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生物电阻抗脑功能成像研究现状
生物电阻抗成像技术在脑功能和脑疾病检测与监护中具有潜在的应用价值,并且具有无创伤、功能性、价格低、操作简便等优点,是目前生物医学工程的研究热点.本文主要介绍了生物电阻抗成像技术在脑功能和脑疾病成像的研究现状,并着重讨论了EIT(electrical impedance tomography,生物电阻抗断层成像)、MIT(magnetic induction tomography,磁感应电阻抗成像)、MREIT(magnetic resonance electrical impedance tomography,磁共振电阻抗成像)、MAT MI(magnetoacoustic tomography with magnetic induction,磁感应磁声成像)技术在成像过程中的区别及今后有待近一步解决的理论与技术难题.
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磁感应肿瘤热疗术中磁介质研究现状
磁感应加温治疗恶性肿瘤是近年来发展的一种加温治疗新方法,是利用铁磁性物质能在交变磁场中升温的物理特性,将铁磁性物质作为热介质引入肿瘤组织,磁介质在外加交变磁场作用下升温并将热量传递给周围的肿瘤组织.当瘤组织温度＞43℃时发生凋亡或坏死,这种加温方法增加加温治疗针对恶性肿瘤的特异性,并保护瘤组织周围的正常组织.
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磁感应治疗肿瘤新技术研究现状
传统的治疗方法如手术、放射治疗和化学药物治疗仍是当今国际医学界治疗恶性肿瘤的三大支柱.
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Fe3O4 磁纳米介导磁感应治疗Wistar大鼠Walker-256肿瘤
目的 探讨Fe3O4磁性纳米微球磁感应对Wistar大鼠Walker-256肿瘤的治疗作用. 方法 荷瘤鼠随机分为NS组(注入生理盐水而不接受磁场处理)、MF组(注入磁流体而不接受磁场处理)、MFH1组(注入磁流体在交变磁场中治疗1次)、MFH2组(治疗2次)和MFH3组(治疗3次),共5组.治疗温度控制在50～55 ℃,分别观察肿瘤体积抑制率和生存期,以及肿瘤的病理改变. 结果 MFH2组和MFH3组的肿瘤在2周内有明显的肿瘤体积抑制作用,肿瘤体积抑制率分别为(65.0±3.5)%、(71.6±4.2)%.与NS组(35.5±5.6)d比较,MFH3组(41.9±6.5)d和MFH2组(42.1±5.0)d的生存期延长,差异有统计学意义(q=4.386,P＜0.05;q=4.558,P＜0.05);MFH1组(39.0±5.3)d和MF组(36.1±6.6)d的生存期差异无统计学意义(q=2.406,P＞0.05).NS、MF组肿瘤表面光滑,小灶性坏死区;癌细胞密度大,核仁明显,易见核分裂相.MFH2和MFH3组瘤内大片坏死残留的无结构红染物质,或空洞,部分胞核有固缩、碎裂及崩解. 结论 Fe3O4纳米磁流体介导的磁热疗能抑制大鼠Walker-256皮下肿瘤增殖.
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热疗用金属热籽对放疗剂量的影响
目的 研究磁感应热疗所用于体内的金属热籽在植入机体后对放疗剂量分布产生的影响.方法 使用放疗人体仿真模型及三维治疗计划系统,通过模拟照射评估用于磁感应热疗的金属植入物处于放疗条件下对剂量分布的影响.结果 所植入的金属棒热籽材料对人体仿真组织的吸收剂量影响≤1.5%.结论 由于在组织中所植入的铁磁热籽对吸收剂量的影响很小,符合靶区剂量总不确定度<5%的要求,因此,在临床放疗处理中可以忽略不考虑其对组织的影响.
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医用磁感应阻抗成像敏感性基础研究
在设计并实现了1个16通道的磁感应阻抗成像系统的基础上,为了研究成像算法,考察了测量信号的幅度和相位与被测物的位置之间的关系.基于成像系统,采用高精度鉴幅和鉴相的方法进行信息提取.得到了感应信号的幅度与相位沿水平和竖直方向的变化规律,绘制了敏感性变化曲线.结果表明:测量位置不同,检测到的感应信号有很大变化,变化趋势是有规律的,对这种规律的研究有利于更好地重建图像.
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一种便携式医用磁感应测量装置的设计
目的:设计一种便携式高精度的磁感应相位检测装置.方法:设计一种基于梯度线圈主磁场抵消技术以及新型鉴相芯片SYPD-1的便携式医用磁感应测量装置.整个系统包括梯度线圈结构、差动放大器、鉴相器、单片机处理电路和显示电路.SYPD-1是新上市的无源鉴相芯片,鉴相带宽1～100 MHz,灵敏度8 mY/(.),相位差分辨率不超过0.03..是当前分辨率高的鉴相芯片,使用方便.结果:该装置可以分辨出电导率为0.5、1.3、7.8s/m的3种同体积NaCI溶液,且具有较好的线性度.结论:该磁感应测量装置实现了高精度和便携式的要求,具有一定的实用价值和很大的改进空间.
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“多心”才健康
有位哲人说：“真正的财富，是健康的身体，幸福的生活和好的心情。”其实，这句话我觉得应该这样理解：好的心情是前提，只有拥有好的心情，才能拥有健康的身体和幸福的生活。
古人云：“养生在养心”，“养心乃养生之道”。心情，是人的感情或心理状态，感情是由外界刺激产生的心理反应，磁感应生电、人感应生情。人，总有一定的心情陪伴着自己。人们常说的，心悦、心安、心静、心钝都是心情上的不同表现。心情好，令人畅快。好心情无处不在，关键在于愿不愿发现。好心情都是自己给的，靠自己去寻找。有了好的心情，才会活得健康，活得幸福，活得长寿。 -
三维超声成像评估青少年及成年人脊柱侧凸的初步研究
目的 研究长距离三维超声检查方法对青少年及成年人脊柱侧凸评估的可靠性.方法采用具有磁感应装置和感应器的商业可用的三维超声诊断仪,利用仪器内置软件进行三维图像重建;采用模型对成像系统准确度进行评估;对20例健康志愿者和20例脊柱侧凸患者进行脊柱的长距离三维超声检查以及X线检查.在超声三维重建的冠状面(C平面)上测量脊柱侧凸患者的侧凸角度,评价超声所测角度与X线测得的Cobb角的相关性.结果同一模具5 d内测量结果差异无统计学意义(P=0.479).三维超声重建的C平面可清楚显示正常人脊柱的横突、椎弓及中心部棘突后方的声影.20例患者均可在三维超声重建后的多层C平面上观察到脊柱侧凸的形态,与X线侧凸形态有较好的一致性.9例患者部分脊柱节段无法在一个冠状面上完全显示,未进行角度测量.11例患者脊柱各节段在一个冠状面上可清晰显示,进行了侧凸角度的测量,与X线成像所测得的Cobb角对比差异无统计学意义(P=0.974),两种测量方法具有较高的相关性(r=0.991,P<0.0001).结论长距离三维超声检查方法可用于评估青少年及成年人脊柱侧凸角度.
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脉冲磁感应治疗颈椎病胸闷痛心电图即时改变与疗效观察
2000年～2002年,采用脉冲磁感应治疗颈椎病胸闷痛伴心电图(ECG)有心肌缺血表现的患者24例,获得较满意的疗效,现介绍如下.
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脉冲磁感应治疗外伤致腓总神经损伤1例报告
应用脉冲磁感应治疗1例外伤致腓总神经损伤,取得较好疗效,报告如下.
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磁感应热疗治疗软组织肿瘤16例的护理
磁感应热疗是将磁感应热籽植入肿瘤内部,在交变磁场的作用下,热籽受到磁感应并升温,肿瘤组织温度达到50℃时变性坏死,从而实现彻底治疗肿瘤的目的.由于磁感应热籽具有居里点自控温的功能,可以有效防止靶区内温度过高,减少对正常组织的损伤,是一种非常有潜力的实体瘤治疗手段.一方面,某些患者不了解该治疗的性质,产生不良情绪,从而影响热疗效果;另一方面,热疗可能产生的不良反应会影响疾病恢复.为了更好地解决这些问题,促进患者健康,在磁感应热疗治疗中护理具有重要作用.我院采用磁感应热疗治疗软组织肿瘤16例,现将其护理过程报告如下.
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紫杉醇磁性纳米微球的体外试验研究
紫杉醇是疗效较好的广谱抗肿瘤药物之一[1,2],由于其副作用如骨髓抑制和心脏毒性使临床应用受到限制.近年来国内外研究人员对抗肿瘤药物靶向给药以减轻对全身的毒副作用进行了广泛的研究[3,4].本研究将紫杉醇制成纳米微球,实行靶向注射给药,进一步采用磁感应发热使局部过热,杀灭肿瘤细胞,可大大减少用药剂量,适当延长药物作用时间,更有效地治疗肿瘤,减轻紫杉醇的毒副作用.本文研究了用紫杉醇、四氧化三铁磁流体和明胶制备纳米微球在高频交变磁场中的发热效应.
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基于对称抵消技术的磁感应相位移非接触脑血流搏动测量
目的:主要基于磁感应的相关原理,设计一个采用对称抵消方式的线圈传感器,利用基于该线圈传感器的测量系统,对5名健康受试者的脑血流搏动进行测量.方法:总结国内外相关的磁感应测量方法,从提高灵敏度、减少干扰等方面设计新型线圈传感器;改进测量系统,提高抗干扰能力与软件鉴相能力;经脑测量人体脑血流搏动信号并对结果进行处理分析.结果:制作了一个由一个激励线圈、两个接收线圈组成的对称抵消方式的线圈传感器,完成了对称抵消测量系统的建立以及调试.挑选5名健康受试者进行实验,经脑测量的脑血流搏动信号规律清晰,干扰较小,其相位差变化量为0.1°～0.2°,根据受试者个体差异,测量的脑血流搏动的幅度和频率是不一样的.结论:该系统能够进行脑血流搏动测量,结果稳定,为脑血流相关检测提供了一个新方向.磁感应技术作为一种新的脑血流搏动信号检测手段,具有操作方便,非接触等特点,并且能够进行连续监测,在未来医疗监护、疾病诊断等方面具有很大的发展前景.
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基于磁感应技术的新型非接触心肺信号检测系统的研究
目的:本文旨在研究一种基于磁感应技术的非接触心肺信号检测系统,通过实验对其可靠性和稳定性进行验证.方法:深入研究磁感应技术生理信号检测的原理和发展现状.在研究小组前期工作经验基础之上,设计更高灵敏度的新型传感器和更精确的软件鉴相平台,对线圈磁场分布和感应电动势行理论推导,设计实施人体实验并利用频谱分析等方法对结果进行分析.结果:建立了基于磁感应技术的新型非接触心肺信号检测系统.根据要求筛选20名健康受试者参与人体实验,经实验,新系统在心肺信号检测上效果较理想,MIPS呼吸信号幅值变化约为0.15(±0.05)°,心率信号幅值变化约为0.05(±0.03)°,信号幅值与受试者体征相关,频谱分析结果与监护仪检测结果基本一致.结论:本系统的检测结果准确,性能可靠,为该技术临床应用奠定了理论和实践基础.磁感应技术作为一种新的心肺信号检测手段,具有非接触,连续测量,操作简便,适用范围广等特点,具有应用于临床监护、保健和个性化医疗等领域的潜力.
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磁感应方法检测脑组织电导率的FDTD仿真研究
为进一步优化和改进MIT(magnetic induction tomography,MIT)实验系统,采用FDTD(finite difference time domain)方法,对MIT单通道测量系统进行仿真研究.根据天线理论,将激励线圈近似为螺线管,模拟为一系列电磁源.脑模型考虑颅骨、脑脊液、脑组织和水肿.在10MHz频率,测量与激励线圈同轴时,对自由空间、均匀脑模型、三层脑模型和含水肿的三层脑模型进行仿真计算,获得了上述四种情况下测量线圈上的电流值和激励电流与测量电流的相位差值.
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磁感应法检测肝脏铁过载的原理分析与仿真
目的:研究磁感应法检测肝脏铁过载的基本原理和可行性,以及前人对磁感应线圈系统进行理论分析中的不足之处,为磁感应线圈系统的设计和改进提供理论指导.方法:通过分析肝脏组织磁化率测量原理建立肝脏铁浓度与肝脏磁化率的关系；将磁感应线圈系统模型进行简化给出由介质磁化效应所引起相对磁场扰动的完整推导过程;结合实际测量情况指出先前研究中将激励线圈视为磁偶极子存在的理论缺陷,计算激励线圈的实际空间磁场分布；借助电磁场仿真软件仿真圆盘形介质的磁化率、几何尺寸以及球形、椭球形介质的磁化率与接收线圈信载比实部的关系曲线.结果:将激励线圈视为磁偶极子会导致激励线圈的空间z向磁场分布值比实际值偏小；圆盘形介质、球形介质和椭球形介质的磁化率与接收线圈信载比实部均基本成线性关系变化；接收线圈信载比实部随圆盘形介质半径的增大逐渐减小、但与圆盘形介质厚度没有明确的变化关系.结论:理论分析与仿真结果证实了磁感应法检测肝脏铁过载的可行性,说明前人的分析存在理论误差,对今后更为深入的研究有一定帮助.
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磁性阿霉素纳米微球在磁场中磁感应的发热研究
目的:制备一种在高频磁场中能感应发热的用于治疗肿瘤的阿霉素纳米微球,研究其在磁场中的热效应.材料与方法:用超声搅拌冷冻干燥的方法制备药物微球,电镜观察其形态及粒径估测.将其置于不同介质中于高频磁场中测其温度变化值.结果:磁性阿霉素微球为球囊状,平均粒径200nm左右,小为150nm,大为350nm,该微球在交变磁场中使介质升温.升温速度与平稳时的温度和微球的量,磁场强度成正比,介质流动性好,升温快.结论:可通过调节磁场强度和磁性阿霉素微球的量使周围温度达到所需值.
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非接触磁感应脑阻抗断层成像系统设计
针对脑组织电阻抗的研究,本文设计了工作频率在10 MHz的单通道硬件电路和试验台,可以分辨电导率介于0.001 s/m到6 s/m的四种不同浓度的NaCl盐溶液,并对模拟正常人脑组织(0.375 s/m)的0.195%NaCl盐溶液目标,给出了初步成像结果.
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磁感应方式电导率测量基础研究
本文提出了用于磁感应方式电导率测量的单通道硬件系统的原理和结构,在此基础上,以NaCl溶液和琼脂为目标,进行了一系列试验,初步评估了场域的敏感性分布,证明了补偿线圈可以有效提高系统的相对灵敏度,试验结果与理论分析的比较证明了试验结果的可靠性.
