factoeifizici-1

1. Radioterapie 2. Mecanoterapie3. Termoterapie4. Crioterapie5. Electroterapie6. Magnetoterapie 7. Ultrasonoterapie8. Fototerapie

• tratamentul cancerului

• principiu: concentrarea iradierii în zona tumorii, asociatăcu menajarea zonelor sănătoase ale organismului: – localizarea precisă a tumorii;

– iradierea tumorii cu fascicule de radiaţii proiectate pe mai multedirecţii, care converg în centrul tumorii, sau prin iradiere localăstrict delimitată;

– ecranarea şi protejarea pe cât posibil a zonelor sănătoase;

– cunoaşterea cât mai precisă a dozelor de radiaţie absorbite de tumoră şi de ţesuturile sănătoase.

• proceduri teleradioterapiceteleradioterapice şi brahiradioterapicebrahiradioterapice

TeleTeleradioterapiaradioterapia

• se utilizează surse exterioareexterioare de radiaţii

ionizante, care produc fascicule ce pot fi

proiectate din multiple direcţii asupra tumorii, în

funcţie de localizarea acesteia.

SurseSurse de de radiaradiaţţiiii• surse de raze X sub formă de tuburi Coolidge;

• surse de raze X - betatroane;

• surse de raze γ produse de izotopul 60Co(cobaltoterapie) (370 TBq);

• surse de electroni acceleraţi;

• surse de protoni, deuteroni, particule α;

• surse de mezoni π negativi;

• surse de neutroni.

HadroterapiaHadroterapia(Wilson, 1946)(Wilson, 1946)

• Terapia cu particule grele

(protoni)

• Este ţintit ADN-ul celulelor

• Datorită masei mari, protonii nu

se împrăştie în ţesuturi

• Efecte secundare mai slabe

• Energia folosită depinde de

adâncimea tumorii

• Doza cedată ţesutului ţintit este

maximă chiar înainte de

stoparea particulei (vârf Bragg)

Camera de Camera de teleradioterapieteleradioterapie

BrahiBrahiradioterapiaradioterapia((radioterapieradioterapie de de micmicăă distandistanţţăă sausau radioterapieradioterapie de contactde contact))

• introducerea de izotopi radioactivi în tumoră sau în

imediata ei vecinătate.

• sursele radioactive se introduc sub formă de:

– ace (226Ra, 137Cs) care se lasă 3-7 zile în tumoră

– capsule implantate permanent în tumoră - capsule confecţionate

din aur sau platină, conţin radioizotopi cu viaţă scurtă (222Rn, 198Au, 90Y)

• Pacienţii supuşi brahiradioterapiei - surse de iradiere

pentru ceilalţi bolnavi şi pentru personalul medical -

măsuri de protecţie împotriva radiaţiilor ionizante

MecanoterapiMecanoterapiaa• Scripetele simplu

– nu micşorează forţa, dar oferă

avantajul utilizării forţei într-o direcţie

convenabilă

– pârghie de gradul I.

• Scripetele compus : format dintr-

un scripete fix şi unul sau mai

mulţi scripeţi mobili,

– direcţie convenabilă,

– reduce forţa necesare învingerii unei

anumite rezistenţe

– funcţionează ca o pârghie de gradul al

II-lea

TermoterapiTermoterapiaa

• încălzirea locală sau generală a organismului

• produce efecte terapeutice prin:

– vasodilataţie

• creşterea debitului sanguin

– inhibarea dezvoltării tumorilor canceroase

ÎÎncncăălzirealzirea locallocalăă se se poatepoate face prinface prin::

• conducţie• radiaţie• diatermie:

–cu unde lungi sau D'Arsonvalizare (c.a.10kHz)

– necesită contact cu pielea

–cu unde scurte (e.m. 30MHz)– nu necesită contact cu pielea

–cu microunde (2.45 GHz = 2450 MHz)• ultrasonare

Proprietăţi• au caracteristici diferite din punct de vedere fiziologic, al

puterii de pătrundere şi al aplicaţiilor practice

• IR terapeutic până la 6000 nm - numai IR cu λ < 1500 nm sunt penetrante

• IR cu λ > 6000 nm: radiaţiile emise de corpul omenesc, de organisme, de sol şi de obiectele care ne înconjoară,

• organismul uman este imunizat la acest tip de radiaţii printr-o expunere îndelungată.

Efectele asupra organismelor vii– IR cu λ > 5µm sunt absorbite la suprafaţă;

– IR cu 1,5 µm < λ < 5µm sunt absorbite de epiderm şi derm;

– IR cu 0,75 µm < λ < 1,5µm sunt penetrante, penetraţia fiind funcţie de pigmentaţie, de gradul de temperatură etc.

• asupra circulaţiei: vasodilataţie, intensificare a schimburilor dintrecelule prin amplificarea fenomenelor osmotice şi creşterea debituluisanguin.

• stimulează activitatea pielii• acţionează asupra secreţiilor glandulare şi asupra metabolismului

general.

Utilizare• în afecţiunile sistemului lacunar, dureri abdominale, toracice,

articulare, plagi ale pielii. • accelerează oxidările şi măresc efectul lor în metabolismul general,

stimulând funcţionarea glandelor endocrine, având efect favorabil în tulburările de nutriţie

EfecteleEfectele microundelormicroundelor din din domeniuldomeniultelefonieitelefoniei mobile, GSMmobile, GSM

ν=λ

=ν hEmm

Hz ,)(

)(1

Telefonia celulară (GGlobal

SSystem for MMobile

Communication - GSMGSM)

Frecvenţe întâlnite în GSM• frecvenţa purtătoare

900/1800 MHz

• înfăşurătoarea frecvenţei217 Hz

• durata pulsului 580 µs

• antenele de la staţiile de bază emit continuu, direcţionat, – iradiază întreg organismul şi întreaga comunitate umană

din raza de acţiune,

– iradiere la nivelul solului de intensitate joasă (zeci de µW/cm2)

• antena telefonului portabil emite intermitent, în mod egal în toate direcţiile, în special în zona capului, darexpune doar utilizatorul,– iradiere de intensitate mare

Rata Rata specificspecificăă de de absorbabsorbţţieie (SAR)

SAR = σE2/ρ [SAR]SI=W/kg• E2 – valoarea pătratică medie a

intensităţii câmpului electric

• σ - conductivitatea electrică a probei

• ρ - densitatea probei

EfecteEfecte termicetermice

SAR= 4 W/kgSAR= 4 W/kg→→11ººCCEfecteEfecte nonnon--termice

Nokia 6110 Navigator: SAR 1.52 W/KG Nokia E51: SAR 1.47 W/kg Nokia E72: SAR 1.31 W/kg Nokia 5320 XpressMusic: SAR 1.30 W/kg Nokia E71: SAR 1.27 W/kg Nokia 5700: SAR 1.24 W/kg Nokia E52: SAR 1.20 W/kg Nokia E66: SAR 1.20 W/kg Nokia E55: SAR 1.19 W/kg Nokia N79: SAR 1.17 W/kg Nokia 5630: SAR 1.17 W/kg Nokia 5530: SAR 1.15 W/kg Nokia N73: SAR 1.13 W/kg Nokia 6124 classic: SAR 1.11 W/kg Nokia X6: SAR 1.11 W/kg Nokia 5230: SAR 1.08 W/kg Nokia N82: SAR 1.07 W/kg Nokia E63: SAR 1.03 W/kg Nokia 5730: SAR 1.01 W/kg Nokia N78: SAR 1.00 W/kgtermice

– Cancer, în special tumori craniene şi leucemie

– Probleme cardiovasculare

– Efecte neurologice: dureri de cap, tulburări de somn,

tulburări de memorie, depresie

– Creşterea frecvenţei crizelor de epilepsie

– Creşterea statistic semnificativă a incidenţei neurinomului

epitelial

– Creşterea incidenţei bolilor infecţioase şi virale, datorită

reducerii competenţei sistemului imunitar în asociere cu

reducerea melatoninei

• CO2 solid (zăpadă carbonică) la -790C

• N2 lichid (-196 0 C)

• conservarea unor ţesuturi sau organe

• distrugerea tumorilor pielii, nodulilor etc

• criochirurgie

• hipotermia controlată

• electricitate statică sau franklinizare

• curent electric continuu sau galvanizare

• curent electric alternativ sau faradizare

• curent electric în impulsuri

ElectricitateaElectricitatea staticstaticăăfranklinizare

• generator de înaltă tensiune continuă

• administrarea unei băi electrostatice

– potenţial de mii de volţi

• poate fi administrată şi local

– efluvii

– duș electric

– scântei

CurentulCurentul continuucontinuu - galvanizare• Electroliză medicală

• tensiune joasă: prin intermediul anodanoduluiului şi al catodcatoduluiului.

curencurenţţii electrotonicielectrotonici

–– curencurenţţii anelectrotonicianelectrotonici ((micmicşşororeazeazăă excitabilitateaexcitabilitatea

ţţesuturiloresuturilor) )

–– curencurenţţii CATELECTROTONICICATELECTROTONICI ((MMĂĂRESCRESC excitabilitateaexcitabilitatea

ţţesuturiloresuturilor))

• defibrilarea cardiacă

• c.c. de intensitate MARE: distrugereadistrugerea pe cale

galvanocaustică a unor tumoritumori

•• cu electrozi insolubili sau solubilicu electrozi insolubili sau solubili

• cc. de intensitate mică: ionoterapie: ionoterapie -- ionoforezionoforezăă• ionii se elimină mai lent decât în cazul injecţiilor subcutanate, prelungind

timpul de exercitare a efectelor lor terapeutice

• ionoterapia electrică se foloseşte cu precădere în afecţiunile dermatologice.

• în cazul tratamentului reumatismului articular subacut, prin introducerea prin ionoforeză a ionului salicilat, precum şi pentru ameliorarea artritelor cronice prin ionoterapia cu iod şi calciu.

• în stomatologie, ionoforeza cu novocaină produce o bună anestezie locală.

Curentul Curentul alternativ

•• de de joasjoasăă frecvenfrecvenţţăă (50-100

Hz): modificări circulatorii locale,

senzaţii dureroase, contracţii

musculare, încălzire locală.

•• de de îînaltnaltăă frecvenfrecvenţţăă nu

produce excitaţii

– Efectele principale sunt cele termice:

diatermiediatermie.

– distrugerea unor tumori prin

diatermocoagulare

– tăierea ţesuturilor (bisturiu electric)

– electrofiziologia intervenţională.

alternativ

CurentulCurentul electric electric sub sub formformăă de de

impulsuriimpulsuri

• În funcţie de forma, durata, amplitudinea şi frecvenţa lor, impulsurile pot produce: stimulare, contracţii musculare, durere, sedare, anestezie, somn

Impulsurile de durată mare se supun legilorlegilor luilui PflPflüügerger::– la închiderea circuitului electric, excitarea nervilor şi a muşchilor se

produce la catod

– la deschiderea circuitului, excitarea se produce la anod

Aplicate la nivelul capului, impulsurile pot produce sedaresedare, , electrosomnelectrosomn, , electronarcozelectronarcozăă sausau electroelectroşşococ (ca şi curenţii

alternativi de joasă frecvenţă).

ElectroporareaElectroporarea

• aplicarea unor pulsuripulsuri de de potenpotențțialial îînaltnalt, de durată

scurtă care permeabilizeazpermeabilizeazăă tranzitoriu membrana

fosfolipidică celulară.

• electrochemoterapie – introducerea substanțelor

chemioterapeutice direct în celulele canceroase.

În anumite condiţii, curentul electric poatedeveni primejdios, provocând

electrocutareaelectrocutareaCel mai periculos, este curentulcurentul alternativalternativ de de joasjoasăă

frecvenfrecvenţţăă

Curentul alternativ de joasă frecvenţă poate produce moartea prin

electrocutare la o intensitate de patru ori mai mică decât cea la care

produce electrocutarea mortală un curent continuu, în condiţii identice

!!!!!!

• Curenţii alternativi de frecvenţe înalte nu produc

electrocutare

ProcedeeleProcedeele electroterapeuticeelectroterapeutice

• stimulatoare electrice:

– defibrilatoare

– stimulatoare cardiace

– aparate de electroanestezie

– aparate pentru electroşocuri etc.

Magnetoterapie Magnetoterapie •• SideroscopulSideroscopul

– pentru localizarea corpurilor feromagnetice străine intrate în ochi

– extracţia se face cu electromagneţi

• Cu ajutorul unor dispozitive electromagnetice se poate interveni pentru

– diminuarea durerii

– grăbirea vindecării fracturilor

– eliberarea stresului

UltrasonoterapiaUltrasonoterapia

•• ultrasuneteultrasunete

– unde acustice

– ν > 20.000 Hz

• majoritatea insectelor şi unele vertebrate (delfini, lilieci)

pot produce şi recepţiona ultrasunete (până la 200 kHz)

ObObţţinerea ultrasunetelorinerea ultrasunetelor

• traductoare aero-, hidro-, electroelectro-- sau magnetomecanice.magnetomecanice.

• traductoarele piezoelectricepiezoelectrice: proprietatea unor cristale de a se comprimacomprima şi dilatadilata succesiv atunci când sunt supuse unei tensiuni alternative de mare frecvenţă.

Traductoarele Traductoarele electrostrictiveelectrostrictive: dielectrici : dielectrici îîn loc de cristale. n loc de cristale.

Traductoarele Traductoarele magnetostrictive magnetostrictive -- materiale feromagnetice materiale feromagnetice plasate plasate îîn interiorul unui solenoid alimentat cu curent alternativ n interiorul unui solenoid alimentat cu curent alternativ de de îînaltnaltă ă frecvenfrecvenţţăă. .

ProprietProprietăăţţile fizice ale USile fizice ale US

• Absorbţia se face conform legii Lambert:

I = I0 e-µx

µ - coeficientul de atenuare, proporţional cu ν2

I0 – intensitatea undei incidente

I – intensitatea undei emergente

x – grosimea stratului de substanţă străbătut

• Lungimi de undă mici: focalizare mai bună• Dar frecvenţă mai mare şi energie mai mare !!!!

• Energia absorbită este disipată sub formă de CĂLDURĂ

• Coeficientul de reflexie R:

R = Er/Ei

Er este energia undei reflectate

Ei energia undei incidente

• Impedanţa acustică caracteristică

Zc = ρvρ - densitatea mediului, v – viteza undei

R = ((Z1 – Z2)/(Z1 + Z2))2

Efectele ultrasunetelorEfectele ultrasunetelor

• Efecte fizice

• Efecte chimice şi electrochimice

• Efecte biologice

EfecteleEfectele fizicefizice• mecanice

– cavitaţie, omogenizare, precipitare, coagulare, dispersie

• electrice– formarea dublului strat ionic la suprafaţa de separare dintre

două medii cu apariţia unor diferenţe de potenţial, ionizări

• optice– modificarea indicelui de refracţie al substanţei

CavitaCavitaţţiaia

• ruperi locale într-un lichid

• rezonanţă– 2 MHz ( λ = 0,75 mm) două puncte situate la d = λ/2 sunt unul

comprimat, altul decomprimat, atingând o diferenţă de presiune de zeci

de atmosfere.

– pentru o undă cu I = 30 W/cm2:

pmax2 = 2ZI = 2 ρcI = 2 ⋅103 ⋅1,5 ⋅103 ⋅3 ⋅105 = 1012

pmax = 106 N/m2 = 10 atm

• în cavitate (10-6 s) au loc:– excitări şi ionizări de molecule – apariţia unor diferenţe de

potenţial electric între pereţii cavităţii

– radioemisii luminoase, formare de radicali liberi

Dispariţia cavităţii: implozie în cazul în care frecvenţa US

este egală cu frecvenţa proprie de rezonanţă a cavităţii

Efect: ruperea unor structuri sau a unor macromolecule

aflate în apropiere

•• Efectele chimice Efectele chimice şşi electrochimicei electrochimice– oxidare, reducere, polimerizare, depolimerizare, sinteză,

modificare a conductibilităţii electrice a lichidelor.

•• Efectele biologiceEfectele biologice - consecinţa efectelor fizico-

chimice asupra structurilor vii:

– US intensitate mică, < 0,5 W/cm2, modificări funcţionale.

– US intensitate medie, 0,5 < I < 5 W/cm2, modificări

structurale reversibile.

– US intensitate mare, > 5 W/cm2, modificări structurale

ireversibile (distrugerea bacteriilor)

Utilizarea ultrasunetelor Utilizarea ultrasunetelor îîn medicinn medicinăă

• terapie şi diagnostic

• frecvenţele: 800-1200 kHz

• în ţesuturi: 5-7 cm

• Ultrasunetele de înaltă frecvenţă: efecte locale

• Ultrasunetele de joasă frecvenţă produc efecte generale

în funcţie de doze:

– mici MĂRESC permeabilitateapermeabilitatea pieliipielii

– mijlocii: VASODILATAŢIE

– mari: vasoconstricţie

•• Ultrasunetele Ultrasunetele de de intensitateintensitate micmicăă şşi i mediemedie: :

– folosite în tratamentul stărilor reumatismale, afecţiunilor

sistemului nervos periferic, nevralgiilor, nevritelor

– sunt spasmolitice, antialgice, antiinflamatorii.

– afecţiuni ale aparatului locomotor, nervilor periferici,

aparatului circulator, în tratamentul bolii ulceroase, spasme

pilorice etc.

• Personalul care lucrează cu ultrasunete (16-25 kHz, 100

dB) poate prezenta manifestări neurovegetative:

perturbarea funcţiilor de termoreglare şi a funcţiei

suprarenalei, tulburări psihice (halucinaţii), tulburări de

echilibru, bulimie.

FototerapiaFototerapia• iradierea corpului cu radiaţii electromagnetice neionizante - băi

de soare sau băi de lumină (naturală sau artificială):

• are efecte terapeutice în unele afecţiuni generale, dereglări ale echilibrului hidromineral, boli de piele etc.

• efectele radiaţiilor din spectrul vizibil se observă la nivelulelementelor figurate din sânge, lumina mărind număruleritrocitelor, precum şi procentul de hemoglobină şi rezistenţaglobulară

• compoziţia chimică a plasmei se modifică, conţinutul de fosfor şi calciu creşte, iar concentraţia în glucoză şi tirozină scade.

• Fototerapia în maternităţi (bilirubina este fotosensibilă)

LASERLASER ((LLight ight AAmplification by mplification by SStimulated timulated EEmission of mission of RRadiation)adiation)

• mediu activ (cristale

dielectrice, semiconductori,

soluţii lichide de coloranţi

sau amestecuri gazoase)

• sistem de pompaj optic

• rezonator format din două

oglinzi semitransparente

plane şi paralele

pompaj optic cu lumină de la o

lampă cu descărcare în gaz

inversia de populaţie a nivelelor

energetice ale centrilor activi (de

ex. ionii de neodim şi ionii de crom).

ProprietProprietăăţţile radiaile radiaţţiei LASERiei LASER–– MonocromatismMonocromatism

–– CoerenCoerenţţăă

–– DirecDirecţţionalitateionalitate

–– Intensitate foarte mareIntensitate foarte mare -- concentrarea unei mari puteri pe suprafaconcentrarea unei mari puteri pe suprafaţţăă

Laserii pot emite radiaţii în mod continuucontinuu sau în impulsuriimpulsuri

Tipuri de laseriTipuri de laserilaseri cu cristale dielectrice

– laserul YAG (sau laserul cu granat de yttrium şi

aluminiu dopat cu neodim) emite IR 1,06 µm

– laserul cu rubin (oxid de aluminiu impurificat cu ioni

de crom) emite V cu 690 nm.

laseri cu amestec gazos:

– laserul cu heliu-neon emite IR cu 3,39 µm şi 1,15 µm

– laserul cu amestec de bioxid de carbon şi azot emite IR

cu 9,6 şi 10,6 µm

biostimularea cu radiaţii laser• stimularea unor procese biologice

• grăbirea vindecării rănilor şi a fracturilor,

• lasero-punctură (echivalent al acupuncturii) etc.

chirurgia cu radiaţii laser• bisturiu cu laser

• dezlipirile de retină

• tratamentul glaucomului

• endoscopie, pentru iluminare şi

microintervenţii chirurgicale

• chirurgia cardiacă

Revascularizarea cardiacăfolosind laserul

Intervenția LASER pentru refacerea sistemului de drenaj al lichidului intraocular, având drept

consecință scăderea presiunii intraoculare