Справочник врача 21

Поиск по медицинской литературе


Аберрация глаза дифракционная




Вследствие сферической аберрации лучи, исходящие из точечного источника света, собираются не в точку, а в некоторую зону на оптической оси глаза (рис. 7). В результате этого на сетчатке образуется круг светорассеяния. Глубина этой зоны для нормального человеческого глаза колеблется от 0,5 до 1,5 дптр [Сергиенко Н.М., 1975; Campbell F., Gubish R.W., 1966]. Вследствие хроматической аберрации лучи коротковолновой части спектра (сине-зеленые) пересекаются в глазу на более близком к роговице расстоянии, чем лучи длинноволновой части спектра (красные). Интервал между фокусами этих лучей в глазу может достигать 1,0—1,5 дптр. Из-за этого, например, глаз, эмметропический по отношению к белому свету, становится миопическим для сине-зеленых и гиперметропическим для красных лучей, и наоборот, миопический глаз (М) более четко видит линии на красном фоне, а гиперметропический (Н) — на зеленом (рис. 8). Практически все глаза в той или иной степени обладают еще одной аберрацией — неправильным астигматизмом из-за отсутствия идеальной сферичности и центровки преломляющих поверхностей роговицы и хрусталика. Эту аберрацию можно оценить, измеряя клиническую рефракцию глаза в различных частях зрачка [Смирнов М.С., 1961; Сергиенко Н.М., 1969; Корнюшина Т.А., 1980]. Неправильный астигматизм может быть представлен в виде рельефа гипотетической пластинки, которая, будучи наложена на роговицу, превращает данный глаз в идеальную сферическую систему. Другой способ графического представления неправильного астигматизма — обозначение величины отклонения статической рефракции относительно центра зрачка в разных его точках. Неправильный астигматизм приводит к неравномерному распределению света на сетчатке; светящаяся точка образует на сетчатке область сложного дифракционного изображения, в которой могут выделяться участки максимальной освещенности. 15... [стр. 14 ⇒]

Физические основы магнитно-резонансной томографии, компьютерной томографии. Метод ядерного магнитного резонанса. Оптика. Тепловое излучение тел. 45. Оптическая микроскопия. Предел разрешения, разрешающая способность и связь между ними, полезное увеличение микроскопа. Микроскопия в проходящем и отраженном свете. 46. Специальные методы оптической микроскопии: иммерсионная и ультрафиолетовая микроскопия. Измерение размеров малых объектов. Метод фазового контраста. 47. Поляризованный свет, его отличия от естественного. Способы получения поляризованного света. Понятие поляризатора и анализатора. Закон Малюса. Области применения поляризованного света в медико-биологических исследованиях. Оптически активные вещества формула для определения угла вращения для растворов. 48. Когерентные источники. Интерференция света. Условие максимума и минимума интерференции. Применение интерференции в медицине. 49. Интерференция света в тонких пластинках (пленках). Просветление оптики. 50. Дифракция света. Принцип Гюйгенса–Френеля. Дифракционная решетка. Основная формула дифракционной решетки. Применение дифракции в медикобиологических исследованиях. 51. Оптическая система глаза: светопроводящий и световоспринимающий аппарат. Аккомодация. Острота зрения. Недостатки оптической системы глаза и их компенсация. 52. Линза. Оптическая сила линзы. Построение изображений в линзах. Формула тонкой линзы. Аберрации линз: сферическая, хроматическая, астигматизм. 53. Законы отражения и преломления света. Полное внутреннее отражение. Волоконная оптика и ее использование в медицине. 54. Ультрафиолетовое (УФ) излучение. Основные характеристики и источники. Фотобиологические процессы возникающие при УФ-облучении. Использование УФ-света в медицине. 55. Основные характеристики инфракрасного (теплового) излучения: спектральная плотность энергетической светимости, коэффициент поглощения. Черное и серое тела. Закон Кирхгофа. 56. Энергетическая светимость черного тела. Законы Стефана–Больцмана и смещения Вина. 57. Применение теплового излучения в медицине. Тепловое излучение человека. Методы термографии и тепловидения. [стр. 4 ⇒]

Вязкость жидкости. Уравнение Ньютона. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Реологические свойства биологических жидкостей. Формула Пуазейля. Методы определения вязкости жидкости: капиллярные, ротационные, закон Стокса. Диагностическое значение определения вязкости крови (вискозиметр Гесса). Поверхностное натяжение. Коэффициент поверхностного натяжения. Явление смачиваемости и несмачиваемости. Капиллярные явления. Поверхностно-активные вещества. Газовая эмболия. Ламинарное и турбулентное течение жидкости. Факторы, определяющие характер течения. Число Рейнольдса. Условие неразрывности струи. Скорость кровотока в разных участках сосудистого русла. Уравнение Бернулли. Модели кровообращения (механическая, электрическая). Ограничения представленных моделей. Работа и мощность сердца. Общая энергия массы движущейся крови. Физические основы клинического метода определения давления крови (метод Короткова). Электрическое поле, его характеристики: напряженность, электрический потенциал. Эквипотенциальные поверхности. Физические основы электрокардиографии. Дипольный момент сердца. Теория В.Эйнтховена. Генез зубцов, сегментов и интервалов. Векторкардиография. Гальванизация, лекарственный электрофорез. Плотность тока в растворе электролитов. Электропроводимость биологических тканей. Первичные процессы, происходящие при действии постоянного тока. Переменный электрический ток и его характеристики. Полное сопротивление в цепи переменного тока. Активное, ёмкостное сопротивление. Понятие импеданса. Эквивалентная электрическая схема тканей организма при воздействии переменным током. Частотная зависимость импеданса (дисперсия импеданса). Физические основы реографии. Электрический импульс и импульсный ток, их характеристики. Применение импульсных токов в медицине. Физические основы применения переменных магнитных (индуктотермия) и электрических (УВЧ-терапия) полей в медицине. Физиотерапевтические методы СВЧ- и микроволновой терапии. Датчики как устройство съема биологических сигналов. Генераторные и параметрические датчики, их классификация и характеристики (функция преобразования, чувствительность, порог чувствительности, предел преобразования). Классификация медицинской электронной аппаратуры. Требования, предъявляемые к медицинской аппаратуре. Понятие электробезопасности и надежности медицинской аппаратуры. Физические основы магнитно-резонансной томографии, компьютерной томографии. Метод ядерного магнитного резонанса. Оптическая микроскопия. Предел разрешения, разрешающая способность и связь между ними, полезное увеличение микроскопа. Микроскопия в проходящем и отраженном свете. Специальные методы оптической микроскопии: иммерсионная и ультрафиолетовая микроскопия. Измерение размеров малых объектов. Метод фазового контраста. Поляризованный свет, его отличия от естественного. Способы получения поляризованного света. Понятие поляризатора и анализатора. Закон Малюса. Области применения поляризованного света в медико-биологических исследованиях. Оптически активные вещества формула для определения угла вращения для растворов. Когерентные источники. Интерференция света. Условие максимума и минимума интерференции. Применение интерференции в медицине. Интерференция света в тонких пластинках (пленках). Просветление оптики. Дифракция света. Принцип Гюйгенса–Френеля. Дифракционная решетка. Основная формула дифракционной решетки. Применение дифракции в медико-биологических исследованиях. Оптическая система глаза: светопроводящий и световоспринимающий аппарат. Аккомодация. Острота зрения. Недостатки оптической системы глаза и их компенсация. Линза. Оптическая сила линзы. Построение изображений в линзах. Формула тонкой линзы. Аберрации линз: сферическая, хроматическая, астигматизм. Законы отражения и преломления света. Полное внутреннее отражение. Волоконная оптика и ее... [стр. 2 ⇒]

IV. Усиление контраста и разрешение деталей. Разрешение может быть увеличено за счет усиления контраста, поскольку согласно критерию Рэлея разрешение обусловлено таким снижением освещенности между двумя пиками, при котором максимумы различимы глазом, т.е. на 15%. Когда вместо глаза используется телекамера, то критерий Рэлея заменяется критерием Спарроу [12] (рис. 8.3, В и Г). Последний приложим к электронным изображениям, поскольку они могут быть усилены настолько, что даже незначительный прогиб в распределении интенсивности в случае двух необработанных изображений (рис. 8.3, В) превращается в четкое разделение пиков (рис. 8.3,Г). Это увеличивает разрешение примерно в два раза. При использовании лучших линз, когда аберрации незначительны, качество изображения лимитируется только размером дифракционного пятна, в которое превращается каждая его точка. V. Усиление контраста и визуализация объектов. Объекты, размеры которых находятся за пределами разрешения, дают дифракционные пятна (диски Эри) малой амплитуды (интенсивности). Величина этих дисков не может быть уменьшена. Однако благодаря видеоусилению такие невидимые слабые диски Эри можно визуализировать, хотя, если расстояние между двумя объектами меньше предела разрешения, дифракционные картины этих объектов по-прежнему будут сливаться. Следовательно, используя усиление контраста, мелкие объекты можно визуализировать, но нельзя разрешить. Используя дифференциальный интерференционный контраст по Номарскому или VEC-микроскопию, можно увидеть биологические структуры с размерами от 15 до 20 им, а другие материалы, такие как коллоидное золото, становятся видимыми при диаметре частиц 5 им и менее. Дифракционные картины от многочисленных очень мелких объектов, расстояние между которыми меньше разрешающей способности микроскопа, компенсируют друг друга, так что в изображении ничего не видно. Такая ситуация имеет место в случаях очень мелких клеток или переполненных органеллами нервных окончаний. VI. Преимущества аналогового усиления контраста. 1. Рассеянный свет удаляется в видеоканале подачей напряжения смешения (IB). 2. Практически достижимое разрешение увеличивается примерно вдвое. Это происходит благодаря замене критерия Рэлея на критерий Спарроу, и отчасти потому, что можно использовать в работе более высокие числовые апертуры, так как избыточная яркость изображения, возникающая из-за рассеянного света, может быть устранена с помощью напряжения смешения. 3. Выигрыш в контрасте достаточен для того, чтобы в живых клетках cia.ni мидии структуры, по размерам примерно па порядок меньшие, чем те, которые могли быть разрешены или обнаружены в тех же условиях до усиления контраста (рис. 8.1). 4. В условиях AVEC-микроскопии снижаются дифракционные аномалии, которые при использовании методов, основанных на использовании поляризованного света, дают ложные детали и контраст. Эти аномалии возникают в результате деполяризации света на поверхностях линз или из-за остаточного двулучепреломления в объективе (разд. 2.1). VII. Ограничения метода аналогового усиления контраста. 1. Параллельно с усилением видеосигнала усиливается и электронный шум, так что могут понадобиться системы для его подавления (разд. 2.3 и 3.2). 2. Если оптическая система (включая предметное и покровное стекла) содержит пыль, грязь или дефекты, возникшие при изготовлении препарата, то они будут создавать фиксированную картину пятен (крап), усиливаемых вместе с изображением. От них можно избавиться только путем цифровой обработки (разд. 2.3). 3. Если осветительная система примитивна или неправильно настроена и сфокусирована (для освещения по Кёлеру), то поле зрения может быть освещено неравномерно. Для получения хороших результатов при VECмикроскопии требования к равномерности освещения значительно выше, чем при обычной фотомикрографии. В известной степени неравномерность освещения, как и фиксированная картина пятен, может быть устранена с помощью цифрового вычитания (рис. 8.4) (разд. 2.3). 1.3.3. Цифровая обработка изображения Многие методы стандартной цифровой обработки изображения были известны задолго до того, как их ценность стала понятна микроскопистам [5, 13]. В связи с бурным развитием быстродействующих компьютеров появилась возможность выполнять многие виды обработки изображения при скоростях видеозаписи. Принципы цифровой обработки изображения и некоторые конкретные виды ее были описаны в гл. 7. В VIM-.и VECмикроскопии они используются для быстрой предварительной обработки с целью улучшить качества изображения до того, как оно будет записано на магнитную ленту или диск. Следует подчеркнуть, однако, что отдельные кадры, уже записанные, можно подвергнуть дальнейшей цифровой обработке с использованием соответствующей техники и видеопроцессоров, рассмотренных в гл. 7. Большинство описанных в гл. 7 процессоров принципиально отличаются от тех, о которых речь пойдет ниже, так как последние дают возможность производить операции над изображением со скоростью видеозаписи, позволяя обрабатывать видеоизображения живых объектов. [стр. 155 ⇒]

Стекло 1-й категории должно отвечать дополнительному требованию: при просмотре на установке с точечной диафрагмой, которую ставят вместо штриховой миры, дифракционное изображение точки должно представлять собой круглое светлое пятно, окруженное концентрическими с ним кольцами. Картина, не должна иметь разрывов, хвостов, углов и других заметных на глаз отклонений. Для заготовок размером более 250 мм установлено пять категорий оптической однородности, которые характеризуют величиной волновой аберрации. Ее составляют: K ф – волновая аберрация, обусловленная физической неоднородностью... [стр. 25 ⇒]

Классификация медицинской электронной аппаратуры. Требования, предъявляемые к медицинской аппаратуре. Понятие электробезопасности и надежности медицинской аппаратуры. 26. Физические основы магнитно-резонансной томографии, компьютерной томографии. Метод ядерного магнитного резонанса. 27. Оптическая микроскопия. Предел разрешения, разрешающая способность и связь между ними, полезное увеличение микроскопа. Микроскопия в проходящем и отраженном свете. 28. Специальные методы оптической микроскопии: иммерсионная и ультрафиолетовая микроскопия. Измерение размеров малых объектов. Метод фазового контраста. 29. Поляризованный свет, его отличия от естественного. Способы получения поляризованного света. Понятие поляризатора и анализатора. Закон Малюса. Области применения поляризованного света в медико-биологических исследованиях. Оптически активные вещества формула для определения угла вращения для растворов. 30. Когерентные источники. Интерференция света. Условие максимума и минимума интерференции. Применение интерференции в медицине. 31. Интерференция света в тонких пластинках (пленках). Просветление оптики. 32. Дифракция света. Принцип Гюйгенса–Френеля. Дифракционная решетка. Основная формула дифракционной решетки. Применение дифракции в медико-биологических исследованиях. 33. Оптическая система глаза: светопроводящий и световоспринимающий аппарат. Аккомодация. Острота зрения. Недостатки оптической системы глаза и их компенсация. 34. Линза. Оптическая сила линзы. Построение изображений в линзах. Формула тонкой линзы. Аберрации линз: сферическая, хроматическая, астигматизм. 35. Законы отражения и преломления света. Полное внутреннее отражение. Волоконная оптика и ее использование в медицине. 36. Ультрафиолетовое (УФ) излучение. Основные характеристики и источники. Фотобиологические процессы возникающие при УФ-облучении. Использование УФ-света в медицине. 37. Основные характеристики инфракрасного (теплового) излучения: спектральная плотность энергетической светимости, коэффициент поглощения. Черное и серое тела. Закон Кирхгофа. 38. Энергетическая светимость черного тела. Законы Стефана–Больцмана и смещения Вина. 39. Применение теплового излучения в медицине. Тепловое излучение человека. Методы термографии и тепловидения. 40. Рентгеновское излучение. Основные характеристики рентгеновского излучения. Устройство рентгеновской трубки. Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение. Зависимость спектра излучения от напряжения между электродами, температуры накала катода и материала анода. 41. Закон ослабления потока рентгеновского излучения веществом. Механизмы взаимодействие рентгеновского излучения с веществом: фотоэффект, когерентное, некогерентное рассеяние. 42. Физические основы применения рентгеновского излучения в медицине. Рентгенодиагностика. Рентгенотерапия. Компьютерная томография. 43. Радиоактивность. Виды и свойства радиоактивных излучений:, , . Энергетические спектры -, -, -излучения. Основной закон радиоактивного распада. Период полураспада. 44. Биофизические основы действия радиоактивных излучений на организм. Прямое и опосредованное повреждение биомолекул. Защита от ионизирующих излучений. 45. Дозиметрия ионизирующих излучений (поглощенная, экспозиционная, эквивалентная дозы). Мощность дозы. Дозиметрические приборы. Естественный фон и допустимые значения доз ионизирующего излучения. 46. Физические основы применения ионизирующих излучений в медицине: (диагностическое использование радиофармпрепаратов, -терапия). Требования предъявляемые к радиофармпрепаратам. [стр. 2 ⇒]

Миопия (близорукость)  — вид нарушения рефракции, при котором лучи от предмета после прохождения через светопреломляющий аппарат глаза фокусируются не на сетчатке, а перед ней. Гиперметропия (дальнозоркость) — вид нарушения рефракции, при котором лучи от далеко расположенных предметов в силу слабой преломляющей способности глаза или малой длины глазного яблока фокусируются за сетчаткой. Астигматизм (от  греч. stigma, stigmatos  — точка)  — вид нарушения рефракции, при котором отсутствует возможность схождения лучей в  фокусе вследствие неодинаковой преломляющей способности глаза в разных плоскостях. Пресбиопия (старческое зрение)  — аномалия, возникающая у людей после достижения сорокалетнего возраста, связанная с изменением физико-химического состава и свойств хрусталика. Происходит его уплотнение, обезвоживание, потеря эластичности тканей и прочее. Все эти изменения приводят к нарушению процесса аккомодации. Аберрация (от лат. aberratio — отклонение) — искажение изображения на сетчатке, обусловленное оптическими особенностями строения глаза для световых волн различной длины (дифракционная, сферическая, хроматическая). Характеристика границ полей зрения Границы поля зрения (белая метка)... [стр. 227 ⇒]