При исследовании микробиологических объектов было показано, что интенсивность большинства линий этой области зависит от состояния объекта [От эффекта…, 1998]. В оптической области спектра интенсивность линий существенно ниже, их положение и амплитуда зависит от типа объекта. Применение спектральных приборов различного типа позволило убедиться, что эти линии являются излучением объекта, а не переотражением. Эти эксперименты доказывают существенную роль в процессе ГРВ оптического излучения биологического объекта в видимой и ультрафиолетовой области спектра.

Как показывают эксперименты, практически в основе всех излучений тканей организма в видимой и ультрафиолетовой областях спектра лежит та или иная разновидность люминесценции [Казначеев В.П., Михайлова Л.П., 1981; Конев С.В., Волотовский И.Д., 1979; Конев С.В., Лыскова Т.И., 1965; Merill F.H., Hippel A., 1939; Но M-W. et al., 1994; Рорр F.A. et al. 1992].

В процессе ГРВ может возникать люминесценция, индуцированная различными физическими факторами: ультрафиолетовым и видимым излучением – фотолюминесценция; ионизирующим излучением – радиолюминесценция; электрическим током – электролюминесценция; химическими реакциями – хемилюминесценция. В зависимости от длительности затухания свечения фотолюминесценцию условно делят на флюоресценцию (t < 10⁸с) и фосфоресценцию (t > 10⁸с) [Конев С.В., 1965]. Флуоресцентные методы исследования применяются в офтальмологии [Краснов М.М., Симонова К.Л., 1971], стоматологии [Маютин В.И., Слуцкая О.В., 1973], онкологии [Мельник А.Н., 1968].

Ультрафиолетовое излучение тканей и клеток организма лежит в области длин волн 190 – 340 нм. Его субстратом служат белки, полипептиды и углеводы, интенсивность ультрафиолетового свечения тканей составляет от 10 – 700 фотонов в 1 см² в секунду [Гурвич А.А., 1968, 1974; Гурвич А.Г., 1944] до 800 – 1200 фотонов в секунду [Франк Г.М., 1982]. Ультрафиолетовое излучение вызывает три основных биологических эффекта: цитопатический зеркальный [Казначеев В.П. и др., 1974, 1981, 1985; Колотилов Н.Н., Бакай Э.А., 1978], некробиотический [Журавлев А.И., 1974, 1975], эффект стимуляции клеточного деления эндогенным ультрафиолетовым излучением [Гурвич А.А., 1968,1974; Гурвич А.Г., 1944]. Считается, что это излучение является необходимым условием митоза [Гурвич А.А., 1968; Конев С.В., 1965; Конев С.В. и др., 1979, 1965; Popp F.A. et al., 1992].

Как следует из исследований, сверхслабое свечение в видимой и ультрафиолетовой области при определенных условиях может вносить вклад в процессы ГРВ за счет фотоионизации и инициации электронных лавин. Для выявления возможности зарегистрировать отмеченные выше эффекты при помощи метода ГРВ были исследованы образцы листовых пластин различных растений с обрезанным краем – так называемый «фантом листа». Ножницами делался надрез листовой пластины или отрезался кончик листа длиной 3-4 мм, после чего лист или иголка сосны ставилась на электрод визуализации. Подавалось напряжение, и свечение наблюдалось на экране компьютера.

ГРВ-графические исследования растений разными экспериментаторами проводились в двух вариантах: 1) сорванные растения, и 2) растения на корню. Время наблюдения свечения обычно составляло от 2 до 60 с. Газоразрядное свечение целого листа или иголки представляло собой систему светящихся точек, расположенных по периферии листовой пластины и в области основных прожилок. Как правило, яркость всех точек свечения была примерно одинакова. По мере повышения напряженности электрического поля увеличивалось количество точек свечения при незначительном увеличении яркости. По-иному выглядело изображение при обрезании части иголки или листа. Для иголок в 3-5% исследованных образцов это свечение приобретало характер светящегося выброса, длина которого превышала длину отрезанного кончика, то есть составляла 5-7 мм.

У листьев примерно в половине случаев по краю разреза возникали точки свечения, яркость которых на порядок превышала яркость «нормального» свечения. Они возникали в нескольких точках по линии разреза листовой пластины вне зависимости от того, был ли отрезан кончик листа или сделан вырез в плоскости пластины. Динамика развития свечения выглядела следующим образом: при подаче напряжения в течение 0,3-0,5с свечение не наблюдали, после чего возникали яркие стримерные каналы длиной 5-7 мм, устойчиво держащиеся в определенных точках в течение 20-40 с.

Суммируя вышесказанное, можно представить принцип газоразрядной визуализации (ГРВ) в виде следующей схемы. Между исследуемым объектом и диэлектрической пластиной, на которой размещается объект, подаются импульсы напряжения от генератора электромагнитного поля (ЭМП), для чего на оборотную сторону пластины нанесено прозрачное токопроводящее покрытие. Возникающее вокруг поверхности объекта свечение фиксируется оптоэлектронными преобразователями и регистрируется в виде компьютерных файлов. Это и есть ГРВ-граммы, которые запоминаются в компьютере в виде BMP или АVI-файлов. Процесс обработки представляет собой использование специализированного программного комплекса, который позволяет вычислять набор параметров и на их основе делать определённые диагностические заключения об особенностях наблюдаемой ГРВ-граммы и/или их совокупности.

При всем многообразии конкретных технических решений сущность процесса визуализации может быть сведена к следующей теоретической схеме. Первичным процессом является процесс взаимодействия электромагнитного поля (ЭМП) с объектом исследования, в результате которого при определенной напряженности ЭМП возникает эмиссия с поверхностью объекта заряженных частиц, участвующих в инициировании начальных фаз газового разряда. Газовый разряд, в свою очередь, может влиять на состояние объекта, вызывая вторичные эмиссионные, деструктивные и тепловые процессы.

Таким образом, в процессе газоразрядной визуализации формируется некоторая последовательность информационных преобразований, кодирующих состояние сканируемого биологического объекта (БО) – допустим кончик (подушечка) пальца испытуемого – особенности его физиологических процессов и медико-биологические показатели, среди которых определяющую роль с точки зрения процесса ГРВ играют физико-химические и эмиссионные процессы, а также процессы газовыделения. Особенности последних зависят от изменений импеданса объекта как единого целого, импеданса участков его поверхности, их структурных и эмиссионных свойств. Изменения вышеуказанных параметров активно проявляются на коже за счет рефлексогенных зон и биологически активных точек.

Неоднородность сканируемой поверхности БО и его объема, процессы эмиссии заряженных частиц или выделения газов оказывают влияние на параметры ЭМП, за счет чего изменяются и параметры газового разряда. Такими параметрами являются характеристики тока разряда и оптического излучения. При этом основная информация извлекается из характеристик свечения, которое представляет собой пространственно распределенную группу участков различной яркости. Приемник излучения преобразует пространственное распределение яркости в изображение, а анализ амплитудных характеристик видеосигналов приводит к формированию набора параметров. Из параметров строится симптомокомплекс, на основании которого экспериментатор формирует свое заключение о наблюдаемой ГРВ-грамме.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.