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第二部分人和能量的關(guān)系演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)(優(yōu)選)第二部分人和能量的關(guān)系目前二頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)細(xì)胞膜及其電位示意圖目前三頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)生物電的利用最早被人注意到的生物電現(xiàn)象是電鰻魚放電。在公元前三百多年,亞里士多德(Aristotle)提出了電鰻魚的“震擊”作用,在公元一世紀(jì),古羅馬醫(yī)生就曾用電鰩的放電來(lái)治療痛風(fēng)。1678年,荷蘭生物學(xué)家斯威莫爾登(SvayMalden)用蛙的肌肉做肌肉的收縮實(shí)驗(yàn),但未引起關(guān)注。從1780年開始,意大利學(xué)者伽爾伐尼(Galvani)用蛙和蛙的肌肉標(biāo)本研究神經(jīng)與肌肉的生物電現(xiàn)象,并于1791年發(fā)表著作,于1974年做出了決定性實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)和肌肉的損傷電位,確定了神經(jīng)和肌肉的放電作用。隨后,與伽爾伐尼同時(shí)代的物理學(xué)家伏特(Volt)發(fā)明了電位計(jì),客觀記錄了新鮮蛙肌的損傷電位達(dá)50~80毫伏。目前四頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)靜息電位靜息電位(restingpotential,RP)是指細(xì)胞未受刺激時(shí)存在于細(xì)胞膜內(nèi)、外兩側(cè)的電位差。細(xì)胞膜處于靜息電位時(shí),膜內(nèi)側(cè)聚集負(fù)電荷,帶負(fù)電;膜外側(cè)聚集正電荷,帶正電,細(xì)胞膜兩側(cè)保持穩(wěn)定的電位差目前五頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)動(dòng)作電位細(xì)胞膜受到刺激時(shí),表現(xiàn)出細(xì)胞興奮的過(guò)程即為動(dòng)作電位的過(guò)程。動(dòng)作電位是膜受刺激后,在原有的靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生的膜兩側(cè)電位的快速而可逆的翻轉(zhuǎn)和復(fù)原。動(dòng)作電位產(chǎn)生的基礎(chǔ)——Na-K泵,需要消耗三磷酸腺苷(ATP)目前六頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)動(dòng)作電位傳導(dǎo)在細(xì)胞膜上任何一點(diǎn)產(chǎn)生的動(dòng)作電位會(huì)不衰減地傳播到整個(gè)細(xì)胞膜上,這稱之為動(dòng)作電位的傳導(dǎo)。目前七頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)細(xì)胞膜的電阻和電容特性細(xì)胞膜同時(shí)具有電阻和電容特性。位于細(xì)胞膜內(nèi)的細(xì)胞液和膜外的細(xì)胞外液均為含有多種帶電離子的導(dǎo)電性良好的溶液,而細(xì)胞膜兩側(cè)存在穩(wěn)定的電位差(靜息電位),且對(duì)某些帶電離子不通透,此種情況下細(xì)胞膜近似于已充電的電容(因兩側(cè)已聚集電荷)。對(duì)于其它可通透的帶電離子,如Na+、K+離子,相當(dāng)于有電流通過(guò),此時(shí)細(xì)胞膜相當(dāng)于電阻。由此膜電阻和膜電容同時(shí)存在,成并聯(lián)關(guān)系目前八頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.1.2皮膚阻抗皮膚可分為表皮、真皮、皮下三層。皮膚電阻基本上集中在表皮層,特別是角質(zhì)層,皮脂(皮脂腺分泌)次之;真皮與皮下層的電阻較小。人體皮膚有角質(zhì)層時(shí),單位長(zhǎng)度電阻率ρ高達(dá)幾十萬(wàn)歐姆?厘米(Ω?cm);但無(wú)角質(zhì)層時(shí),ρ降至800~1000Ω?cm目前九頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)皮膚阻抗干燥的皮膚為100~300Ω/cm2,而潮濕的皮膚電阻只有干燥皮膚的1%。汗腺的分泌可以大大降低角質(zhì)層電阻。為了減小皮膚電阻對(duì)測(cè)量的影響,在進(jìn)行人體電信號(hào)測(cè)量時(shí),經(jīng)常要首先將皮膚表層的角質(zhì)層和皮脂去除,其常用方法為用酒精或細(xì)砂紙擦洗皮膚表面或在皮膚表面涂抹導(dǎo)電膏。目前十頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)皮膚電阻抗對(duì)于涂敷導(dǎo)電膏的情況,因角質(zhì)層中存在的主要是死亡的角質(zhì)細(xì)胞,當(dāng)表面電極通過(guò)導(dǎo)電膏和皮膚接觸時(shí),角質(zhì)層此時(shí)充當(dāng)離子半透膜。因?qū)щ姼嘀杏行w積較大的離子無(wú)法通過(guò)角質(zhì)層,在角質(zhì)層兩邊即會(huì)產(chǎn)生由離子濃度不同引起的電位差,稱之為濃差電動(dòng)勢(shì)。同時(shí),在電極和皮膚之間存在由電偶極層產(chǎn)生的電容,E為濃差電動(dòng)勢(shì),C為導(dǎo)電膏與皮膚形成的電容(類似膜電容),RC為其漏電電阻(類似膜電阻),R為皮膚其他組織的電阻。目前十一頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.1.2人體阻抗人體阻抗是包括人體皮膚、血液、肌肉、細(xì)胞組織及其結(jié)合部在內(nèi)的含有電阻和電容的全阻抗。人體阻抗是確定和限制人體電流的參數(shù)之一Rs1和Rs2是皮膚電阻,Cs1和Cs2是皮膚電容,Ri及與其并聯(lián)的虛線支路是體內(nèi)阻抗皮膚表面0.05~0.2mm厚的角質(zhì)層的電阻值很高。在干燥和干凈的狀態(tài)下,其電阻率可達(dá)1×105~1×106Ω·m。但因其不是一張完整的薄膜,又很容易受到破壞,故計(jì)算人體阻抗時(shí)一般不予考慮。人體電容很小,工頻條件下可忽略不計(jì)。皮膚阻抗在人體阻抗中占有較大的比例。體內(nèi)阻抗是除去表皮之后的人體阻抗。人體阻抗是皮膚阻抗與體內(nèi)阻抗之和。目前十二頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.1.3電流的生理效應(yīng)電流流過(guò)生理組織的三種效應(yīng):
1.組織的電阻性而產(chǎn)生焦耳熱
2.興奮組織(神經(jīng)和肌肉)的電興奮
3.電化學(xué)燒傷,直流電和高壓造成組織損傷
這些作用不是單獨(dú)發(fā)生,而是幾種重迭發(fā)生的。目前十三頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)一、低頻電流的作用當(dāng)電流通過(guò)人體內(nèi)部時(shí),對(duì)人體傷害的嚴(yán)重程度與通過(guò)人體電流的大小、通過(guò)人體的持續(xù)時(shí)間、電流通過(guò)人體的途徑、人體電阻、電流種類及人體狀況等多種因素有關(guān),而各因素之間又有著十分密切的聯(lián)系。當(dāng)電流增加時(shí),對(duì)于人類所產(chǎn)生的心理和生理效應(yīng)的順序。如表所示。目前十四頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)直流(mA)交流(mA—有效值)男女50Hz100Hz男女男女最小感知電流(略有麻感)0.7128無(wú)痛苦感電流(肌肉自由)961.81.21711有痛苦感電流(肌肉自由)6241965537有痛苦感,不能脫離電源76511610.57550強(qiáng)烈電擊,肌肉強(qiáng)直,呼吸困難906023159463可能引起室顫電擊0.03s130013001000100011001100電擊3s500500100100500500一定引起室顫上一項(xiàng)電流值的2.75倍電流性別效應(yīng)目前十五頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)若干名詞
1.感覺(jué)閾--一個(gè)人所能感覺(jué)到的最小電流;
2.脫開電流--被實(shí)驗(yàn)者能隨意縮回的最大電流;
3.呼吸麻痹--更大的電流會(huì)引起呼吸肌的不隨意收縮,如果不斷開電流,會(huì)嚴(yán)重到足以引起窒息。在18~22mA時(shí)呼吸停止;
4.疼痛和疲勞--劇烈的肌肉不隨意收縮和劇烈的神經(jīng)興奮會(huì)是疼痛的,并且時(shí)間長(zhǎng)了,會(huì)引起疲勞;5.心室纖顫—心臟肌肉組織失去同步;閾值75~400mA。
6.持續(xù)心肌收縮--當(dāng)電流足夠大1~6A時(shí),整個(gè)心臟肌肉收縮,甚至停止搏動(dòng),但是當(dāng)去掉電流時(shí),就能接著產(chǎn)生正常節(jié)律;
7.燒傷--皮膚電阻大,一般在皮膚的進(jìn)入點(diǎn)上,由于電阻性發(fā)熱而產(chǎn)生燒傷;1.傷害程度與電流大小目前十六頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)頻率對(duì)脫開電流也有很大的影響
強(qiáng)度持久適應(yīng)易興奮組織的不應(yīng)性圖2-7脫開電流隨頻率的變化曲線目前十七頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)低頻電流通過(guò)人體時(shí)的生理效應(yīng)假設(shè)的條件是:通電時(shí)間為1s,電流從人體的一條手臂流到另一條手臂,或從一條手臂流到異側(cè)一條腿。目前十八頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.傷害程度與通電時(shí)間(1)通電時(shí)間越長(zhǎng),能量的積累增加,引起心室顫動(dòng)的電流減小。當(dāng)通電時(shí)間在0.01~5s范圍內(nèi)時(shí),心室顫動(dòng)電流和通電時(shí)間的關(guān)系可用如式(2-4)(2)通電時(shí)間越長(zhǎng),因?yàn)樵谛呐K搏動(dòng)的特定時(shí)刻才可能引起心室顫動(dòng),則與該時(shí)刻重合的可能性越大,心室顫動(dòng)的可能性越大,亦即電擊的危險(xiǎn)性也越大。(3)通電時(shí)間越長(zhǎng),人體電阻降低,亦即電擊的危險(xiǎn)性也越大。目前十九頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)3.傷害程度與電流途徑電流作用于人體,沒(méi)有絕對(duì)安全的途徑。
(1)電流通過(guò)心臟會(huì)引起心室顫動(dòng),促使心臟停止跳動(dòng),中斷血液循環(huán),導(dǎo)致死亡。(2)電流通過(guò)中樞神經(jīng)或有關(guān)部位,會(huì)引起中樞神經(jīng)嚴(yán)重失調(diào)而導(dǎo)致死亡。(3)電流通過(guò)脊髓,可導(dǎo)致半截肢體癱瘓。(4)從左手到胸部,電流途徑短,是最危險(xiǎn)的電流途徑;從手到手,電流也途經(jīng)心臟,因此也是很危險(xiǎn)的電流途徑;從腳到腳的電流是危險(xiǎn)性較小的電流途徑,但可能因痙攣而摔倒,導(dǎo)致電流通過(guò)全身或摔傷、墜落等二次事故。目前二十頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)4.傷害程度與人體狀況人體條件的不同,不同的人對(duì)電流的敏感程度,以及在遭受同樣電流的電擊時(shí),其危險(xiǎn)程度都不完全相同。(1)電流作用于人體時(shí),女性的危險(xiǎn)性較男性大,女性的感知電流和擺脫電流約比男性低1/3。(2)兒童的危險(xiǎn)性較成人大。(3)體弱多病者的危險(xiǎn)性較健壯者大。(4)體重小的危險(xiǎn)性一般較體重大的大。體重的大小對(duì)室顫電流閾值影響很大,室顫閾值是隨體重增加而增大。
目前二十一頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)目前二十二頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)宏電擊(macroshock)--在體表上外加的巨大電流,且加在身體表面的兩個(gè)點(diǎn)上時(shí),只是總電流的一小部分流過(guò)心臟。微電擊(microshock)--在身體的任何位置上,進(jìn)入體內(nèi)在心臟內(nèi)部所加的電流;
在有心導(dǎo)管情況下,所測(cè)得的人類心臟纖顫的數(shù)據(jù)說(shuō)明了80~60μA的電流就能引起纖顫;
微電擊的允許安全極限一般是10μA;
5.傷害程度與侵入點(diǎn)目前二十三頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)目前二十四頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)電流分為低頻和高頻,低頻電流是產(chǎn)生電擊的原因。高頻的作用
頻率增高時(shí),刺激作用逐漸減??;
頻率超過(guò)1KHz時(shí),刺激作用隨之反比減小。電流密度低時(shí),刺激作用減少,熱作用更明顯。
治療效果體溫上升0.2oC左右是一個(gè)不發(fā)生危險(xiǎn)的臨界值。它相當(dāng)于在體表消耗的能量約為100mW/cm2。工作實(shí)例---高頻電刀
本質(zhì):借助于電弧放電在生物體表面上出現(xiàn)極強(qiáng)的電流密度,使生物體組織被爆發(fā)性地蒸發(fā),即具有切開作用;
激光手術(shù)刀、超聲手術(shù)刀也基于同樣的原理。二、高頻電流的作用目前二十五頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)1.2電刀1901年,芬蘭人Macarni第一次收到越洋的無(wú)線電信號(hào)。也就在這時(shí),電外科器械開始了第一步。在二十世紀(jì)最初的十年,火花放電電流己用來(lái)治療損傷。二十世紀(jì)20年代世界上第一臺(tái)真正意義上的電外科產(chǎn)品被應(yīng)用到臨床,從而開創(chuàng)了電刀應(yīng)用的新紀(jì)元。到1952年左右,逐步形成了今天所為大家熟悉的電外科技術(shù),即高頻正弦波電流流經(jīng)人體產(chǎn)生的切割、凝固和燒灼作用。目前二十六頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)電刀電外科器械(Electro-surgicalUnit,ESU),俗稱電刀,是一種利用高頻電流的作用的醫(yī)療儀器。又常被稱為“高頻電刀”。高頻電流經(jīng)人體會(huì)產(chǎn)生熱量,但不會(huì)引起電擊和肌肉剌激。高頻正弦波電流流經(jīng)人體所產(chǎn)生的作用:切割、干燥和燒灼。相對(duì)于傳統(tǒng)的手術(shù)刀,電刀電切的優(yōu)勢(shì)在于:切割進(jìn)行的同時(shí)具有連續(xù)的凝固(止血)作用;不需醫(yī)生施加過(guò)多的機(jī)械力。高頻電刀的工作基準(zhǔn)頻率在300kHz以上目前二十七頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)電流頻率與人體的關(guān)系電外科器械利用電流通過(guò)人體所產(chǎn)生的熱效應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)以電凝和電切為基礎(chǔ)的手術(shù)應(yīng)用。直流電通過(guò)人體在產(chǎn)生熱效應(yīng)的同時(shí),會(huì)導(dǎo)致組織內(nèi)離子發(fā)生異常移動(dòng),造成組織功能紊亂。低頻交流電(頻率小于20kHz)通過(guò)人體組織在產(chǎn)生熱效應(yīng)的同時(shí),會(huì)對(duì)神經(jīng)和肌肉造成刺激,造成肌肉的抽搐,當(dāng)電流頻率在10-100Hz范圍內(nèi)時(shí),此刺激現(xiàn)象最甚。高頻電流經(jīng)人體會(huì)產(chǎn)生熱量,但不會(huì)引起電擊和肌肉剌激。高頻電刀的工作基準(zhǔn)頻率在300kHz以上,如此高的頻率可以確保電流通過(guò)人體只產(chǎn)生所需利用的熱效應(yīng),從而保證手術(shù)的安全性。目前二十八頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)除了常規(guī)高頻電刀,還有氬氣電刀和高頻消融儀等,還有利用高頻電流在尿道內(nèi)運(yùn)作的前列腺治療儀。另外,起類似功能的還有利用非高頻電流能量的微波電刀、超聲刀等。高頻電刀的功率一般不超過(guò)300W,根據(jù)不同的手術(shù)需要可給出不同的功率和波形。目前二十九頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)應(yīng)用科室基本的手術(shù)無(wú)血切口,內(nèi)臟組織塊切除、切口止血,腫瘤消融、大血管電結(jié)扎等;從普通外科、心胸外科,到婦科、泌尿外科、耳鼻喉科、骨科、神經(jīng)外科等各科室;從普通外科手術(shù),到微創(chuàng)外科手術(shù)甚至內(nèi)科治療領(lǐng)域。醫(yī)院的許多部門:手術(shù)室、急診室、門診室、內(nèi)鏡室都能見到高頻電刀的身影。
目前三十頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)治療效應(yīng)與機(jī)制
高頻電流→作用電極→人體組織相應(yīng)→高電流密度→局域上足夠熱量→控制性的破壞組織(達(dá)到預(yù)期的治療效果)。高頻電刀工作示意圖目前三十一頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)電外科治療效應(yīng)--切割(Cutting)
作用電極的邊緣尤如手術(shù)刀時(shí)刀口,表面積非常小。極高的電流密度→電極邊緣有限范圍內(nèi)的組織的溫度迅速而強(qiáng)烈上升→該處組織中的細(xì)胞液很快蒸發(fā)→組織被利索切開。連續(xù)的無(wú)衰減正弦電流能產(chǎn)生非常好的切割作用,但幾乎無(wú)任何止血功能。目前三十二頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)電切微觀上細(xì)胞內(nèi)的液體溫度迅速超過(guò)100攝氏度,水分爆炸性地蒸發(fā)從而破壞細(xì)胞膜,積聚的大量細(xì)胞被破壞,宏觀上組織被快速地切開。配合各種特殊設(shè)計(jì)的作用電極(刀頭),電刀能用來(lái)切割各種類型的組織。目前三十三頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)電外科治療效應(yīng)--凝血(Coagulation)凝血是通過(guò)高溫使組織蛋白質(zhì)變性而封閉組織(無(wú)蒸發(fā)作用),從而阻止液體滲出或出血。當(dāng)電流作用于組織而使組織溫度較慢速(相對(duì)于電切)而有效地升高至100攝氏度左右時(shí),細(xì)胞內(nèi)外的液體逐步蒸發(fā),從而使組織收縮并凝固。在切割過(guò)程中被切斷的小血管口,在電流的熱作用下血管壁凝固收縮封閉,從而達(dá)到止血的效果。目前三十四頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)電刀快速有效的電凝作用,很大程度上取代了復(fù)雜的血管結(jié)扎,可以大大節(jié)省手術(shù)時(shí)間,簡(jiǎn)化手術(shù)操作。電刀有效的凝血可以減少價(jià)格相對(duì)較高的凝血膠的使用,有效地降低手術(shù)成本。利用電凝使細(xì)胞凝固、蛋白質(zhì)變性和組織失活的效果,可對(duì)增生的腫瘤組織實(shí)行電凝,達(dá)到治療破壞的目的。電凝的優(yōu)點(diǎn)目前三十五頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)電外科治療效應(yīng)--凝血一般有兩種技術(shù):干燥和電灼。干燥僅在電極與組織緊密接觸時(shí)發(fā)生。電流的波形對(duì)干燥效果并不重要,而電極與組織的接觸面積必須足夠大,電流或功率密度必須足夠低,這樣才能避免表面組織層細(xì)胞液的蒸發(fā)。即處于低輸出電壓、低輸出阻抗的工作狀態(tài)。
電灼是指電極提供高的開路電壓(常為幾千伏)→電極與被凝結(jié)組織保持微小間隙→之間的空氣電離并產(chǎn)生火花→火花很快熄滅→釋放的能量在下一次放電產(chǎn)生以前擴(kuò)散到組織中去→表面凝結(jié),但不出現(xiàn)切割。燒灼的效果取決于電流波形,即要求輸出電壓具有高峰值系數(shù)(Crestfactor)和短的作用周期(DutyCycle)。目前三十六頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)電刀的組成:標(biāo)配的高頻電刀一般包括:主機(jī)、手術(shù)電極、中性電極等主件和腳踏開關(guān)、各式刀頭、鑷子、電源線、保護(hù)接地線等聯(lián)用附件。(1)主機(jī):由大功率振蕩器、微處理器(或邏輯控制電路)、調(diào)制器、傳感器、耦合電路和電源等組成。
(2)手術(shù)電極:activeelectrode(又稱激勵(lì)電極、刀筆、陽(yáng)極等)一種用來(lái)產(chǎn)生在電外科中所要求的某些物理效應(yīng)如:切割、凝結(jié)的電極。(3)中性電極:neutralelectrode又稱板電極、接地電極、分散電極、回路電極、陰極等)與患者身體連接的面積比較大的電極,以提供低電流密度的高頻電流回路,避免在人體中產(chǎn)生諸如灼傷之類有害的物理效應(yīng)。
目前三十七頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.2電磁場(chǎng)對(duì)人體作用生物電磁學(xué)是研究非電離輻射的電磁波(場(chǎng))與生物系統(tǒng)不同層次相互作用規(guī)律及其應(yīng)用的邊緣學(xué)科主要涉及電磁波與微波技術(shù)和生物學(xué)意義在于開發(fā)電磁能在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)方面的應(yīng)用以及對(duì)電磁環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)和防護(hù)目前三十八頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)生命磁場(chǎng)現(xiàn)象鴿子回家生在美國(guó)東南海岸的一種海龜游動(dòng)進(jìn)行的觀察顯示在圖4中,幼海龜在大西洋中沿著順時(shí)針路線出游,經(jīng)過(guò)若干年后又能回到出生地產(chǎn)卵。這些海龜是依靠什么導(dǎo)航呢?科學(xué)家證實(shí)了鴿子的上喙確實(shí)具有一種能夠感應(yīng)磁場(chǎng)的晶胞,正是這種器官為鴿子的飛行導(dǎo)航。有關(guān)這一研究的報(bào)告發(fā)表在11月25日的《自然》雜志上目前三十九頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)生命磁場(chǎng)現(xiàn)象電磁現(xiàn)象對(duì)生命生態(tài)系統(tǒng)的組織、結(jié)構(gòu)和功能、健康狀態(tài)的影響具有極大的重要性。2.在機(jī)體內(nèi)環(huán)境組織(細(xì)胞和組織間液),生物電磁系統(tǒng)是儲(chǔ)存和持續(xù)的傳送生物信息(正常體溫時(shí))的最終媒介。3.水、生理鹽水和酒可以很有效的儲(chǔ)存電磁信息,它們的分子叢的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了這個(gè)特點(diǎn)。此特點(diǎn)能被用于治療中。4.物質(zhì)電磁信號(hào),包括病人本身的生物電磁信號(hào),是可以用來(lái)治療疾病的。目前四十頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)生物電磁學(xué)研究?jī)?nèi)容:電磁場(chǎng)(波)的生物效應(yīng),研究在電磁場(chǎng)(波)作用下生物系統(tǒng)產(chǎn)生了什么,電磁波生物醫(yī)學(xué)效應(yīng)機(jī)理。電磁計(jì)量學(xué)生物組織的電磁特性生物磁學(xué)的研究?jī)?nèi)容包括兩部分:①生物機(jī)體自身或被誘發(fā)產(chǎn)生的磁場(chǎng)——診斷;②磁場(chǎng)引起的生物效應(yīng)——治療。目前四十一頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)●人體中所含元素:碳、氫、氧、氮、硫、磷、氯、鈉、鉀、鈣、鎂、鐵等和一些微量元素。其中多數(shù)有順磁性(3d或4d族的過(guò)渡離子)。蛋白質(zhì)、酶和自由基均為順磁性●占人體70%的水具有弱抗磁性。●極少數(shù)材料為鐵磁性2.2.1生物磁場(chǎng)目前四十二頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)二、人體磁場(chǎng)生物組織、器官、細(xì)胞等存在很微弱的磁場(chǎng)。產(chǎn)生原因:①變動(dòng)磁場(chǎng):生物電荷運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生。細(xì)胞膜內(nèi)外的離子運(yùn)動(dòng)的生物電流產(chǎn)生的磁場(chǎng);如心磁場(chǎng)10-11T,腦磁場(chǎng)10-12T②定常磁場(chǎng):自然界含有鐵性成分及某些磁性物質(zhì)(如Fe3O4粉塵等)經(jīng)呼吸道吸入或經(jīng)消化道食入人體內(nèi)而形成的磁場(chǎng);10-8T③感應(yīng)磁場(chǎng):生物磁性材料(如肝、脾)在外磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生的磁場(chǎng);④誘發(fā)磁場(chǎng):在外界刺激下產(chǎn)生誘發(fā)電位,引起誘發(fā)磁場(chǎng)。如誘發(fā)腦磁場(chǎng)10-13T目前四十三頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)目前四十四頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)三、機(jī)體與外磁場(chǎng)的相互作用1、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):生物(帶電)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所致。分子極化——電荷再分布;帶電粒子遷移——傳導(dǎo)電流;2、洛侖茲力:
磁場(chǎng)中,帶電粒子改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)方向?;瘜W(xué)物質(zhì)內(nèi)部再分布。3、磁化:
具有固有磁矩的永磁偶極子、磁性微粒、正負(fù)離子、自由基等受磁場(chǎng)力矩作用產(chǎn)生磁化。沿外磁場(chǎng)取向(離子轉(zhuǎn)動(dòng)、改變分子鍵角)4、磁力:
使具有固有磁矩的微粒產(chǎn)生位移。導(dǎo)致化學(xué)物質(zhì)的擴(kuò)散和積累。目前四十五頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.2.1人體自身磁場(chǎng)的應(yīng)用產(chǎn)生的原因:生物電流是引起生物磁場(chǎng)的淵源生物磁性材料:活體組織、器管等組成的物質(zhì)具有一定的磁性,成為生物磁性材料。他們?cè)诘卮艌?chǎng)的作用下形成感應(yīng)場(chǎng),例如人的脾臟所呈現(xiàn)出的磁性就屬于這一類生物體本身還有磁性物質(zhì)產(chǎn)生的磁場(chǎng)主要應(yīng)用心磁圖腦磁圖肺磁圖核磁共振成像目前四十六頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)生物磁場(chǎng)的測(cè)量目前探測(cè)到的有:心磁場(chǎng)、腦磁場(chǎng)、肺磁場(chǎng)、肌磁場(chǎng)、肝磁場(chǎng)超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)靈敏度可達(dá)10-14量級(jí)心磁圖(MCG)和心電圖一樣具有p波、QRS波群和T波目前四十七頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)Baule和McFee于1963年用線圈式磁量計(jì)首次測(cè)得心臟的磁場(chǎng)。1970年前后由于超導(dǎo)量子干涉儀(Superconductingquantuminterferencedevice,SQUID)的發(fā)明,Cohen開始用SQUID在磁場(chǎng)屏蔽室內(nèi)首次記錄到了良好的心磁圖,由此推動(dòng)了心磁圖的臨床應(yīng)用。1986年中國(guó)科技大學(xué)研制成功了我國(guó)第一臺(tái)心磁圖儀?,F(xiàn)階段已有一定數(shù)量的心磁圖測(cè)量設(shè)備問(wèn)世且投入臨床應(yīng)用,如美國(guó)CMI公司九通道心磁圖儀、德國(guó)SQUID公司心磁圖儀MCG7等目前四十八頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)心磁場(chǎng)與心磁圖
(Magnetocardiogram)●心肌的興奮→心臟電場(chǎng)→體外(心)磁場(chǎng)。在體外測(cè)定胸部周圍磁場(chǎng)變化,記錄下來(lái)就是心磁圖。心磁圖與心電圖一樣,用P波、QRS波群、T波、和S-T段命名目前四十九頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)心磁圖心磁圖比心電圖信號(hào)更微弱,但是更加穩(wěn)定,靈敏度更高,因采用非接觸記錄,可不受肺、胸壁、肋骨等介質(zhì)的干擾,獲取的信號(hào)和信息更加真實(shí)、準(zhǔn)確,且心磁圖能比心電圖提供更多的信息。目前五十頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)●心磁圖與心電圖比較:心磁圖是非接觸性的記錄法,SQUID磁強(qiáng)計(jì)裝置體積大且價(jià)格昂貴。目前五十一頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)腦磁圖神經(jīng)沖動(dòng)的傳輸同樣由生物電信號(hào)的傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn),即產(chǎn)生動(dòng)作電位的變化,繼而產(chǎn)生微弱的腦電流。腦電流的存在也必然引起腦磁場(chǎng)的存在。1968年科恩(Cohen)博士在美國(guó)麻省理工大學(xué)磁場(chǎng)研究所磁屏蔽室內(nèi)首次進(jìn)行了腦磁場(chǎng)圖像測(cè)量,并成功記錄腦磁圖(Magnetoencephalography,MEG)腦磁圖是現(xiàn)代生物工程的超導(dǎo)技術(shù)、影像融合技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。其核心硬件包括磁屏蔽室、探頭部分和專用刺激系統(tǒng)、采集和處理工作站目前五十二頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)?腦電神經(jīng)活動(dòng)聯(lián)系著體內(nèi)復(fù)雜的信息處理系統(tǒng),支配著從運(yùn)動(dòng)、體感、聽覺(jué)、視覺(jué)等基本功能,到語(yǔ)言、情感、思維等高級(jí)功能。?微弱的電(磁)信號(hào)有波形、幅度、能量、頻率、相位、頻譜等特征,與特定的正常和異常生理活動(dòng)過(guò)程相對(duì)應(yīng)?!衲X磁圖是腦神經(jīng)細(xì)胞的生物電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),在頭部表面的檢測(cè)結(jié)果。測(cè)量的是體內(nèi)神經(jīng)電流源引發(fā)的瞬間磁場(chǎng)。腦磁圖(Magnetoenceghalogram)目前五十三頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)腦磁圖檢測(cè)分類:①自發(fā)性腦磁場(chǎng):α波;癲癇性棘波。②誘發(fā)性腦磁場(chǎng):體感意識(shí)、聽覺(jué)、視覺(jué)等誘發(fā)磁場(chǎng)。③內(nèi)因性腦磁場(chǎng):意識(shí)、隨意運(yùn)動(dòng)前主觀設(shè)想、抽象思維。優(yōu)點(diǎn):不受組織電阻的影響;無(wú)損傷;對(duì)腦內(nèi)興奮部位推斷有獨(dú)特性腦磁圖藍(lán)色區(qū)為癲癇灶目前五十四頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)腦磁圖儀現(xiàn)多通道腦磁圖儀有美國(guó)4D-Neuroimaging公司生產(chǎn)出的148通道、248通道全頭型生物磁儀芬蘭Neuromag公司、Elekta公司生產(chǎn)出的122通道及306通道的全頭型生物磁儀。目前五十五頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)目前五十六頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)肺磁場(chǎng)肺磁圖(Magnetopneumogram,MPG)首先是由Cohen于1973年探測(cè)出我國(guó)南開大學(xué)也于1981年開始了關(guān)于肺磁場(chǎng)的研究,并且已取得了一定的研究成果。與傳統(tǒng)的x射線胸片、肺功能狀況檢測(cè)相比,肺磁場(chǎng)測(cè)量具有無(wú)損傷、靈敏度高、可重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。肺磁場(chǎng)的產(chǎn)生不同于腦磁場(chǎng)、心磁場(chǎng),它不是由于體內(nèi)生物電流產(chǎn)生的,而是由侵入肺中的強(qiáng)磁性物質(zhì)(肺滯留塵)產(chǎn)生的。加磁場(chǎng)的作用下被磁化,而產(chǎn)生剩余磁場(chǎng)。從體外用磁化器將肺磁化使肺內(nèi)粉塵帶上磁性,在中斷磁化之后,通過(guò)測(cè)定前面提到的剩余磁場(chǎng)即可知道其肺內(nèi)蓄積的粉塵量及其分布情況目前五十七頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)肺磁場(chǎng)●多數(shù)粉塵具有磁性:肺內(nèi)積蓄的粉塵在外部強(qiáng)的恒磁場(chǎng)下將被磁化。▼把外加恒磁場(chǎng)撤去,肺內(nèi)被磁化的粉塵產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)仍然存在,經(jīng)測(cè)定可推測(cè)粉塵的量和分布情況?!裉綔y(cè)方法:▼用工頻消磁器使肺部污染的強(qiáng)磁性物質(zhì)去磁,諸點(diǎn)測(cè)量作第一張肺磁圖▼施加一均勻磁場(chǎng)使污染物質(zhì)磁化,做第二張肺磁圖;▼兩張肺磁圖對(duì)應(yīng)點(diǎn)數(shù)據(jù)相減,得第三張肺磁圖即為強(qiáng)磁性污染剩余場(chǎng)在肺中的分布圖。目前五十八頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.2.2磁場(chǎng)對(duì)細(xì)胞作用生物學(xué)研究降低生物反映速率,減弱大分子轉(zhuǎn)動(dòng)擴(kuò)散使和化學(xué)反應(yīng)效率有關(guān)的鍵角變化使DNA、RNA中的質(zhì)子隧道效應(yīng)變化磁場(chǎng)分為穩(wěn)恒磁場(chǎng)和變磁場(chǎng)磁場(chǎng)參數(shù)包括磁場(chǎng)類型、場(chǎng)強(qiáng)大小、均勻性、方向性、作用時(shí)間等;細(xì)胞因子包括細(xì)胞的磁性、種類、敏感性、作用部位等,這些參數(shù)都是影響磁場(chǎng)細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng)的主要因素。目前五十九頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)目前六十頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)目前六十一頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)cnki文獻(xiàn)目前六十二頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)穩(wěn)恒磁場(chǎng)對(duì)細(xì)胞生物學(xué)作用趙大源等[1]用0.2T恒磁源作用于兔腹部、背部脊柱兩側(cè),結(jié)果顯示加磁組的NK細(xì)胞活性明顯增強(qiáng),表明應(yīng)用磁療可增強(qiáng)機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)功能。趙大源,付研,李紅利等.恒磁場(chǎng)對(duì)家兔自然殺傷細(xì)胞活性的影響.中華物理醫(yī)學(xué)雜志,2000;(3):185-186自然殺傷細(xì)胞,含有穿孔蛋白和粒酶顆粒的非特異性細(xì)胞毒淋巴細(xì)胞。是固有免疫系統(tǒng)的主要成員,對(duì)殺傷腫瘤細(xì)胞和病毒感染細(xì)胞起重要作用目前六十三頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)呂安林等發(fā)現(xiàn)在0.35T的恒磁場(chǎng)中體外培養(yǎng)的離體兔主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞的增殖數(shù)量顯著低于對(duì)照組,說(shuō)明恒磁場(chǎng)對(duì)細(xì)胞的增殖有抑制作用。呂安林,高歌,賈國(guó)良等.恒磁場(chǎng)離體兔動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞的抑制效應(yīng).中華物理醫(yī)學(xué)雜志,2000;(5):288-290目前六十四頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)賈國(guó)良等研究了恒磁場(chǎng)對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的影響,結(jié)果顯示0.05mT的恒磁場(chǎng)可以促進(jìn)該細(xì)胞的增殖;人臍動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞(VSMC)的實(shí)驗(yàn)顯示,1mT和5mT的恒磁場(chǎng)均能抑制VSMC的增殖。目前六十五頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)端禮榮等研究了不同強(qiáng)度恒磁場(chǎng)對(duì)肢芽細(xì)胞和腦神經(jīng)細(xì)胞作用,結(jié)果顯示各組磁場(chǎng)強(qiáng)都能明顯抑制細(xì)胞增殖和分化,并顯示強(qiáng)度效應(yīng)關(guān)系,進(jìn)而給出了抑制細(xì)胞分化、增殖可能是穩(wěn)恒磁場(chǎng)強(qiáng)度致發(fā)育危害的主要原因,并認(rèn)為恒磁場(chǎng)抑制細(xì)胞分化和增殖與其蛋白質(zhì)和脂質(zhì)過(guò)氧化物的合成有關(guān)。目前六十六頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)小鼠初級(jí)精母細(xì)胞和骨髓紅細(xì)胞的磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)顯示,隨著場(chǎng)強(qiáng)的增加,精母細(xì)胞染色體畸變、骨髓紅細(xì)胞微核率顯著增高,說(shuō)明高強(qiáng)度磁場(chǎng)對(duì)體細(xì)胞和生殖細(xì)胞有致突變性。目前六十七頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)低頻磁場(chǎng)對(duì)細(xì)胞的生物學(xué)作用磁場(chǎng)作用可能損傷DNA復(fù)制和有絲分裂,引起染色質(zhì)的破壞。這種損傷對(duì)惡性腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)更為敏感,因?yàn)閻盒阅[瘤細(xì)胞屬于一種不受宿主控制的高速增殖的異變性細(xì)胞,容易受磁場(chǎng)作用的影響。目前六十八頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)張滬生等用電鏡可觀察到超低頻磁場(chǎng)可使鼠S-180肉瘤的有絲分裂相減少,可損傷肉瘤細(xì)胞核的DNA復(fù)制和抑制細(xì)胞的有絲分裂,并且癌細(xì)胞周圍可出現(xiàn)炎性細(xì)胞磁場(chǎng)影響癌細(xì)胞的代謝:磁場(chǎng)使癌細(xì)胞的惡性程度降低,抑制其高速和異形生長(zhǎng);磁場(chǎng)抑制癌細(xì)胞的分裂和DNA的復(fù)制;磁場(chǎng)提高細(xì)胞免疫功能,加強(qiáng)淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞反應(yīng)。目前六十九頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.2.3磁療1、在病人的患處或其他部位(如經(jīng)穴)施加適當(dāng)強(qiáng)度的恒定磁場(chǎng)或交變磁場(chǎng),可以治療一些疾病,稱為磁場(chǎng)療法或簡(jiǎn)稱磁療;2、還有用強(qiáng)磁材料作成磁手鐲、磁項(xiàng)鏈,磁椅和磁床等,以治療高血壓和消除疲勞.3、磁麻:已經(jīng)把磁麻應(yīng)用到拔牙、切除扁桃體和粉瘤等手術(shù),收到較好的效果;4、利用經(jīng)磁場(chǎng)處理的水(簡(jiǎn)稱磁水或磁化水)浸種、育秧或灌溉,以及用磁水養(yǎng)魚,可以提高種子發(fā)芽串,促使作物長(zhǎng)勢(shì)好,收到增產(chǎn)的效果,或使魚病減少,促進(jìn)魚的發(fā)育生長(zhǎng)。;5、人體磁圖:心磁圖、腦磁圖和神經(jīng)磁場(chǎng)、肺磁圖。目前七十頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)●利用磁場(chǎng)治病,我國(guó)已有兩千多年的歷史。利用磁場(chǎng)的生物效應(yīng),已制成多種磁療儀器。簡(jiǎn)單的有磁石穴位粘帖膠布、磁化水杯、磁枕、磁性腹帶等。特點(diǎn):安全、方便、無(wú)痛苦。依據(jù):中醫(yī)經(jīng)絡(luò)理論,在人體經(jīng)穴處施加磁場(chǎng)。作用:活血化淤、鎮(zhèn)靜止痛、消腫消炎、安神降壓等。療效:高血壓、神經(jīng)衰弱、各種疼痛性疾病乳肌勞損、扭挫傷、骨質(zhì)增生、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等。磁場(chǎng)類型:恒定磁場(chǎng)、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)、脈沖磁場(chǎng)、交變磁場(chǎng)等研究?jī)?nèi)容:磁場(chǎng)類型、磁場(chǎng)強(qiáng)度、作用部位、治療時(shí)間等
目前七十一頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.2.4生物電磁場(chǎng)的熱點(diǎn)問(wèn)題流行病學(xué)調(diào)查研究1979年首次報(bào)道了磁場(chǎng)暴露與兒童白血病關(guān)聯(lián)性的流行病學(xué)報(bào)道實(shí)驗(yàn)室活體研究重點(diǎn)主要在低強(qiáng)度、低頻磁場(chǎng)對(duì)腫瘤相關(guān)性和胚胎發(fā)育的致畸作用等方面細(xì)胞和分子水平研究實(shí)驗(yàn)證實(shí),磁場(chǎng)對(duì)細(xì)胞信號(hào)傳遞中細(xì)胞間的通訊功能有抑制作用弱電磁場(chǎng)照射的生物學(xué)效應(yīng)目前還沒(méi)無(wú)定論,環(huán)境中低頻弱磁場(chǎng)的安全標(biāo)準(zhǔn)尚無(wú)統(tǒng)一目前七十二頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.2.5電磁輻射的安全標(biāo)準(zhǔn)
ANSI/IEEEC95.1-1992中規(guī)定,輻射限值為10mW/cm2。我國(guó)環(huán)保局制定的GB8702-1988中規(guī)定:職業(yè)輻射限值為1mW/cm2。目前七十三頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.3、生物體的機(jī)械特性人體機(jī)械性質(zhì)主要是彈性和粘性;彈性:外力加于物體時(shí),物體可發(fā)生形變,外力除去后物體就恢復(fù)原形;例如,血管具有各向異性;粘性:在材料上加上外力,相應(yīng)地可隨意移動(dòng)的性質(zhì);例如,血液等非均勻結(jié)構(gòu)流體;粘彈性:生物體由高分子組成的材料,粘性和彈性都存在;形變復(fù)雜;彈性材料受外力作用,形變與外力成比例,當(dāng)形變非常大時(shí)偏離了比例關(guān)系,發(fā)生屈服現(xiàn)象;屈服極限用屈服點(diǎn)的應(yīng)變表示;粘滯系數(shù)楊式模量應(yīng)變目前七十四頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)天然關(guān)節(jié)軟骨的摩擦行為研究錢善華中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2009-06-01博士研究軟骨不同加載模式的變形特征,討論軟骨滑動(dòng)和擺動(dòng)的摩擦行為特征,模擬軟骨液體的滲流特征。研究結(jié)果為認(rèn)識(shí)天然關(guān)節(jié)的承載特性與運(yùn)動(dòng)機(jī)制、揭示天然摩擦副的生物摩擦學(xué)機(jī)理和研發(fā)高性能的人工軟骨提供更多的試驗(yàn)和理論依據(jù)。研究了軟骨對(duì)玻璃和軟骨對(duì)軟骨層的滑動(dòng)摩擦行為,發(fā)現(xiàn)較高的變形量有助于提高固體基質(zhì)間的接觸幾率,致使摩擦系數(shù)與時(shí)間呈增加趨勢(shì)
目前七十五頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)人體關(guān)節(jié)軟骨粘彈性的實(shí)驗(yàn)研究獲得國(guó)人正常關(guān)節(jié)軟骨粘彈性的相關(guān)數(shù)據(jù)、曲張及特性值。為從生物力學(xué)角度解釋關(guān)節(jié)軟骨的生理功能,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)關(guān)節(jié)疾病的發(fā)病機(jī)理提供了理論依據(jù),目前七十六頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.3.1力、加速度和振動(dòng)加于生物體上的力不都是由骨來(lái)承受,骨的結(jié)構(gòu)是不均勻的復(fù)合材料體,所以承受沖擊力的能力強(qiáng);但有加速度作用時(shí),則相當(dāng)脆弱。
加速度對(duì)體內(nèi)各部分的影響:
循環(huán)系統(tǒng)中,心臟陰影面積減小,心輸出量減小,血壓下降等;視野變窄、失明,喪失意識(shí)等,可認(rèn)為和上述循環(huán)系統(tǒng)的變化有關(guān);
呼吸機(jī)能也發(fā)生變化;
注意:生物體耐受加速度的程度,在連續(xù)加速度時(shí)是4個(gè)重力加速度左右。目前七十七頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)振動(dòng)頻率不同,作用也不同。噪音效應(yīng):
1)長(zhǎng)時(shí)間在80~90分貝的高水平聲場(chǎng)中,發(fā)生主要是對(duì)高頻聲音的聽力減退;
2)50~70分貝以上的聲音,通過(guò)聽覺(jué)作用于植物神經(jīng),出現(xiàn)末梢血管阻抗增加,唾液分泌,交感神經(jīng)緊張,消化機(jī)能減退,心率增加,呼吸次數(shù)增加和各種激素分泌量發(fā)生變化等現(xiàn)象;
3)噪音通過(guò)聽覺(jué)使日常生活受到心理上的擾亂,工作效率降低。4)心理強(qiáng)度(嘈雜度)與單一聲音強(qiáng)度不同例:白云機(jī)場(chǎng)噪聲污染調(diào)查之1:機(jī)場(chǎng)邊的呼嘯村莊-21CN.COM-新聞
目前七十八頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)生理學(xué)的和心理學(xué)的變化影響1、視力減退;2、不愉快感,睡眠障礙等;3、呼吸頻率,氧消耗量增加;4、循環(huán)狀態(tài)變化;5、長(zhǎng)時(shí)間受到更激烈的振動(dòng)時(shí),產(chǎn)生雷諾氏病癥狀(四肢末端蒼白)、冷感等
目前七十九頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.3.2超聲波生物醫(yī)學(xué)效應(yīng)超聲波:頻率大于20KHz的機(jī)械波超聲波應(yīng)用超聲成像超聲治療目前八十頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)超聲波是指頻率在2*104Hz以上(上限1012Hz)的人耳聽不到的聲波。超聲波生物效應(yīng)指一定強(qiáng)度的超聲波照射生物體時(shí),對(duì)于生物組織的狀態(tài)、形態(tài)結(jié)構(gòu)或功能所產(chǎn)生的影響,與聲強(qiáng)度、頻率以及生物組織本身的性質(zhì)關(guān)系極大,又表現(xiàn)為可逆(低聲強(qiáng)100mW/cm2)和不可逆效應(yīng)。超聲波生物效應(yīng)一般分為熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)和空化效應(yīng)。
熱效應(yīng):生物組織經(jīng)一定強(qiáng)度的超聲照射時(shí),超聲的一部分能量被組織吸收轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿訜徇\(yùn)動(dòng)能量,釋放出熱量使之溫度升高。
機(jī)械效應(yīng):經(jīng)超聲照射可使生物體內(nèi)物質(zhì)產(chǎn)生位移、速度、加速度,并由此造成組織內(nèi)部壓強(qiáng)周期性的變化。
空化效應(yīng):超聲在液體內(nèi)會(huì)導(dǎo)致微小氣泡的產(chǎn)生、生長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng),以致破滅的一系列過(guò)程。10W/cm2,超聲手術(shù)刀。目前八十一頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)超聲治癌HIFU(HighIntensityFocusedUltrasound)目前八十二頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)超聲治癌(HIFU)重慶海扶(HIFU)技術(shù)有限公司是由重慶醫(yī)科大學(xué)、重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院、重慶科技風(fēng)險(xiǎn)投資有限公司、研究人員等于1999年共同發(fā)起成立目前八十三頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)低功率超聲誘導(dǎo)微泡試劑致腫瘤血管栓塞療法超聲空化產(chǎn)生空化效應(yīng)需用高強(qiáng)度超聲輻射,在有效殺滅靶組織的同時(shí)也造成周圍組織損傷,而無(wú)法將其引入血管栓塞治療。研究表明,在組織中含有微泡試劑時(shí),低劑量超聲即可產(chǎn)生聲孔效應(yīng),可應(yīng)用于加強(qiáng)血栓的消融。東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院的臨床實(shí)驗(yàn)表明僅用低功率的超聲輻射,即可使微泡產(chǎn)生空化,破碎微血管管壁和部分周圍組織,激活內(nèi)源或外源性凝血,誘發(fā)大面積毛細(xì)血管血栓形成,阻斷作用區(qū)域的直接血液供給途徑;目前八十四頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)低聲強(qiáng)刺激骨傷愈合目前八十五頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)低聲強(qiáng)刺激骨傷愈合目前八十六頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)超聲美容超聲波對(duì)人體細(xì)胞的微按摩、溫?zé)嵝?yīng)。改變細(xì)胞膜的通透性改善血液循環(huán)增強(qiáng)藥物透入3-4MHzCW0.25-0.5W/cm2目前八十七頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)超聲減肥1992年超聲去脂法巧妙地除去體內(nèi)多余脂肪超聲去脂的原理是利用探頭插入脂肪組織內(nèi),利用超聲波的物理及化學(xué)特性選擇性地破壞脂肪細(xì)胞,而對(duì)其中的血管、淋巴管及神經(jīng)組織不會(huì)造成任何損傷,然后通過(guò)隱蔽的0.5~1.0厘米的皮膚小切口將破碎的液體脂肪析出體外。目前八十八頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)超聲減肥目前八十九頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)1.皮下注射特制溶液.2.超聲作用(20-40KHz)超聲減肥目前九十頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)超聲減肥
3.排出油脂
目前九十一頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)超聲減肥目前九十二頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)93波動(dòng)的物理量1波長(zhǎng)2波的傳播速度3周期和頻率4振幅目前九十三頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)94液體和氣體中縱波B容變彈性模量。B=γP,其中γ為氣體定壓比熱與定容比熱之比,P為氣體內(nèi)部常壓力。在固體中橫波縱波G
切變彈性模量,Y
是楊氏模量
密度。波在介質(zhì)中的傳播速度是由介質(zhì)的性質(zhì)決定的,可以證明:在彈性媒質(zhì)中,波速與彈性模量的平方根成正比,而與媒質(zhì)密度的平方根成反比。目前九十四頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)955波動(dòng)能量動(dòng)能:波源振動(dòng)通過(guò)彈性媒質(zhì)傳播出去,使媒質(zhì)中原來(lái)不動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生振動(dòng),因而具有動(dòng)能。勢(shì)能:同時(shí)媒質(zhì)因形變而具有勢(shì)能波的傳播過(guò)程即是振動(dòng)的傳播過(guò)程,又是能量傳遞過(guò)程。在不傳遞介質(zhì)的情況下而傳遞能量是波動(dòng)的基本性質(zhì)。給出的是單位體積內(nèi)中所有質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能和勢(shì)能目前九十五頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)965波動(dòng)的能量討論:(1)任一時(shí)刻體積元?jiǎng)幽芘c其勢(shì)能總是相等,(2)波動(dòng)中體積元的能量與單一諧振動(dòng)系統(tǒng)的能量有著顯著的不同。在單一諧振動(dòng)的系統(tǒng)中,動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,動(dòng)能最大時(shí),勢(shì)能最小,勢(shì)能最大時(shí),動(dòng)能最小,系統(tǒng)機(jī)械能守恒。在波動(dòng)情況下,任一時(shí)刻任一體積元的動(dòng)能與勢(shì)能總是隨時(shí)間變化的,變化是同步的,值也相等,這說(shuō)明體積元總能量不能為常數(shù),即能量不守恒(體積元)目前九十六頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)975波動(dòng)的能量(3)波動(dòng)中體積元能量不守恒原因:每個(gè)體積元都不是獨(dú)立地做諧振動(dòng),它與相鄰的體積元間有著相互作用。因而相鄰體積元間有能量傳遞,沿著波傳播方向,某體積元從前面介質(zhì)獲得能量,又把能量傳遞給后面介質(zhì),這樣,通過(guò)體積元不斷地吸收和不斷傳遞能量,所以波動(dòng)是能量傳遞的一種形式。目前九十七頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)6.聲壓縱波在彈性媒質(zhì)內(nèi)傳播過(guò)程中,媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的壓強(qiáng)是隨時(shí)間變化的,媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的密度時(shí)疏時(shí)密,從而使平衡區(qū)的壓力時(shí)強(qiáng)時(shí)弱,結(jié)果導(dǎo)致有波動(dòng)時(shí)壓強(qiáng)(PW)與無(wú)波動(dòng)時(shí)壓強(qiáng)(PO)之間有一定額壓強(qiáng)差(PW-PO),這一波動(dòng)壓強(qiáng)稱為聲壓。對(duì)于一無(wú)吸收媒質(zhì)的平面波,有波動(dòng)時(shí)壓強(qiáng)的最大值與沒(méi)有波動(dòng)作用時(shí)各點(diǎn)壓強(qiáng)的差值稱為壓強(qiáng)振幅(Pm),它可由下式確定:
Pm=ρcVm
即:聲壓振幅Pm與媒質(zhì)密度ρ、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的最大值Vm及波速c成正比。98目前九十八頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)7聲強(qiáng)聲強(qiáng)是表示聲的客觀強(qiáng)弱的物理量,它用每秒鐘通過(guò)垂直于聲波傳播方向的1平方厘米面積的能量來(lái)度量,它的單位是焦耳/(秒·平方厘米)[J/(s·cm2)]。
聲強(qiáng)與聲源的振幅有關(guān),振幅越大,聲強(qiáng)也越大;振幅越小,聲強(qiáng)也越小。當(dāng)聲源發(fā)出的聲波向各個(gè)方向傳播時(shí),其聲強(qiáng)將隨著距離的增大而逐漸減弱。這是由于聲源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的能量是一定的,離開聲源的距離越遠(yuǎn),能量的分布面也越大,因此通過(guò)單位面積的能量就越小?;谶@一原理,在超聲診斷探頭發(fā)射超聲時(shí),必須考慮波束的聚焦,它可以減小聲能的分散,使聲能向一個(gè)比較集中的方向傳播,因而可以增加診斷探測(cè)的深度。
目前九十九頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)8.聲阻抗率
聲阻抗率是描述聲波傳播彈性媒質(zhì)的一個(gè)重要物理量。對(duì)于各向同性的均勻媒質(zhì)中無(wú)衰減的平面自由行波來(lái)說(shuō),媒質(zhì)中某點(diǎn)有效聲壓P與振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)速度有效值V之比稱為聲阻抗率,它用Zs表示:
Zs=P/V=ρc
實(shí)際上,聲壓與質(zhì)點(diǎn)振速不一定同相位,所以聲阻抗率是2個(gè)同頻率、但不同相的余弦量的比值,并不是一個(gè)恒量。對(duì)于無(wú)衰減的平面行波,聲壓和振速可視為同相,媒質(zhì)各點(diǎn)的聲阻抗率是同一個(gè)恒量ρc,對(duì)一定頻率的聲波來(lái)說(shuō),它只決定于媒質(zhì)密度ρ和波速c的乘積。
聲阻抗率和電學(xué)中一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)、無(wú)損耗傳輸線的特性阻抗相似,其中聲壓相當(dāng)于電壓,振速相當(dāng)于電流強(qiáng)度,聲阻抗率相當(dāng)于電阻。通常聲阻抗率是一個(gè)復(fù)數(shù),其實(shí)部稱為聲阻率,虛部稱為聲抗率。人體正常組織的聲阻抗率的平均值約為1.5×106牛頓·秒/米3(N·s/m3),而與超聲測(cè)量有關(guān)材料的密度和聲阻抗率則如表所示。
目前一百頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)目前一百零一頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)
超聲波超過(guò)人耳聽閾上限的聲波,即大于20KHz的稱為超聲波(Ultrasonicwave)臨床常用的超聲波頻率:2~10MHz聲阻抗:介質(zhì)傳播超聲波能力的物理量,是超聲波檢測(cè)的對(duì)象介質(zhì)密度超聲傳播速度聲阻抗
(g/cm3)(m/s)(kg/m2.s)空氣0.0012933242.9水0.9934152315130血液1.055157013530軟組織1.016150015240肌肉1.074156816840肝1.050157014100骨1.658386055710在人體不同介質(zhì)中傳播時(shí)的聲速和聲阻抗目前一百零二頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)超聲波的傳播特性反射(Reflection)
發(fā)生:不同的聲阻抗分界面(只要有10/00的聲阻抗差)界面厚度遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)θ1
θ2θ3入射波反射波超聲診斷儀:利用人體組織對(duì)超聲波的反射作用,從聲反射波種提取醫(yī)學(xué)診斷信息注意:超聲不適于檢查肺、骨等于周圍軟組織聲阻抗差別大的臟器也不適于檢查無(wú)聲阻抗差的臟器折射波折射(Refraction)目前一百零三頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)超聲波的傳播特性繞射(Diffraction)當(dāng)障礙物的直徑略小于波長(zhǎng)時(shí),超聲波繞過(guò)該障礙物繼續(xù)前進(jìn),如圖所示。所以,波長(zhǎng)越小,能發(fā)現(xiàn)的障礙物越小,分辨力越高。波長(zhǎng)小,頻率高,對(duì)組織的穿透能力差目前一百零四頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)超聲波的傳播特性散射(scattering)
當(dāng)障礙物的直徑遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)時(shí),將有一部分能量被散射,散射源作為一個(gè)新的發(fā)射源向各個(gè)方向發(fā)射超聲波。
紅細(xì)胞是血流中主要的散射體,紅細(xì)胞的背向散射是彩色血流多普勒探測(cè)的基礎(chǔ)。目前一百零五頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)超聲波的傳播特性衰減(Diffraction)隨著超聲在介質(zhì)中的傳播,能量不斷減少,原因,反射,散射,吸收等原因,其中吸收是主要因素。目前一百零六頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)二、超聲儀器的工作模式
基本成像系統(tǒng)
脈沖回波成像原理
A型超聲
M型超聲
B型超聲
C型超聲
目前一百零七頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.1基本成像系統(tǒng)基本脈沖回波式成像系統(tǒng):Z接受電路發(fā)射電路顯示器RT換能器目前一百零八頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.2脈沖回波成像原理
1231右圖為:超聲波經(jīng)過(guò)不同組織反射顯示屏的顯示
231界面1界面21
231’21
232’3211目前一百零九頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.3A型超聲它是根據(jù)聲波的時(shí)間與振幅的關(guān)系,來(lái)探測(cè)聲波的回波情況,其定位準(zhǔn)確性高,目前一百一十頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)A型(超聲示波法)機(jī)理:以波幅變化反映回聲情況特點(diǎn):一維波形圖,不直觀用途:鑒別液、實(shí)性包塊,測(cè)距目前臨床不再使用目前一百一十一頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)A型超聲示意圖距離振幅A型超聲實(shí)例目前一百一十二頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.4M型超聲M型超聲波診斷儀是輝度調(diào)制。
M超常用于檢測(cè)心臟疾病,也叫超聲心動(dòng)圖,探頭M型時(shí)間深度與A型關(guān)系:每一條縱深的線都是一次A型探查,只是A表示為幅度,M表示為亮度M型掃描:得到的是該直線上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)信息目前一百一十三頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)M型(超聲掃描法)機(jī)理:以單聲束取樣,獲得活動(dòng)界面回聲,再以慢掃描方式展開特點(diǎn):一維-時(shí)間運(yùn)動(dòng)曲線圖用途:分析心臟和大血管的運(yùn)動(dòng)幅度目前一百一十四頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)M型曲線圖目前一百一十五頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.5B型超聲而B超顯示的正是探頭移動(dòng)線和聲束方向構(gòu)成的平面上人體組織的二維斷層圖像,即超聲影像圖。原理圖:與A型的關(guān)系,每一條縱深的線為一個(gè)A型探查,與M型的關(guān)系:M型是對(duì)某一部位不懂,掃描得到的是某一直線上(深度)的運(yùn)動(dòng)信息B型是沿一條線運(yùn)動(dòng)掃描出來(lái)是一個(gè)切面的信息發(fā)射電路接收電路同步信號(hào)發(fā)生器被探查體顯示器換能器目前一百一十六頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.5B型超聲B型超聲的探查與顯示:目前一百一十七頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)B型(超聲顯象法)機(jī)理:不同的光點(diǎn)反映回聲變化,用切面顯示正常組織與異常組織特點(diǎn):二維斷面圖像,灰階/彩階實(shí)時(shí)顯示,直觀用途:及其廣泛
目前一百一十八頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)肝臟B超心臟B超目前一百一十九頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.6C型超聲系統(tǒng)在一個(gè)很短的時(shí)間內(nèi)開啟接受電路,采集指定深度處的信息,必須不斷的移動(dòng)掃描線并重復(fù)上述過(guò)程,這樣作很費(fèi)時(shí),也很難獲得實(shí)時(shí)圖像,一般超聲儀上不配備這種工作方式。目前一百二十頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)超聲波在醫(yī)學(xué)檢查中的應(yīng)用胎兒的
B超影像目前一百二十一頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)實(shí)例目前一百二十二頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2超聲多普勒成像儀1842年奧地利物理學(xué)家多普勒(Doppler)發(fā)現(xiàn)并研究了光波的“頻移”現(xiàn)象,后被命名為“多普勒效應(yīng)”。此效應(yīng)是指波源將某一頻率f的波以一種固定的傳播速度向外輻射時(shí),如果發(fā)射波的波源與接收波的接收系統(tǒng)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則所接收到的波的頻率f′會(huì)發(fā)生變化(即頻移),兩個(gè)頻率的差值
Δf=f′-f。在聲源與接收系統(tǒng)之間的運(yùn)動(dòng)為相向的情況下,Δf為正值(f′>f,接收頻率提高);而相背運(yùn)動(dòng)的情況下,Δf為負(fù)值(f′<f,接收頻率降低)。目前一百二十三頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)二尖瓣血流CDFI二尖瓣血流-PW目前一百二十四頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因
當(dāng)聲波在某種介質(zhì)中以固定的傳播速度c前進(jìn)時(shí),聲速c(m·s-1)為波長(zhǎng)λ(m)和頻率f(s-1)的乘積,即c=λ·f;如果聲源與接收系統(tǒng)之間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng),相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度為
v,則聲波向接收系統(tǒng)的相對(duì)傳播速度c′為:原來(lái)傳播速度c與相對(duì)運(yùn)動(dòng)v的迭加,即c′=c+v。在前式c=λ·f中波長(zhǎng)λ不會(huì)因相對(duì)運(yùn)動(dòng)的存在而改變,只是聲速c改變?yōu)閏′。此時(shí),只有f也隨之改變?yōu)閒′才能維持c′=λ·f′成立,于是有:
f′=c′/λ=(c+v)/λ
Δf=f′-f=(c+v)/λ-c/λ=v/λ
將λ=c/f代入上式,有
Δf=f·v/c
目前一百二十五頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)不過(guò)在實(shí)際應(yīng)用中,超聲的發(fā)射與接收并不一定正對(duì)著探測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向,多數(shù)情況下它們之間會(huì)存在一個(gè)夾角θ,因此上述多普勒頻移量Δf的完整表達(dá)式應(yīng)為:
Δf=2fcosθ·v/c
目前一百二十六頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)(a)為目標(biāo)相對(duì)于聲源固定,回波頻率未變化;(b)血流背向聲源運(yùn)動(dòng),v→=-|v→|,回波頻率降低(f′<f);(c)血流朝向聲源運(yùn)動(dòng),v→=+|v→|,回波頻率升高(f′>f)。
目前一百二十七頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.4光的作用目前一百二十八頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)光輻射包括紫外輻射(UVR)從大約100~400nm,可見光從大約400~760nm,紅外輻射從大約760nm~1mm。
光譜中的可見光、近紅外部分在太陽(yáng)的輻射光譜中量最大,皮膚反射量也大,而很少的紫外光和遠(yuǎn)紅外光,皮膚卻能夠大量吸收、反射極少;
皮膚的角質(zhì)層由扁平表皮細(xì)胞組成,可強(qiáng)烈吸收光化紫外線UV(200~320nm)而引起曬傷,也強(qiáng)烈吸收遠(yuǎn)紅外線。激光對(duì)人體的作用:溫?zé)嵝?yīng)、壓力效應(yīng)、光化效應(yīng)、電磁場(chǎng)效應(yīng)。
眼睛對(duì)激光的作用較為敏感。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)(ANSI)將激光按輸出分成5個(gè)等級(jí),制定對(duì)眼(直接、間接光)、皮膚的容許能量的3個(gè)種類值。
目前一百二十九頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)眼睛本身既是一個(gè)透光器,又是一個(gè)聚光器,眼內(nèi)的虹膜和眼底組織由于含有大量色素,又是一個(gè)良好的光吸收器,因此極易受到激光損傷。
集中吸收光能量,引起蛋白質(zhì)凝固,破壞黃斑等重要部分,使視力有永久喪失的危險(xiǎn)。目前一百三十頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)2.5放射線的作用放射線是短波長(zhǎng)的電磁波,醫(yī)療上是用X射線及更寬范圍波長(zhǎng)和能量的放射線;
放射性射線的作用:成像放療致癌目前一百三十一頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)X射線對(duì)人體的危害輻射損傷的機(jī)制軀體效應(yīng)遺傳效應(yīng)影像輻射損傷的因素輻射性質(zhì)輻射劑量劑量率照射方式和部位環(huán)境因素目前一百三十二頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)X射線與人體作用穿透作用熒光作用電離作用生物效應(yīng)生物細(xì)胞在受到X射線的電離輻射后,有可能造成損傷甚至壞死X射線的防護(hù)X射線用于治療目前一百三十三頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)新一代納米分布微鉛防護(hù)服目前一百三十四頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)X射線防護(hù)實(shí)例目前一百三十五頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)X射線防護(hù)實(shí)例目前一百三十六頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)X射線防護(hù)實(shí)例目前一百三十七頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)目前一百三十八頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)目前一百三十九頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)X射線防護(hù)實(shí)例目前一百四十頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)X射線防護(hù)實(shí)例目前一百四十一頁(yè)\總數(shù)一百五十七頁(yè)\編于六點(diǎn)人工輻射源對(duì)公眾產(chǎn)生的平均年劑量值如下表所列。
輻射源劑量(毫希/年)
放射診斷0.22
放射治療0.03
醫(yī)用同位素0.002
放射性廢物0.002
核爆炸落下塵0.01
職業(yè)照射0.009
其他輻射源0.012
核電站周圍0.001~0.02
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