.2.4.2. Mély hipertermiás kezelésre szolgáló készülékek 239
4.2.4.3. Nagyobb testrészben lévő daganatok kezelésére szolgáló hipertermiás készülékek 242
5.2.5. Impulzusmodulált mikrohullámú hipertermia 244
5.3. Mikrohullámok alkalmazása a szívbetegségek gyógyítására 246
5.3.1. Mikrohullámú ballon angioplasztika 247
5.3.1.1. A szívkatéter mikrohullámú részének műszaki előírásai 250
5.3.1.2. A mikrohullámú ballon angioplasztika teljesítményigénye 250
5.3.1.3. A koaxiális tápvonal 251
5.3.1.4. Az antenna 256
5.3.1.5. A prototípussal végzett kísérlet eredményei 257
5.3.2. Szívritmuszavar kezelése szöveti leválasztással 258
4.3.2.1. A szívritmuszavarok és létrejöttük magyarázata 259
4.3.2.2. A katéteres elektromos szöveti leválasztási technikák 264
4.3.2.3. Katéteres mikrohullámú szöveti leválasztás 266
4.3.2.4. A katéteres mikrohullámú ablatio jövője 270
5.4. Rádiófrekvenciás sebészeti alkalmazások 272
5.4.1. Az elektrosebészet 272
5.4.2. A mikrohullámú sebészet 278
4.4.2.1. Mikrohullámú koaguláció 279
4.4.2.2. A mikrohullámú sebészkés 282
5.5. A mikrohullám patológiai alkalmazása 284
5.5.1. A hagyományos szövettani előkészítés 284
5.5.1.1. A szövetminta felvétele 286
5.5.1.2. Fixálás 286
5.5.1.3. Dekalcifíkálás 288
5.5.1.4. A beágyazást előkészítő eljárások, beágyazás 288
5.5.1.5. Metszet készítése 290
5.5.1.6. A metszet festése 291
5.5.1.7. A tárgylemez lefedése 292
5.5.1.8. A hagyományos szövettani előkészítéshez szükséges idő 292
5.5.2. Mikrohullám a szöveti előkészítés különböző fázisaiban 293
5.5.2.1. Fixálatlan szövet mikrohullámú stabilizációja 294
5.5.2.2. Mikrohullámmal stimulált szövet fixálás 294
5.5.2.3. Mikrohullámú szöveti előkészítés paraffinba történő
beágyazással 295
5.5.2.4. Szövetelőkészítés a mikrohullámú és a fagyasztási technika alkalmazásával 296
5.5.2.5. Mikrohullám alkalmazása a metszet festésénél 296
5.5.2.6. Mikrohullámú besugárzás használata a citológiában 297
5.5.2.7. A mikrohullámú sugárzás további patológiai alkalmazásai 298
5.5.2.8. A mikrohullámú szövetprocesszor 298
5.6. Fagyasztott szövetek kiolvasztása 305
5.6.1. Vér kiolvasztása, melegítése 306
5.6.2. Szövetek, szervek kiolvasztása 310
5.7. A mikrohullám egyéb orvosbiológai alkalmazásai 317
5.7.1. Fertőtlenítés mikrohullám alkalmazásával 317
5.7.1.1. A gyógyítás vagy kezelés során felhasznált eszközök sterilizálása 317
5.7.1.2. A kórházi szemét mikrohullámú kezelése 319
5.7.2. Az emberi test rádiófrekvenciás felmelegítése hipotermia esetén 320
5.7.3. További klinikai alkalmazások 323
Irodalomjegyzék 327
Jelölések jegyzéke 343
Rövidítések jegyzéke 353
Függelék 357
FI. Vektorterek deriváltjai 357
F2. összetett vektoroperációs műveletek és azonosságaik 359
F3. A szinuszos időbeli változás leírása komplex függvényekkel 361
Név-és tárgymutató 363

Témakörök