光が生体組織に作用する3つの方法

質問

光の組織に作用する3つの方法について教えてほしいのですが、具体的には光を生体組織に当てるとどんなことが起こるか？そしてその現象を医療診断や治療にどう使われるのかということが知りたいのですがお願いします。

回答No.1

myeyesonly · ベストアンサー

こんばんは。何か宿題的な気もしますが・・・

１、光が当たると物が温まるという現象はご存知ですよね?
遠赤外線とかコマーシャルで言ってるグリルとか、オーブンとか。

２、光が当たると分解する物質があるのもご存知でしょうか?
写真なんかがそうですね。あれは臭化銀を始めとするハロゲン化銀という無機化合物ですが有機化合物でも分解したり化学変化を起こしたり、光で化学反応が始まったりというものがたくさんあります。

３、今までの裏返しなんですけど、物に当たって吸収もされずに反射もされなかった光はどうなるのでしょう?
当然向こう側に通り抜けますよね。そうすると通り抜け方の違いで影の違いができるのは判りますか。

取り敢えず自己流で３つに場合わけしてみました。
それらを医療で応用しているとすると、
１、遠赤外線で暖める→マッサージや腰痛で赤外線電球を当てる治療がありますね。
また、癌細胞が熱に弱い事を利用してマイクロ波という電磁波で暖めるというのもあります。
もっと極端なのでは、強い光で高熱にして焼いてしまう、レーザーメスなんかもあります。

２、紫外線を当てると分子が活性化して暴れ回るような化学物質を注射などであらかじめ癌細胞などにいれておき、そこに紫外線を当ててその化学物質を暴れさせて癌細胞を殺すというのも使われてます。
また、治療じゃないですけど、目で物が見えるのもこの原理なんです。ロドプシンという物質が光で反応してその刺激を神経に伝える事で物が見えます。

３、言わずと知れたレントゲンですね。

もっと細かくいっぱいありますけど、このくらい例をあげるともう他のものも判りやすいんじゃないでしょうか?
一応、３つの作用をどう分けるのか不明なので自信なしとしておきます。

補足

さっそく回答ありがとうございます。補足としては吸収、散乱、反射、透過、発光などを利用した医療診断、治療などのことが聞きたいような趣旨の宿題でした。

回答No.2

aster

吸収ということでは、遠赤外線を使った、健康医療装置があることは、先の人が述べている通りです。あと、人間の皮膚は日光を必要とするので、日焼けするための目的ではなく、日光を浴びるための太陽灯が健康医療装置であると思います。

光の熱吸収ということでは、癌治療用の電磁波放射と熱吸収や、レーザー・メスもありますが、もっと精密な装置で、大脳内部の腫瘍に対し外科的手術ができない場合、頭部の四周から、多数の電磁波ビームで、腫瘍部分に一斉に焦点を当てて、腫瘍を焼き尽くす医療装置があります。

これは、熱吸収と、電磁波（光）の透過性と、更に散乱を利用しています。透過性というのは、焦点の腫瘍以外の部分を傷つけてはならないので、影響最小限で電磁波が透過するからで、また焦点があった状態で、散乱し、また、腫瘍の部分で吸収と同時に散乱しないと、脳組織に損傷を与えるからです。

また、赤外線や電磁波の吸収や反射の具合から、体脂肪の密度や、細胞の活性を測定できたはずです。

弱いＸ線の透過を使うのが、レントゲン写真ですが、弱いＸ線での反射や散乱を測定して、コンピュータで、密度断層面を計算して絵にする装置が、ＣＴスキャンです。普通、頭部に使いますが、別に身体に使っても測定できます。

また、これは特定Ｘ線の原子に対する吸収、反射等を総合的に測定して計算しているのだと思いますが、骨粗鬆症の診断に使う、骨密度測定という医療技術があります。

光の反射だと、体内に入れる、各種の癌発見用の光ファイバー・チューブや内視鏡、胃カメラや腸カメラなども、光の反射で病変部分を診断する医療装置でしょう。また、眼底撮影カメラというものがあります。これも眼底の反射写真を撮るものです。

あるいは、てんかんの患者の人に使うと危険ですが、脳波を取りつつ、かなり強度の高い振動閃光を、まぶた越しに眼に当てて、脳波の変化を見る、医療診断法があります。振動は段々高速周期になって行き、光の振動刺激に対する脳波の変化を観察して、異常がないかの診断をします。

発光は、神経伝達物質に類似した物質中の原子を、同位体元素で造り、これを脳血管に入れて、脳組織に行き渡らせた後、磁気共鳴で発光させ、どの部分に、その物質が多く集まっているのか測定する実験医療装置があったはずです。

思いつくままで、医療専門家なら、もっと詳しいことを知っておられるでしょう。