vol. 6 1/2017 Inżynier i Fizyk Medyczny
8
prasa
\
nowości
aktualności
\
news
TIME
X Śląskie Seminarium Fizyki Medycznej
ABSTRAKTY
SESJA 1, 17.02.2017
1. Kwantowe podróże w czasie – źródło nieustającej
rozrywki
prof
. J
erzy
D
ajka
I
nstytut
F
izyki
, U
niwersytet
Ś
ląski w
K
atowicach
Adam i Ewa zamieszkali samotnie na bezludnej wyspie. Gdy
Ewa poczuła się Adamem znużona i zapragnęła towarzystwa
koleżanki, która lepiej niż on będzie ją rozumieć, zdecydowała
się na samą siebie i wykorzystała posiadany wehikuł czasu celem
dołączenia do wcześniejszej siebie.
Ogólna teoria względności dopuszcza podróże w czasie. Wie
o tym każdy miłośnik fantastyki naukowej. Można cofnąć się
w czasie, zabić przodka swojego wroga i patrzeć, jak ten obraca
się w nicość. To „paradoks dziadka” wskazujący na problem z przy-
czynowością i konsystencją dynamiczną. Można również, przeczy-
tawszy pracę zawierającą ciekawe twierdzenie, cofnąć się w cza-
sie, twierdzenie to „odkryć” i opublikować. To „paradoks wiedzy”.
W naszym przypadku Ewa może wyprodukować sobie towa-
rzyszkę. Okazuje się jednak, że może się zdarzyć, że Adam mimo
to zostanie samotnym i żałosnym mieszkańcem bezludnej wy-
spy. Dlaczego?
Założymy, że zlokalizowane zamknięte krzywe czasopodob-
ne istnieją i rozważymy jeden z najpopularniejszych kwantowych
modeli podróży w czasie, wykorzystujący język obwodów kwanto-
wych, którego autorem jest DavidDeutsch. Wramach tegomodelu
wyjaśnimy casus Ewy i Adama – zjawisko asymetrycznej separacji.
Model kwantowych podróży w czasie próbuje się, przynaj-
mniej do pewnego stopnia, symulować i udawać eksperymen-
talnie. Po co? Przyczyna jest prosta – nie wszystkie „twierdzenia
o niemożności”, słynne kwantowe
no-go theorems
, są dla podróż-
nika w czasie wiążące. W szczególności podróżnik ten może, jak
zobaczymy, skutecznie odróżnić nieortogonalne stany kwanto-
we, stwarzając krytyczne zagrożenie dla protokołów kwantowej
kryptografii.
2. Badania nieniszczące w medycynie – termografia
aktywna
dr
inż
. M
ariusz
K
aczmarek
K
atedra
I
nżynierii
B
iomedycznej
, W
ydział
E
lektroniki
,
T
elekomunikacji
i
I
nformatyki
, P
olitechnika
G
dańska
W materiale omówiono budowę zestawu diagnostyczne-
go metodą aktywnej termografii dynamicznej w medycznych
aplikacjach takich jak: diagnostyka oparzeń, monitoring goje-
nia się ran pooperacyjnych oraz monitoring w kardiochirurgii.
Podstawowy zestaw składa się z układu formowania wymusze-
nia termicznego w postaci nadmuchu schłodzonej mieszaniny
gazów CO
2
oraz powietrza lub tylko schłodzonego powietrza,
układu akwizycji sekwencji termograficznych, układu rejestracji
warunków środowiskowych, takich jak temperatura otoczenia,
wilgotność. Dodatkowo systemmoże być wykonany jako stereo-
graficzny z podwójnym torem wizyjnym oraz termowizyjnym.
Nowością w aplikacjach medycznych jest wykorzystanie
w badaniu termograficznym pobudzenia zewnętrznego i anali-
zowanie procesów przejściowych zmian temperatury w czasie.
W zastosowaniach przemysłowych z zasady stosuje się pobudze-
nie zewnętrze w postaci podgrzewania badanej struktury, np.:
promiennikami podczerwieni, lampami halogenowymi o dużej
mocy, pobudzenia mechanicznego lub akustycznego badanych
próbek (
ultrasound thermography
,
vibrothermography
). Analizo-
wane są zmiany temperatury na powierzchni obiektu po usta-
niu pobudzenia. Znane są techniki: Phase Pulse Thermography
(PPT), Lock-in Thermography, Thermography Signal Reconstruc-
tion (TSR) [1]. W diagnostyce medycznej (ponieważ organizmy
żywe wytwarzają ciepło w procesach metabolicznych, jest ono
aktywnie unoszone przez krew) istnieje możliwość zastosowa-
nia jako pobudzenia zewnętrznego ochładzania powierzchni,
a następnie obserwuje się naturalny proces ogrzewania tkanek.
Opracowany system stanowiska diagnostycznego do badań
klinicznych składa się z:
•
kamery lub 2 kamer termograficznych Flir A320G z detek-
torem mikrobolometrycznym,
•
2 kamer przemysłowych wideo o dużej rozdzielczości prze-
strzennej (do stereografii),
•
2 aparatów do krioterapii CryoT z czynnikiem chłodzącym
CO
2
,
•
aparatu fotograficznego do rejestracji zdjęć i sekwencji wi-
deo podczas badania,
•
systemu akwizycji danych i sterowania.
Na rysunku 1 przedstawiono schemat blokowy układu stero-
wania stanowiska pomiarowego w wersji do badań stereoter-
mograficznych (z podwójnymi systemami obrazowania termal-
nego i widzialnego).
Celem badania jest określenie właściwości obiektu w czasie
trwania procesów przejściowych, takich jak grzanie lub chłodze-
nie (badanie dynamiczne). Formą odpowiedzi obiektu na to po-
budzenie jest zmiana temperatury (wzrost lub spadek), a szyb-
kość zmian temperatury zawiera informację o wartościach
