生物电磁技术ppt课件
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生物电磁技术
➢ 生物磁学在医学诊断中的应用 ➢ 磁处理技术在农业中的应用
6
应用机理
生物磁学在医学诊断上的应用主要是利用了生物体
本身的弱磁性和外加磁场与磁性物质对生物体的作用
而达到诊断目的的.事实上,并不是只有磁铁石，载流
导线才会产生磁场,自然界一切物质(包括生命体)都存
在着或强或弱的磁性, 只不过生命体的磁性的强度同
定器中，通过特殊的仪器可测出颅脑的极微弱的脑
磁波，再用记录装置把这种脑磁波记录下来，形成
图形，这种图形便称作脑磁图。它是反映脑的磁场
变化，对脑部损伤的定位诊断较为准确，加之脑磁
图不受颅骨的影响，图像清晰易辨，故对脑部疾病
是一种崭新的手段。
10
脑磁图的医学应用
1. 癫痫诊断和癫痫灶术前定位 2. 神经外科术前脑功能区定位 3. 缺血性脑血管病预测和诊断 4. 外伤后大脑功能的评估和鉴定 5. 精神病和心理障碍疾病的诊断 6. 司法鉴定和测谎应用 7. 语言、视觉、听觉、体感诱发等的研究 8.认知功能及信息处理过程的语言学习与视觉、听觉的关系
8
生命体自身弱磁性在医学诊断中的应用
➢脑 磁 图（MEG） ➢心 磁 图（MCG） ➢肺 磁 图（MPG）
9
脑磁图（MEG）
人的颅脑周围存在的磁场称为脑磁场。但这种磁
场强度很微弱，要用特殊的设备才能测知并记录下
来．需建立一个严密的电磁场屏蔽室，在这个屏蔽
室中，将受检者的头部置于特别敏感的超冷电磁测
17
生物磁学在医学诊断中的应用
➢ 生命体自身弱磁性在医学诊断中的应用 ➢ 外加磁场和磁性物质在医学诊断上的应
用
18
外加磁场和磁性物质在医学诊断上的应用
➢ 核磁共振成像技术 ➢ x射线造影剂 ➢ 磁式血压计
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核磁共振成像
核磁共振成像是随着计算机技术、电子电路技术、 超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学 核自旋成像技术。是将人体置于特殊的磁场中，用 无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子 核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子 核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放 出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获 得图像，这就叫做核磁共振成像。
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心磁图的医学应用
1、用于双二重极的诊断 2、用于右心异常的诊断 3、对异常ST-T波有较高诊断价值 4、对预防心血管事件有重要意义 5、为心律失常介入治疗的辅助定位提供了一个新途径 6、用于诊断胎儿先天性心脏病
14
➢脑 磁 图（MEG） ➢心 磁 图（MCG） ➢肺 磁 图（MPG）
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肺磁图（MPG）
肺磁图就是利用人体肺内蓄积的铁磁性粉尘， 在外部用强磁场进行磁化，使肺内粉尘带上磁 性，在中断磁化之后，在体表测得剩余磁感应 强度，并将其描记成点图或曲线图，即为肺磁 图。
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肺磁图的医学应用
由于铁磁性物质广泛存在于工业粉尘中，具有代表性的就是 磁铁矿，铁磁性物质易被磁化，剩磁大小与量的多少成正比； 因此，可以通过测定肺部剩磁大小估算各工种工人的肺内粉 尘含量，实现对尘肺病的早期诊断，这也是肺磁图技术的主 要应用之一。
体内的流动与位置可由外部磁场来控制.当外部磁场改变
时,磁性液体也随之发 生流动然后停留在体内的相应部位,
在外部磁场的作用下, 磁性液体几乎可以到达身体的任何
部位。如果要观察或检测体内的某一部位,只需改变外部
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磁场的极性即可实现。
磁式血压计
磁式血压计是根据当磁场的磁力线垂直地作用于 血流时, 产生微弱电动热的原理制成的。所以，用磁 式血压计测量血管内血流 的流量时，只需将血压计 的电极放在体表,测定体内血管微弱的电动势,即可得 到血流量的情况。这种磁式血压计具有操作方便简 单、无须手术将血管暴露等优点,在临床上,它可作为 血管及血液流量发生异常的一种检测诊断工具。
生物电磁技术
组员：
1
什么是生物电磁学？
生物电磁学是以电磁场的生物机理及其综 合利用为主要研究内容，涉及生物医学、电 气学、物理学、电子技术及生物技术等领域 的综合学科。
2
研究背景
自上世纪七十年代初开始, 短短数十年间, 科学界对生物电 磁学的研究经历了一个巨变过程, 由最初的防辐射研究, 到后 来的电磁场电磁波对人体等生物机理影响的研究, 到最近的 生物电磁学的综合利用。近年来在医学检查方面, 脑磁图、 心磁图的推广应用将基于电磁学的医学检查技术推向了一个 新的高潮。在社会生产和日常生活中扮演了一个越发重要的 角色, 如提高种子出芽率、改善生物对环境的适应能力、利 用磁细菌治理环境污染、对某些慢性顽固疾病的治疗及改善 动植物的生活习性等。
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X射线造影剂
造影剂，是为增强影像观察效果而注入(或服用)到人 体组织或器官的化学制品。这些制品的密度高于或低于 周围组织，形成的对比用某些器械显示图像。
在生物电磁领域，研究的是一种新型的造影剂—磁性
X射线造影剂。它是一种磁性来自百度文库体,这种造影剂具有流动
性好、覆盖力强等优点. 当这种磁性液体进人体内后,在
磁铁石的磁性相比太微小了, 只有靠灵敏度极高的超
导量子干涉器(SQUID)梯度计才可探测到。一般说来,
我们人体的弱磁场主要集中在像人脑、心、肺以及肝、
脾等几个器官上.虽然生命体的这种磁性极弱,但仍能
为医学疾病的诊断提供重要的检测依据。
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生物磁学在医学诊断中的应用
➢ 生命体自身弱磁性在医学诊断中的应用 ➢ 外加磁场和磁性物质在医学诊断上的应用
3
研究内容
生物电磁技术指在研究生命活动本身所产生的电磁场和外加电 磁场对生物体的作用规律，以及研究与电磁相关的医疗仪器和 生命科学仪器中的电气科学基础问题。研究内容主要包括：生 物电磁特性及应用、电磁场的生物学效应及其生物物理机制、 生物电磁信息检测与利用、生物医学中的电工新技术等。
4
研究意义
通过生物电磁技术的研究，可以促进在电磁防护技术及标 准的完善、新型生物电磁治疗技术、新型生命科学仪器、空 间生物学研究等方面的发展，为医疗仪器和生命科学仪器的 源头创新提供不竭动力。
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➢脑 磁 图（MEG） ➢心 磁 图（MCG） ➢肺 磁 图（MPG）
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心磁图（MCG）
心电和心磁是源于心肌的周期性收缩.在生物体的 离子、电导介质形成的 容积电流在体表造成的电位 差随时间的变化曲线就是心电图,而细胞和容积电流 在体表附近形成的周期性磁场随时间的变化曲线就 称为心磁图。
生物电磁技术
➢ 生物磁学在医学诊断中的应用 ➢ 磁处理技术在农业中的应用
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应用机理
生物磁学在医学诊断上的应用主要是利用了生物体
本身的弱磁性和外加磁场与磁性物质对生物体的作用
而达到诊断目的的.事实上,并不是只有磁铁石，载流
导线才会产生磁场,自然界一切物质(包括生命体)都存
在着或强或弱的磁性, 只不过生命体的磁性的强度同
定器中，通过特殊的仪器可测出颅脑的极微弱的脑
磁波，再用记录装置把这种脑磁波记录下来，形成
图形，这种图形便称作脑磁图。它是反映脑的磁场
变化，对脑部损伤的定位诊断较为准确，加之脑磁
图不受颅骨的影响，图像清晰易辨，故对脑部疾病
是一种崭新的手段。
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脑磁图的医学应用
1. 癫痫诊断和癫痫灶术前定位 2. 神经外科术前脑功能区定位 3. 缺血性脑血管病预测和诊断 4. 外伤后大脑功能的评估和鉴定 5. 精神病和心理障碍疾病的诊断 6. 司法鉴定和测谎应用 7. 语言、视觉、听觉、体感诱发等的研究 8.认知功能及信息处理过程的语言学习与视觉、听觉的关系
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生命体自身弱磁性在医学诊断中的应用
➢脑 磁 图（MEG） ➢心 磁 图（MCG） ➢肺 磁 图（MPG）
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脑磁图（MEG）
人的颅脑周围存在的磁场称为脑磁场。但这种磁
场强度很微弱，要用特殊的设备才能测知并记录下
来．需建立一个严密的电磁场屏蔽室，在这个屏蔽
室中，将受检者的头部置于特别敏感的超冷电磁测
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生物磁学在医学诊断中的应用
➢ 生命体自身弱磁性在医学诊断中的应用 ➢ 外加磁场和磁性物质在医学诊断上的应
用
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外加磁场和磁性物质在医学诊断上的应用
➢ 核磁共振成像技术 ➢ x射线造影剂 ➢ 磁式血压计
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核磁共振成像
核磁共振成像是随着计算机技术、电子电路技术、 超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学 核自旋成像技术。是将人体置于特殊的磁场中，用 无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子 核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子 核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放 出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获 得图像，这就叫做核磁共振成像。
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心磁图的医学应用
1、用于双二重极的诊断 2、用于右心异常的诊断 3、对异常ST-T波有较高诊断价值 4、对预防心血管事件有重要意义 5、为心律失常介入治疗的辅助定位提供了一个新途径 6、用于诊断胎儿先天性心脏病
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➢脑 磁 图（MEG） ➢心 磁 图（MCG） ➢肺 磁 图（MPG）
15
肺磁图（MPG）
肺磁图就是利用人体肺内蓄积的铁磁性粉尘， 在外部用强磁场进行磁化，使肺内粉尘带上磁 性，在中断磁化之后，在体表测得剩余磁感应 强度，并将其描记成点图或曲线图，即为肺磁 图。
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肺磁图的医学应用
由于铁磁性物质广泛存在于工业粉尘中，具有代表性的就是 磁铁矿，铁磁性物质易被磁化，剩磁大小与量的多少成正比； 因此，可以通过测定肺部剩磁大小估算各工种工人的肺内粉 尘含量，实现对尘肺病的早期诊断，这也是肺磁图技术的主 要应用之一。
体内的流动与位置可由外部磁场来控制.当外部磁场改变
时,磁性液体也随之发 生流动然后停留在体内的相应部位,
在外部磁场的作用下, 磁性液体几乎可以到达身体的任何
部位。如果要观察或检测体内的某一部位,只需改变外部
21
磁场的极性即可实现。
磁式血压计
磁式血压计是根据当磁场的磁力线垂直地作用于 血流时, 产生微弱电动热的原理制成的。所以，用磁 式血压计测量血管内血流 的流量时，只需将血压计 的电极放在体表,测定体内血管微弱的电动势,即可得 到血流量的情况。这种磁式血压计具有操作方便简 单、无须手术将血管暴露等优点,在临床上,它可作为 血管及血液流量发生异常的一种检测诊断工具。
生物电磁技术
组员：
1
什么是生物电磁学？
生物电磁学是以电磁场的生物机理及其综 合利用为主要研究内容，涉及生物医学、电 气学、物理学、电子技术及生物技术等领域 的综合学科。
2
研究背景
自上世纪七十年代初开始, 短短数十年间, 科学界对生物电 磁学的研究经历了一个巨变过程, 由最初的防辐射研究, 到后 来的电磁场电磁波对人体等生物机理影响的研究, 到最近的 生物电磁学的综合利用。近年来在医学检查方面, 脑磁图、 心磁图的推广应用将基于电磁学的医学检查技术推向了一个 新的高潮。在社会生产和日常生活中扮演了一个越发重要的 角色, 如提高种子出芽率、改善生物对环境的适应能力、利 用磁细菌治理环境污染、对某些慢性顽固疾病的治疗及改善 动植物的生活习性等。
20
X射线造影剂
造影剂，是为增强影像观察效果而注入(或服用)到人 体组织或器官的化学制品。这些制品的密度高于或低于 周围组织，形成的对比用某些器械显示图像。
在生物电磁领域，研究的是一种新型的造影剂—磁性
X射线造影剂。它是一种磁性来自百度文库体,这种造影剂具有流动
性好、覆盖力强等优点. 当这种磁性液体进人体内后,在
磁铁石的磁性相比太微小了, 只有靠灵敏度极高的超
导量子干涉器(SQUID)梯度计才可探测到。一般说来,
我们人体的弱磁场主要集中在像人脑、心、肺以及肝、
脾等几个器官上.虽然生命体的这种磁性极弱,但仍能
为医学疾病的诊断提供重要的检测依据。
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生物磁学在医学诊断中的应用
➢ 生命体自身弱磁性在医学诊断中的应用 ➢ 外加磁场和磁性物质在医学诊断上的应用
3
研究内容
生物电磁技术指在研究生命活动本身所产生的电磁场和外加电 磁场对生物体的作用规律，以及研究与电磁相关的医疗仪器和 生命科学仪器中的电气科学基础问题。研究内容主要包括：生 物电磁特性及应用、电磁场的生物学效应及其生物物理机制、 生物电磁信息检测与利用、生物医学中的电工新技术等。
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研究意义
通过生物电磁技术的研究，可以促进在电磁防护技术及标 准的完善、新型生物电磁治疗技术、新型生命科学仪器、空 间生物学研究等方面的发展，为医疗仪器和生命科学仪器的 源头创新提供不竭动力。
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➢脑 磁 图（MEG） ➢心 磁 图（MCG） ➢肺 磁 图（MPG）
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心磁图（MCG）
心电和心磁是源于心肌的周期性收缩.在生物体的 离子、电导介质形成的 容积电流在体表造成的电位 差随时间的变化曲线就是心电图,而细胞和容积电流 在体表附近形成的周期性磁场随时间的变化曲线就 称为心磁图。