ОПТИКО-МИКРОВОЛНОВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ
Гвоздев В. И., Подковырин А. И.
Московский государственный институт электроники и математики, Москва
Рассматриваются особенности
и перспективы применения в биологии и медицине оптико-микроволнового
информационного воздействия - одновременного воздействия
на живые организмы слабых электромагнитных полей оптического и
крайне высокочастотного (КВЧ) диапазонов. Перспективность такого
вида воздействия для медицинских целей обусловлена следующим.
В настоящее время на практике широко используются методы лазерной
терапии с использованием низкого уровня мощности излучения. Лазерное
излучение глубоко проникает в тело человека и достаточно локализовано,
несмотря на значительное рассеяние света в живых тканях. Наряду
с этим применяется и КВЧ-терапия, заключающаяся в информационном
воздействии слабого излучения (менее 10 мВт/см2)
на точки акупунктуры человека. Для КВЧ-терапии существуют проблемы
локализации облучения до малых размеров и увеличения глубины проникновения
излучения в тело человека. Попытка локализации КВЧ-излучения с
помощью диафрагм малой площади не очень эффективна из-за сильной
дифракции. Малая глубина проникновения связана с сильным поглощением
электромагнитных волн миллиметрового диапазона в живых тканях.
Эти проблемы разрешаются путем объединения положительных свойств
лазерного (большая глубина проникновения и малая область облучения)
и микроволнового (информационное воздействие на биологическую
среду) излучения. Микроволновый сигнал модулирует несущее лазерное
излучение, которым облучаются точки акупунктуры человека. За счет
нелинейных эффектов в живом организме, собственно информационное
микроволновое воздействие выделяется локально и на достаточно
большой глубине от поверхности тела человека. Предполагается,
что основным механизмом, обуславливающим нелинейные эффекты в
живом организме, является вынужденное комбинационное рассеяние
света. Интенсивная стоксова компонента приводит к возбуждению
колебательных (вращательных) энергетических уровней молекул в
живых тканях, соответствующих частоте КВЧ информационного сигнала.
Таким образом, при переходе из возбужденного состояния в невозбужденное
в тканях выделяется непосредственно КВЧ-излучение. В тоже время,
по-видимому, именно само возбуждение определенного колебательного
(вращательного) спектра молекул обуславливает лечебный эффект
КВЧ-терапии. Наряду с лечебным эффектом, обусловленным информационным
микроволновым воздействием, дополнительно будет проявляться лечебный
эффект от лазерного излучения. Техническая реализация аппаратуры
для оптико-микроволнового воздействия может быть различной. Особенно
перспективным представляется применение двухмодового лазера, разность
частот излучения которого равна частоте информационного микроволнового
воздействия. Возможно использование лазера в многомодовом режиме.
В этом случае в теле человека будет выделяться целый спектр микроволновых
колебаний, часть из них будет оказывать лечебный эффект, а остальные
будут просто шумовым "фоном".