微波技术在医学中的应用
这种方法是利用人体本身辐射的微波来进行 疾病的诊断,因不需要外加人工微波辐射源,故 称无源诊断法,亦称被动测定法。利用人体热辐 射的微波波段获取热象图来诊断疾病的方法就是 一种无源诊断法。目前的微波热象仪主要用来获 取人体体表的微波热象图,利用它可发现红外热 象仪所不能发现的某些疾病。
微波治疗
利用微波治疗疾病起始于20世纪60年代, 80年代已经得到广泛的应用。微波治疗疾病 的原理比较复杂,目前仍在对其进行研究。 国内外现阶段研究结果表明,微波治疗疾病 主要是通过热效应和生物效应来实现的。
微波热效应
人体的组成成分大部分是碳水化合物,碳 水化合物的分子都是极性分子,极性分子在微 波场的作用下,随微波频率改变其极性。改变 其极性的频率与微波频率相同,其振幅与微波 的强度成正比。由于极性分子存在磁阻,从而 消耗微波能量而生热,利用这些热量达到治病 的目的,这就是微波治疗的热效应。
微波非热效应
微波作为毫米波的一种,除了具有毫米波的共 有特性外,还有一些区别于其他毫米波的独特性质, 正是这些独特的性质才使微波能够被应用于医学, 为人类的生命健康做出巨大贡献。
的无线电波相比, 更能像光线一样地传播和集中; 2.穿透性——与红外线相比,微波照射介质时更 容易深入物质内部;
微波生物学临床治疗机理
微波热效应
人体组织是由各种有机与无机化合物组成的,这些 物质在电学上可具有不同的特性,例如人体内钠、钾、 钙、碘、铁等多种无机离子,它们在微波电磁场中忽而 被吸引,忽而被排斥,形成电场方向的振动,振动时离 子间的互相摩擦以及和周围媒质间的摩擦产生了热。人 体胶体组织本来并不显电性,但部分胶体颗粒吸附周围 的离子也会呈现电性,形成带电的胶体,这些物质在微 波场作用下亦产生类似离子的摩擦碰撞运动,从而产生 热。
微波诊断
目前已经得到了人体组织的介电特性及各种组织器官在 不同频率下的介电常数、介电损耗。当组织病变时,其形态 或结构发生变化,用微波技术测量这些介电特性的变化可用 作诊断疾病的基础。据文献报道的有:微波诊断肺气肿、肺 水肿;用微波热象法诊断肿瘤,用相关式辐射计诊断肿瘤并 确定其位置;用微波共振吸收诊断肿瘤;用微波核磁共振、 顺磁共振诊断肿瘤或其他疾病,尤其是近年来迅速发展的核 磁共振成像技术(NMR)正在逐步取代X射线、CT等。随着微 波技术的发展,微波诊断的病症将越来越多。微波诊断是微 波在医学上应用的主要内容之一,包括有源诊断和无源诊断 两大类型。
所谓非热治疗,就是用强度微弱的电磁波 照射人体的有关部位,通过由照射所产生的生 物效应达到治疗疾病目的的治疗方法。 大量生活现实和实验证明微波会引起人体 生物效应。例如,用频率为2450MHz、功率密 度为5mW/cm的微波照射人体穴位时,被照欧穴 位处就会酸沉似针灸的感觉,用这一强度的微 波照射涌泉穴时,就会有全身舒适的感觉,但 无燥热感。用频率为35GHz、70mW的毫米波照 射有关穴位时就会增加白血球等,可见微波的 非热效应是存在的。
•微波生物学
•微波诊断
•微波治疗的机理﹑特点及案例
•现代微波治疗的主要方面
•微波对人体的危害与防护
微波生物学
随着微波技术的快速发展,其在人 们日常生活中的应用越来越普遍,近些 年来,微波技术又被广泛应用于医学方 面,形成了微波生物学,微波为许多疾 病的治疗提供了新的理念和方式。那么, 微波为什么可以治疗疾病呢?
3.非电离性——微波的量子能量与物质相互作 用时,不改变物质分子的内部结构(只改变其运 动状态)。 短波超短波同属电磁波,但与微波相比,由 于频率大幅度降低,临床效果差别很大。人体的 血液、淋巴液、脑脊髓液等对微波都有特殊的吸 收作用。如短波超短波在电极作用下,脂肪与肌 肉的温升之比约为9比1,而人体皮下都有一层脂 肪,脂肪吸收电磁能产热过多,势必妨碍电磁能 在深部组织的作用。而微波作用于人体脂肪和肌 肉的产热之比接近于1比1,因此微波的热效应更 均匀,在较深部位肌层内仍有显著的热效应。
除此之外,在伤口愈合治疗中,微波可加速伤 口部位新鲜肉芽组织生长,提高组织再生能力。通 过动物实验、病理分析及大量临床验证表明,微波 在促进伤口愈合、软组织损伤等临床治疗中有消炎、 缓解疼痛和促进水肿液吸收等作用。由于微波对微 生物细菌有杀伤作用,因此其在外伤伤口愈合治疗 中有降低感染率的效果,从而使外伤伤口能够更好 地避免细菌感染,以更快地愈合。
微波非热效应
微波作用于人体组织除热效应外还存在着非热效 应,例如人体乳脂、红细胞等带电颗粒在微波场作用 下沿电力线分布排列成串珠状,这些现象在不引起热 的电场强度下亦可发生,反映在临床医学上有特定疗 效,显然这种疗效与热效应无关。
大量科学实验表明,不论离子、带电胶体或偶 极子在微波场中所作振动或旋转运动产生的热效应, 或带电颗粒在微波场下产生的非热效应(电磁振荡 效应),都可以改变人体组织的理化反应特性产生 临床的治疗效果。微波理疗是将微波能集中照射到 病变组织部位,被人体软组织吸收。由于微波是高 频电磁场,它可以穿透入人体组织内部,因此这种 生物效应不仅局限在人体表皮产生,而在被照射到 的全部组织上从表皮到深部同时产生上述微波生物 效应,表现出局部组织温度上升,导致促进机体血 液循环、增强新陈代谢、提高免疫功能和改善局部 营养等一系列生物学作用 。
有源诊断法
这种诊断方法是利用人工微波源辐射的微波 照射人体后进行测量诊断的。人体组织或器官的 病变将导致其介电特性发生改变,从而使射向组 织或器官的微波传输特性随之发生变化。人们可 通过微波的反射或透射情况来获得有关病变的医 学信息。例如微波心图仪、重病微波呼吸检测仪 等均属有源微波诊断仪器。
无源诊断法
人体组织中的肌肉、脂肪、蛋白、内脏、血液、 淋巴液等在电学上均属电介质,它们含有大量水分, 水是极性分子,水分子所带的正电和负电作用中心重 合,通常情况下不呈现电特性。在微波电磁场下水分 子极化,水分子中正电和负电作用中心不重合。形成 电学中的电偶极子并按高频场瞬间场的方向重新排列, 使之发生急剧旋转产生摩擦热。