生物电磁技术 PPT

生物电磁技术
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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。
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。
➢脑 磁 图（MEG） ➢心 磁 图（MCG） ➢肺 磁 图（MPG）
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。
心磁图的医学应用
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
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
➢脑 磁 图（MEG） ➢心 磁 图（MCG） ➢肺 磁 图（MPG）
肺磁图（MPG）
肺磁图就是利用人体肺内蓄积的铁性，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。
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。
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。
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
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
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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）
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。
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。它是一种磁性液体,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 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 磁场的极性即可实现。
用
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
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。
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
➢ 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
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 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。
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。
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