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极低频电磁场职业接触限值研究概况
极低频电磁场(Extremely low frequency electromagnetic fields,ELF-EMF)指频率在100 kHz以下的电磁场.随着电力的广泛应用,ELF-EMF在生活中广泛存在.自WERTHEIMER等[1]报道接触低频电磁场与儿童白血病显著相关以来,ELF-EMF的非致热效应受到了国内外学者的广泛关注.WHO确认了短期、高水平接触ELF-EMF的健康影响,但也指出仍没有明确的证据证明ELF-EMF与致癌性有因果关联[2].
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可调空间聚焦低频脉冲电磁场发生装置研制
目的:研制空间聚焦和频率强度可调的低频脉冲电磁场(Pulsed Electromagnetic Fields,PEMF)发生装置.方法:采用以单片机STC89C52为基础的智能可调低频脉冲信号发生器产生不同频率占空比的低频脉冲信号;该信号经预放大滤波后,由PA19构成的功率放大电路进行放大,驱动后级可调空间聚焦电磁场发射架;PEMF强度和空间分布通过特斯拉计HT108进行测量.结果:PEMF发生装置能够产生频率0～2 kHz、占空比10％～80％和强度0～400 mT可调的PEMF,且空间聚焦效果明显.结论:PEMF发生装置具有输出PEMF各参数可调范围大、电磁场聚焦范围空间可调等优点,适合用于电磁场非热生物效应研究.
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小波变换在人体血流灌注信号分析中的应用
目的:激光多普勒血流仪测得的皮肤平均血流灌注量和血流速度等这些传统的评估微循环的参数指标在电磁场对人体微循环影响的研究中并没有得到跟其在动物实验中相似的结果.因而本研究欲利用时频分析技术寻求新的评估人体微循环的参数指标,给人体激光多普勒血流灌注信号的分析和处理提供新的思路和方法,为后续电磁场对人体微循环影响的研究奠定基础.方法:运用在低频段具有较高频率分辨率的连续小波变换将二维激光多普勒血流灌注信号转换为包含时间和频率信息的三维信号,由此可以清楚地同时观察小波变换后的小波系数在不同频段随着时间的变化情况.结果:小波变换后的小波系数在0.005 Hz～2 Hz频率范围内存在6个可能与微循环控制机理有关的特征峰值,峰值的幅度随着时间有所变化.结论:小波变换可作为分析人体激光多普勒血流灌注信号的一种有效工具,为后续电磁场对人体微循环影响的研究奠定基础,并且其对微弱、背景噪声强的医学信号的分析和处理提供了新的思路和方法.
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不同占空比低强度脉冲电磁场对大鼠成骨细胞的影响
目的:研究磁感应强度为1 mT、频率为15Hz不同占空比的脉冲电磁场(pulsed electromagnetic fields,PEMFs)对体外培养大鼠成骨细胞增殖与细胞分化的影响.方法:取新生SD大鼠仔鼠头盖骨,用骨组织块培养法分离成骨细胞,培养至第3代后,分别对其进行场强1 mT、频率15Hz,占空比10％、20％、40％、60％的脉冲电磁场作用,8 h/d,持续作用3d,应用MTT法、碱性磷酸酶测定检测成骨细胞增殖、分化情况.结果:不同占空比PEMFs对大鼠成骨细胞增殖与分化影响程度不同,20％、40％和60％占空比组显著提高成骨细胞增殖水平(P＜0.05),其中40％和60％占空比组作用效果显著(P＜0.01).10％、20％、40％和60％占空比组均能促进成骨细胞分化(P＜0.05),其中以60％占空比组的效果为明显(P＜0.01).结论:本研究进一步证实了低强度PEMFs能够促进成骨细胞的增殖与分化,并且PEMFs对成骨细胞的影响依赖于占空比参数的选择,而且有可能存在“占空比”窗口.
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外磁驱动轴流式血泵磁场分布及红细胞电磁特性分析
外磁驱动轴流式血泵较强的磁场强度会对血液及周围组织细胞产生影响,因此对血泵及其周围红细胞进行电磁场理论计算和仿真分析.利用ANSYS Electronics Desktop中3D瞬态磁场模块对血泵进行瞬态磁场仿真,用理论方法建立细胞膜磁场分布模型,综合利用3D瞬态电场和磁场模块对红细胞膜及其内外电磁场进行研究.给出了血泵稳定状态时的3D和2D磁感应强度分布云图,得到了细胞膜受到的大磁感应强度值;通过大磁感应强度值和血泵工况特点得到红细胞膜电场时域上的分布规律和幅值;综合细胞膜静息电位得到细胞膜电场耦合分布规律;基于以上条件求得细胞膜上感应磁场分布及细胞膜所受大磁场力.尽管钕铁硼材料剩余磁感应强度很大,但血液和红细胞所受大磁感应强度值仅为812 mT.由此得到的各项红细胞电磁特性参数值可为红细胞受驱动磁场影响下受到的电磁损伤和血泵的临床应用以及优化设计提供理论基础.
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不同物理因子对红细胞作用的研究现状与展望
红细胞承担着对人体全身器官运输氧气和养分的功能,对维持人的生命活动至关重要,物理因子--激光、电场、磁场、电磁场和温度对血液尤其是红细胞有着重要的作用和影响,尽管物理因子对红细胞的作用研究有了一定的成果,但是仍存在相当大的局限性,其作用机制尚不完全明确.膜片钳技术已成为现在细胞电生理研究的有力手段,利用其研究物理因子对红细胞的作用与影响,将会为我们揭示更全面、更深入的的机理.
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极低频三角形电磁场对成骨细胞的影响
目的:观察三角形极低频电磁场对新生大鼠颅盖骨成骨细胞增殖与分化的影响.方法:采用频率为15Hz、不同强度、不同形状的三角形电磁场作用于成骨细胞,测量成骨细胞的增殖与碱性磷酸酶活性(ALP).结果:频率为15 Hz, 强度为4 mT～5 mT,三角形电磁场能够显著提高成骨细胞的增殖率和ALP的活性,而强度为8 mT时则显著抑制成骨细胞的增殖与ALP的活性;不同形状的三角形电磁场也明显影响成骨细胞的功能,其中以p为38%、85%对成骨细胞的影响为明显.结论:电磁场的生物学效应依赖于其参数特征.
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脉冲电磁场对体外培养成骨细胞的影响
脉冲电磁场影响体外培养的成骨样细胞,促使其增殖、分化、并加速骨样组织形成,对成骨细胞形态学上也有一定影响,本文综述近年来国内外在电磁场对成骨细胞作用方面的一些研究进展.
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脉冲电场和磁场对高血粘影响的比较研究
比较研究脉冲电场和脉冲磁场对高血粘的影响,探索能否利用脉冲电场或脉冲磁场降低血液粘度,改善血循环.每份血样等分9份,1份作对照,对另外8份分别作不同的脉冲电场或脉冲磁场处理.高血粘血样经△B/△t为2.5×105(Ts-1)的脉冲磁场作用后,全血表观粘度η降低(P＜0.01)、红细胞电泳率EPM加快(P＜0.01),血沉速率ESR提高(P＜0.01).脉冲磁场能改善高血粘血样的流变特性.
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电磁场促进骨髓间充质干细胞成骨分化的研究进展
目的:探讨电磁场促进骨髓间充质干细胞成骨分化作用的研究现状.方法:检索电磁场和间充质干细胞相关论文,比对寻找电磁场促进成骨的相关证据,总结电磁场促进间充质干细胞成骨分化的相关研究.结果:电磁场对细胞的作用是复杂多样的,可影响干细胞的基因表达,也能对细胞缝隙通讯产生作用,实验室证明电磁场在体外培养的干细胞增殖和分化方面扮演了一定的角色,临床研究同样证明活体的骨细胞会受到电磁场的作用.结论:电磁场能促进骨髓间充质干细胞的成骨分化,近年来国内外在这个领域的研究方兴未艾,进一步深人研究非常必要尤其通讯频段电磁场更值得学术界的探讨.
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胞间耦合和电磁场对多细胞钙振荡的影响
目的:研究电磁场对多细胞系统(三个细胞)钙振荡同步性的影响.方法:基于肝细胞动力学模型,以胞间耦合和电磁场引起的细胞三磷酸肌醇(IP3)浓度的变化作为影响因子,采用数值分析的方法,研究电磁场的频率、强度对钙振荡的影响.结果:细胞差异性导致钙振荡的不同,在相同的耦合因子下,细胞数不同导致钙振荡形式存在差异;胞间耦合影响多细胞钙振荡的同步性.结论:电磁场的频率、强度(调制因子)引起钙振荡的频率和幅值发生变化.
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电磁场在组织工程修复脊髓损伤中应用
目的:总结电磁场在组织工程修复脊髓损伤中应用进展.方法:应用计算机检索CNKI 1990年1月至2008年4月有关电磁场在组织工程修复脊髓损伤方面的文章,检索词"电磁场,脊髓损伤,组织工程",限定文献语言种类为中文.同时计算机检索Medline1990年1月至2008年4月有关电磁场在组织工程修复脊髓损伤方面的文章,检索词"electromagnetic fields,spinal cord injury,tissue engineering",限定文献语言种类为English.对资料进行初审.选取电磁场在组织工程修复脊髓损伤方面的相关文献,查找全文,对文献分析,总结研究内容.结果:电磁场在组织工程修复脊髓损伤中作用机制包括如下:电磁场可通过上调Ca(v)通道的活性,促进神经发育和分化,经颅脑磁刺激可以促进室管膜周围神经经细胞形成,低频电磁场也直接影响细胞间缝隙联接,参与细胞间信息调控.结论:将电磁场用于组织工程修复脊髓损伤,有利于脊髓功能修复.
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电磁场对果蝇唾液腺细胞蛋白质组影响的研究
目的:研究50Hz 工频电磁场对果蝇唾液腺细胞蛋白质表达谱的影响.方法:将野生黑腹果蝇置于0.5 mT工频电磁场中30 min,取唾液腺蛋白质,进行双向凝胶电泳,分析磁场处理组与未经辐射的果蝇唾液腺蛋白质表达差异.结果:对照组3次凝胶的平均蛋白质点数为514,电磁场处理组的3次凝胶的平均蛋白质点数为462.选取所有胶上相互匹配且分辨清楚的蛋白质点进行统计学分析,筛选并鉴定出具有明显差异(Varition＞2.0,P＜0.05)的蛋白质点9个.磁场处理后,果蝇唾液腺组织中的异柠檬酸脱氢酶,Vacuolar ATP synthase、果糖二磷酸醛缩酶、肌动蛋白去聚合因子、延伸因子1-α、延伸因子1-β、40S核糖体蛋白、磷酸甘油酸激酶、蛋白质二硫键异构酶表达均升高.结论:电磁场对于果蝇唾液腺作用后,并未产生热休克蛋白,其作用机制区别于热休克反应.电磁场改变果蝇唾液腺细胞膜的通透性与细胞内环境,以此为起点调控细胞内的信号传导,使细胞能量代谢加快,敏感蛋白表达增加,细胞骨架改变.
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低强度电磁场对高胆固醇饮食兔血脂水平的影响
目的:为了探讨低强度电磁场对长期进食高胆固醇饲料兔血脂水平的影响.方法:本实验采用低强度脉冲电磁场进行随机对照实验研究,将24只雌性5月龄新西兰大耳白兔随机分为3组:对照组、磁场组和高脂组(n=8).对照组用常规饲料喂养,磁场组和高脂组用高胆固醇饲料饲养,其中磁场组暴露于强度分别为10×10-4T的脉冲磁场下(f=15 Hz),暴磁时间为10 h/d.饲养8周后测定其血液中胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白等指标.结果:与对照组比较,高脂组血脂水平的差异具有显著性意义(P＜0.01).与高脂组比较,磁场组胆固醇和三酰甘油均明显降低(P＜0.01),而高密度脂蛋白升高显著(P＜0.01).结论:提示低强度脉冲电磁场能够显著改善血脂指标,对心血管疾病有良好的预防作用.
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止血敏磁控缓释微球在兔胃的靶向和止血功效
目的对自行制备的止血敏磁控缓释微球(止血敏徽球)进行兔胃靶向试验,观察其靶向和止血效力.方法用x线摄影观察止血敏微球在兔胃的分布情况,用分光光度法检测靶区的止血敏含量,观察其在兔胃的止血功效.结果止血敏微球能有效地准确定位于胃靶区,3.0g徽球在磁场强度0.49T,梯度0.23T/cm状态下可产生28cm水柱的压力;胃靶区粘摸层止血敏含量检测结果:磁控组、非磁控组和静脉组的平均含量分别为1869ug/g,108ug/g,30ug/g:磁控组是非磁控组的17倍,是静脉组的62倍.经统计学分析,P＜0.01,存在特别显著差异.微球可在10min内明显控制兔胃小动脉活动性出血,对照组则需30min以上.结论止血敏磁控缓释微球有可能成为治疗上消化道大出血的理想药物和一种新的简便而有效的非手术疗法.
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骨髓炎辅助治疗的研究进展
骨髓炎,特别是慢性骨髓炎对于骨科医生来说仍然是一个巨大的挑战.目前骨髓炎的治疗方式主要是敏感抗生素的应用及坏死组织的彻底清创,然而即便是规范化的治疗,治疗失败和复发也很常见.近年来高压氧等逐渐用于骨髓炎的辅助治疗,以达到促进骨髓炎痊愈的目的.本文我们对骨髓炎的辅助治疗基本原理和现状进行综述.
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不同频率电磁场对胆囊癌细胞增殖及DNA损伤作用
目的探讨不同频率的低功率电磁场对胆囊癌细胞恶性增殖及DNA损伤的作用及其意义.方法采用绘制细胞生长曲线及单细胞凝胶电泳技术分别检测经不同频率电磁场作用后,胆囊癌细胞的增殖及DNA损伤情况.结果经不同频率(0.1～40 MHZ)电磁场作用后,各实验组总体上均可见细胞增殖受到抑制,DNA链产生断裂损伤,统计学检验较正常对照有显著意义.结论0.1～40 MHZ范围低功率电磁场对胆囊癌细胞增殖及DNA损伤产生明显影响,主要表现为使DNA链产生断裂损伤,进一步抑制细胞增殖,且这种作用和频率有关,但并不是"线性"关系.
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安置心脏起搏器患者经尿道前列腺等离子切除术1例的手术配合
前列腺增生是老年男性常见的一种慢性病,对于安装有心脏起搏器的患者,由于传统经尿道前列腺电切术时高频发生器产生的电磁场对起搏器易产生不良影响,因此一般不予采用.而采用在传统电切术基础上发展而来的一项新技术--经尿道前列腺等离子切除术.2012年10月我院成功地对1例安置永久型心脏起搏器的患者实施了经尿道前列腺等离子切除术.为更好的配合医生完成此类手术,现将手术配合的心得总结如下:
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电磁场配合骨宝液离子导入治疗股骨干骨折
目的探讨电磁场配合中药液导入治疗骨折的疗效.方法股骨骨折经手法整复四夹板固定后配合股骨髁上牵引,随机分组后,骨宝液组骨折局部行骨宝液纱和电磁场治疗,对照组骨折局部采用蒸馏水纱加电磁场;定期拍X线片,记录骨折愈合情况;在伤后及治疗1周后检测血钙、碱性磷酸酶.结果两组治疗均可使血钙降低,血磷增高,碱性磷酸酶活性增加;并可促进人体的钙磷代谢,使人体处于正钙平衡,从而促进骨痂的形成和骨折的愈合,而骨宝液组表现更为明显.结论骨宝液离子导入治疗骨折疗效确切,其疗效优于单纯的脉冲电磁场治疗.
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恒磁场对血管紧张素Ⅱ诱导的人脐动脉血管平滑肌细胞增殖的抑制作用及机制
目的:研究恒磁场对血管紧张素Ⅱ(angiotensin,AngⅡ)诱导的人脐动脉血管平滑肌细胞(VSMC)的增殖及胞浆内游离钙离子浓度的影响.方法:建立Ang Ⅱ诱导的人脐VSMC增殖模型.5 mT恒磁场垂直作用于VSMC,用四唑盐比色法和3H-TdR掺入法检测增殖数量,流式细胞仪分析细胞周期.激光共聚焦显微镜技术观察恒磁场对VSMC胞浆游离钙离子浓度的影响.结果:5 mT的恒磁场能逆转AngⅡ所致的人脐动脉VSMC数量增多,阻止VSMC由静止期(G0/G1期)进入DNA合成期(S期)和有丝分裂期(G2/M期).5 mT的恒磁场作用10～50 min 使胞浆内钙离子浓度明显下降.结论:5 mT的恒磁场能抑制AngⅡ诱导的VSMC增殖,对胞浆内的钙离子浓度有明显减少作用,适宜强度的恒磁场抑制VSMC增殖,是一种具有应用前景的治疗再狭窄的方法.
