Proprietățile Zhidnogo de heliu - temperatură, densitate, - belșug mri RMN

În medicină, există diverse gaze industriale în diferite stări de agregare. amestecuri gazoase terapeutice utilizate pentru stimularea respirației în diferite cazuri. Azotul lichid este utilizat în criochirurgie, anestezia prin inhalare, in ginecologie si chirurgie operatorie. Clor transportat în stare lichidă, și apoi utilizate pentru dezinfectarea apei și t. D.

Considerăm că zona promițătoare de medicina, asociat cu alte gaze industriale - heliu lichefiat.

proprietăți de heliu

Se pare ca un lichid incolor. Se fierbe la o temperatură egală cu -268.9 Celsius. În astfel de circumstanțe, densitatea heliu lichid este egală cu 124,9 kg / m³. A se vedea cu ochiul liber este dificil, deoarece indicele de refracție este foarte mic.

La crearea unor condiții speciale, această substanță este transformată într-un lichid cuantic. Ceea ce înseamnă că, într-un volum macroscopice El atomi își arată proprietățile cuantice.

izotopii de Lichefiate de heliu-3 și heliu-4 considerate exemple clasice lichide cuantice.

Un amestec format din acești doi compuși atinge temperaturi ultra joasă de 0,7 K.

În condiții normale de heliu presiune, chiar la zero absolut nu se va intari. În stare solidă El poate fi obținută numai în cazul în care presiunea crește în străinătate 25 de atmosfere.

Tranziția între faze ale acestei substanțe este perfect vizibil, devine evident atunci când heliu fierbere încetează, iar lichidul devine complet transparent. Substanța continuă să se evapore, dar numai la suprafață. Când începe, faza superfluid, conductivitatea termică este crescut în mod semnificativ - o diferență de câteva milioane de ori, dar în starea normală a vascozitatii nu se schimbă.

Belșug - este capacitatea de heliu lichid evitând procesul de frecare pentru a trece prin cea mai mică (mai mică de 100 nm diametru) găuri. Această proprietate permite obținerea unei conductivitate anormal de mare de căldură, deoarece procesul de transfer de căldură are loc prin convecție substanță în stare normală în substanța superfluid contracurent.

heliu lichid și aplicarea ei echipament medical

Utilizarea principală a lichidului El in Medicina - masini de RMN.

În 1960 Vladislav Ivanov, locotenent al Armatei Sovietice a fost inventat imagistica prin rezonanta magnetica, care locul de muncă a fost de a utiliza heliu lichefiat, ideea nu este acceptată, dar 13 ani mai târziu, americanii au fost aduse la viață acest proiect.

Funcționarea primelor scanere bazate pe utilizarea unor magneți permanenți grele.

Apoi au fost înlocuite cu magneti rezistiv, cu un miez de aer. Ei au fost la masă, dar în acest proces a necesitat o mulțime de energie electrică.

Următoarea etapă a oțelului cu ajutorul unor substanțe magneți superconductori. Câmpul magnetic constant a fost produs folosind bobine speciale imersate în vasul cu He lichefiat. În timpul funcționării, magneții unitare și alte părți ale dispozitivului devin foarte fierbinți. Folosind heliu lichid furnizat o stabilitate a temperaturii sistemului.

dezvoltări ulterioare în acest domeniu de aplicare heliu are loc în direcția de creștere a eficienței.

El a creat un amestec de izotopi, cu o temperatură de fierbere sub 0,3 K. A încercat, de asemenea metode de a incetini fiarbă agentul frigorific.

In RMN moderne înfășurări aparate sunt răcite la o temperatură apropiată de zero absolut de 4,2 K. În plus, a inventat și pus în funcțiune cu două și trei trepte racitoare de operare rekondensorom heliu. Aceste măsuri sunt necesare pentru a reduce pierderea de gaze naturale lichefiate scumpe, și pentru a reduce numărul de benzinării scanerului.

Cele mai multe sunt acum cele mai multe scanere rentabile sunt realimentate la fiecare 10 ani. Dar cea mai mare frecventa de 1 la fiecare 4 rezerve ani. modele vetuste necesită realimentare anuală.

Avantajele folosirii heliu lichid

Pentru a răci componentele folosite masini de RMN si alte gaze industriale lichefiate. În principal, azot și freon. Există modele de scanere cu apă de răcire.

Dar toate la fel, este un gaz inert scump este cel mai frecvent utilizate în echipamente medicale. Acest lucru se datorează mai multor aspecte-cheie:

Heliu - de cele mai multe lichide reci cunoscute. conductivitate termică ridicată permite cel mai bun mod de a efectua răcire.

Consumul de material de umplere, atunci când un mic scaner și aparatul trebuie să le alimenteze mai mult decât alte materiale criogenice.

Acesta îndeplinește toate cerințele de foc și de siguranță a mediului. Clasa de pericol - 2.1 (gaze neinflamabile, netoxice). Neexploziv, neinflamabil, netoxic (spre deosebire de Freon), chimic pasiv.

Lumina greutate îl face confortabil de utilizat și transporta.

Imagistica prin rezonanta magnetica

Cele mai multe vehicule moderne, un RMN funcționează folosind heliu.

RMN-ul este acum unul dintre instrumentele medicale de diagnostic cele mai exacte. Cu el se poate crea un model tridimensional al creierului, plămâni, ficat sau orice alt organism cu țesuturi moi. Se măsoară viteza de circulație a lichidului cefalorahidian, sau a găsi un flux sanguin. Luați în considerare ceea ce parte din cortexul cerebral incepe sa lucreze, in functie de ceea ce studiul nu este disponibil.

Există mai multe metode de cercetare folosind imagistica prin rezonanta magnetica: angiografie MR, studii de perfuzie, imagistica spectrale difuze, MR spectroscopie, RMN functional.

Principalele avantaje:

În urma unei examinări medicul poate să aleagă ce părți ale corpului pacientului de a fi scanate.

Puteți obține rapid o imagine de mai multe secțiuni ale țesutului care nu este posibil cu raze X.

Aparatul și metoda caracteristici fac posibilă pentru a controla scara imaginii sondaj pentru organe de inspecție mai amănunțită de interes.

RMN-ul ne permite să observe schimbarea în direcția de curgere a diferitelor fluide din corpul uman, cum ar fi sângele sau limfatic, precum și vâscozitatea acestora.

Imaging permite obținerea mai fidelă imagine a unei anumite boli, la un anumit raport între opțiunile de setare.

magneți de mare putere utilizate în echipamente pentru scanare, nu are efecte nocive asupra oamenilor. RMN-ul nu utilizează radiații ionizante, astfel încât să nu prejudicieze sănătatea medicului efectuarea procedurii, și pot fi folosite pentru inspecția copiilor mici și femeilor gravide. Cu toate că, în cazul lor de a recurge la o astfel de studiu este mai bine decât atunci când este absolut necesar.

Spre deosebire de imaginile luate ca urmare a unor studii cu raze X sau cu ultrasunete, RMN-ul permite un contrast ridicat pentru a portretiza țesutul moale. Diferite părți de organe și țesuturi vor fi afișate în diferite moduri. Datorită sensibilității Imager la prezența izotopilor de hidrogen și în organele, imaginea nu va fi distorsionată din cauza de fond din tesuturile osoase, deoarece scad concentrația de hidrogen.

Studiul tomografică ne permite să ia în considerare toate elementele sistemului vascular, fără utilizarea unor unelte speciale.

Cu acest tip de studiu poate fi găsit, și să ia în considerare obiecte mici ca o zecime de centimetru. Și, dacă este necesar, pentru a obține o imagine a lor longitudinale și în secțiune transversală.

contrastul imaginii poate fi îmbunătățită în funcție de conținutul anumitor compuși chimici.

• Imaginea obținută prin această tehnologie poate fi ușor transferate pe un computer și mai departe pentru a lucra cu imagini virtuale de imagini.

dezavantaje tomografia

Dezavantajele acestei metode includ:

Durata procedurii. Această metodă este mai puțin sensibilă decât razele X. Pe lângă investigarea anumitor patologii, în plus față de scanare ar trebui să monitorizeze distribuția conținutului anumitor substanțe și compuși în organism. Pentru a obține o imagine completă și clară de înaltă calitate, este necesar să se acumuleze și să sintetizeze o multitudine de semnale. În legătură cu această procedură poate dura destul de mult timp.

Timpul de procesare crește, de asemenea, probabilitatea distorsiunii imaginii rezultată ca urmare a mișcărilor respiratorii. Care afectează corectitudinea sondajului în caz de boală a plămânilor și a inimii.

Sensibilitatea la conținutul de hidrogen scade eficiența IRM pentru diagnosticarea structurii osoase modificări calcifiere și pietre.

Există mai multe contraindicații pentru examinare tomografice. Pornind de prezența implanturilor metalice de dimensiuni mari, cum ar fi stimulatoare cardiace, care se încheie claustrofobic.

mari de energie. Aparate de lucru RMN necesită o cantitate mare de energie electrică și utilizarea de materiale și tehnologii scumpe.

Aceste substanțe doar se referă heliu lichid.

Umplerea heliu lichid

heliu lichid si echipament medical de acest tip sunt strâns legate. Pentru tomografie a început să funcționeze, aveți nevoie pentru a aduce magnetul la starea supraconductoare este atins atunci când nivelul de heliu lichid în criostatului este nu mai puțin de jumătate.

Procedura de umplere tehnologie material este limitată de diferite intervale de timp - de la o singură umplere în câțiva ani, să actualizeze la fiecare câteva luni. Acest proces depinde de cât de bine este procesul de re-formarea condensului în interiorul sistemului criogenic. echipament RMN pentru a funcționa fără întrerupere, în timp util, este important să-l umple cu heliu lichid. Cele mai multe sisteme necesită agenți de reînnoire anuală.

Este important ca pansament a fost de succes și scanerul a lucrat în mod regulat, uneori este necesar pentru a elimina unele dintre problemele care apar, de exemplu, eliminarea criostat desigilate sau crește cantitatea de heliu în circuitul de gaz.

Obținerea de heliu

Heliu - o resursă rară și non-regenerabile.

Și 22% au folosit conturile de heliu pentru utilizarea sa în domeniul medical.

O primește de la metoda gazelor naturale purtătoare de heliu de răcire profundă, care se realizează prin ștrangulare realizată în mai multe etape. Pentru a lichefia heliu racita cu aer lichid și hidrogen apoi lichefiat.

Când utilizați și de transport necesită o atenție specială, deoarece aceasta poate provoca degerături pielii sau a membranelor a ochiului

Heliu, la fel ca toate celelalte kriozhidkostyam sunt depozitate în containere speciale. În așa-numitele nave Dewar. El este în ei se află sub o presiune scăzută constantă, a apărut prin evaporare naturală. Acest lucru previne contaminarea greutatea de bază a substanței, în cazul unei scurgeri.

Excesul de presiune este ventilat. Heliu - substanță scumpă și să nu-l deșeuri, prin intermediul unor porțiuni de conectare specială este colectat pentru utilizare reciclate.

Containerele de heliu nu se poate transforma, și pentru utilizarea de transfuzie cu sifon specială.

transportat în containere speciale GH sa tip (marcaj depinde de volumul) de o culoare gri deschis în poziție verticală, fără restricții cu privire la modul de transport.

alte articole