Способ определения биологически активной частоты Советский патент 1988 года по МПК G01N22/00 

Од СО

ю

4

а

00

Изобретение относится к способам исследования воздействия физических факторов на биологические объекты и.может быть использовано для нахождения частотно зависимых биологических эс{)фектов в миллиметровом диапазоне радиоволн, а также для определения биoлoг чecки активной радиоч-астоты воздействия.

Целью изобретения является упрощение способа и экономия биологической среды.

Способ определения биологически

задачи: необходимо определить, какая из шести выбранных частот f,, f,, f, f, fj, f оказывает воздействие на исследуемую биологическую среду.

п 6. Выбираем k из (3): Хор.б 2,А. Тогда N 2 и k 3.

Следовательно, для решения поставленной задачи необходимо провести 3 эксперимента, т.е. облучить всеми шестью частотами три пор1щи исследуемой биологической среды.

Далее необходимо составить таблицу значений Р;

где i - номер (ин

Изобретение м.б. использовано для нахождения частотно зависимых био- логич. эффектов в мм-диапазоне радиоволн, а также для определения биологически активной радиочастоты (ЙАРЧ) воздействия. Цель изобретения - упрог щение сп-ба и экономия биологич. среды (БС). Облучению подвергают k порций ЕС, Каждую порцию облучают одновременно на k частотах. Мощность Р, СВЧ-излучения i-й частоты при облучении j-порции БС определяют по ф-ле Pfj РО(А,: - 2R. ), где Р мощность СВЧ-излучения, одинаковая для всех п частот, А jV ti/2 J у В-j i/2i, i 1,...,n; j 1,..., k; k loRjn. БАРЧ fp определяют no () 1- , где M(j) 1 при на.личин биологич. эффекта при воздействии СВЧ-излучением на j-ю порцию БС и M(j) О при отсутствии биологич. эффекта. 3 ил. с S (Л

активных частот заключается в следую- ,5 деке) частоты (i 1,2,3,А,5,6), а

щем

Облучению подвергают k порций биологической среды и каждую порцию облучают одновременно на k различных

J - номер эксперимента или номер по ции биологической среды (j 1,2,3)

Согласно (1) указанная таблица значений PJJ является домноженной н

Согласно (1) указанная таблица значений PJJ является домноженной на

частотах: f,, f,, f, , . .. ,f СВЧ-излу- 20 TO Разностью двух матриц А ;; и 2В,.-.

НЯППМК1СШ f пгмисо1Пт,ш п fiRW-го-Г Т-, „ .

чения, например, с помощью п СВЧ-ге- нераторов, причем мощность Р,-; СВЧ- излучения i-й частоты при облучении j-й порции среды определяют из выражения :

25

Следуя данному выше определению матрица А ij i/. имеет следующий вид (квадратными скобками обозначена целая часть числа)

М

РО А jj - 2Bijb

(1)

где у - средняя мощность СВЧ-излу- чения, одинаковая для всех п частот;

A,.j i/2 - , Bij i/2 J, 1 1,...,п; j 1,...,k,

a после анализа свойств биологической среды в каждой из k порций определяют биологически активную частоту fp воздействия по ее индексу 1

Р i:M(j)-2 - , (2)

1 при наличии биологического эффекта при воздействии СВЧ- излучением на j-ю порцию биогде M(j);

логической среды;

О при отсутствии биологического эффекта при воздействии СВЧ-излучением на j-ю порцию биологической среды . При заданном количестве п частот СВЧ-излучения количество порций биологической среды

k N + 1

(3)

где N - целая часть числа logj п. Определение биологически активных частот поясним на регаении следующей

J - номер эксперимента или номер порции биологической среды (j 1,2,3).

Согласно (1) указанная таблица значений PJJ является домноженной на

TO Разностью двух матриц А ;; и 2В,.-.

TO Разностью двух матриц А ;; и 2В,.-.

Г Т-, „ .

Следуя данному выше определению матрица А ij i/. имеет следующий вид (квадратными скобками обозначена целая часть числа)

Физически приведенная матрица определяет, какую мощность необходимо установить для каждой частоты f; при

3139

проведении j-го эксперимента (т.е. при облучении j-и порции биологической среды).

На фи1 . 1 показана последовательность операций и режимы облучения трех порций Биологической среды; на фиг. 2 - методика определения частоты действия исходя из возможных ре

зультатов анализа биологической среды ю действия (индекс Р) определяют по

после облучения; на фиг. 3 - схема устройства, реализующего способ определения биологически активных частот

Итак, облучение первой порции 1 биологической среды осуществляют в режимах, изображенных на фиг. 1а.

Соответствующие режимы при облучении второй 2 и третьей 3 порций среды изображены на фиг. 16 и 1в. На фиг. 1 рядом с частотой указана соответствующая мощность СВЧ-излучения.

Нулевая мощность СВЧ-излучения .на некоторых частотах на фиг. 1 фактически означает отсутствие облучения на этих частотах. Тем не менее, по соображениям методичности и систематизации следует трактовать такой режим как облучение с нулевой мощностью

После облучения ос тцествляют анализ свойств каждой из трех порций био логической среды (т.е. всего три анализа), причем результаты анализа регистрируют в двоичном коде: наличие воздействия идентифицируется единицей, а отсутствие - нулем (при этом оценку результатов анализа исследуемых порций среды производят либо относительно контрольной порции биологической среды, либо относительно друг друга).

На фиг. 2: изображены возможные результаты облучения трех порций среды в двоичном коде: по оси абсцисс - номер порции, а по оси ординат - результат облучения после анализа соответствующей порции . Таким образом, в связи с равновероятным ожиданием, что воздействие может произойти на любой из шести выбранных радиочас

тот fJ , все возможные результаты облучения представлены на фиг. 2 а-ж, причем фиг. 2а соответствует предположению, что воздействие произошло на частоте f,, фиг. 2 б - на частоте f , и так далее. Фиг. 2ж соответствует случаю, когда воздействие вообще отсутстповалп, т.е. ни одна из выбранных частот не явпяется биологически активно),

Все графики на фиг, 2 отличаются друг от друга. Из этого следует, что при фактическом экспериментальном получении любого из графиков фиг. 2 можно однозначно определить частоту воздействия из шести выбранных частот, т.е. на завершающем этапе предлагаемого способа номер частоты воз5

о

о

экх:периментально полученным трем значениям M(j) Соответствующая расчетная формула имеет вид (.).

Предлагаемый способ осуществляют с помощью устройства, изображенного на фиг. 3.

Шесть СВЧ-генераторов 1-6 через шесть аттенюаторов 7-12 с помощью смес ителя 13 возбуждают антенну 14, которая облучает поочередно равные порции 15, 16 и 17 указанной биологической среды. Сеанс облучения каждой порции длится 6 ч. Любой из шести СВЧ-генераторов 1-6 с помощью соот- 5 ветствующего одного из (двухпози1Щон- ных) аттенюаторов 7-12 излучает через антенну 14 СВЧ-излучение либо нулевой мощности, либо мощностью, равной 5 мВт.

Способ позволяет для определения биологически активной частоты (частота воздействия) для п разли чных частот проводить всего лишь К экспериментов (т.е. облучать К порций среды), причем из (3) следует, что . К : п. Так, уже при К 5 количество перебираемых частот может быть увеличено до 30 и в дальнейшем растет с увеличением К по закону п ci 2 .

Изобретение обеспечивает экономию биологической среды, сокращение времени на проведение исследований и снижение трудоемкости.

5

0

формула изобретения

Способ определения биологически активной частоты, заключаюр Ийс.я в облучении СВЧ-излучением порции биологической среды на п частотах и последующем анализе свойств «биологическоГг среды, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и экономии биологической среды, облучают СВЧ-излучением k п nop:pn i биологической среды одновременно на k частотах, причем мощность Р,-; СВЧ-излучения i-й частоты при облучении j-й порции биологической среды шгредоляют из выражения

Pii PO(A,J - 2Bq),

где P(, - мощность СВЧ-излученин, одинаковая для всех п частот , 5

A,j - i/2 ; В ,.j

i 1,...,n; i 1,...k; k log.nj, 10

а биологически активную частоту f р определяют по формуле

1,0 /.

Л. fO

ifl ЛЛ А f.

8

Фие. /

ZM(i) J ,

j

1 при наличии биологического эффекта при попдей- ствии СВЧ-излучением на j-ю порцию биологической

()

среды;

О ггри отсутствии биологического эффекта при воздействии СВЧ-излучением на i-ю порцию биологической среды .

а

ov

/7

-4

I

Ж

Л

)

Фиг, 2

k i & & k

Л

/4

.J

/7