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".