高功率毫米波辐照大鼠失能效应的脑电观察

使用高功率8毫米波辐照清醒的大鼠,同时测量其脑电图。用小波进行多分辨分析,将脑电信号分解成各个节律信号,分析其变化。辐照时,大鼠出现了非节律性的高幅δ波,而且在慢波中夹杂着癫痫样放电,这说明大鼠在受到辐照时产生高度节律紊乱,提示了其受到强烈刺激而进入失能状态。大鼠受到辐照时失能期为辐照第(1.3±0.5)s到(17.2±2.3)s,辐照于30 s时结束,第(62.7±2.6)s时,其脑电图开始恢复。结果表明:大鼠受到高功率毫米波辐照时最佳失能发生在表皮温升较快、表皮损伤较轻的时候,过长时间的辐照不会延长其失能时间,反而会导致其损伤加大。因此,应用高功率毫米波的失能效应时须控制一定剂量。

毫米波辐照下大鼠脑电的长程相关性

通过脑电长程相关性的分析,定量研究了35 GHz毫米波辐照大鼠时产生的应激反应。通过退趋势分析法,得到反映高频成分的标度指数,显示在辐照前该成分具有布朗噪声的特性,辐照时具有长程相关性;而反映低频成分的标度指数显示在辐照前该成分具有长程相关性,辐照时成为布朗噪声。引进应激指标参量低频成份标度指标数/高频成份标度指标数,用其值的平均变化率来衡量大鼠在35 GHz毫米波作用下应激反应的剧烈程度。通过计算得到辐照时应激指标参量增加了49.9%±13.6%,说明35 GHz毫米波辐照使得大鼠脑电的高频部分变得更加有序,而低频成分变得更加无序,表明大鼠受35 GHz毫米波辐照而产生了剧烈应激反应。

8毫米波辐照鼠皮肤损伤观察及温升仿真

采用苏木精-伊红(HE)染色法对8毫米波辐照不同时间的小鼠皮肤组织切片染色.结果表明随着辐照时间的增加,组织损伤也在逐步加深.建立了考虑血流灌注和水分蒸发失热的一维生物热传导模型,数值计算得出动物表皮温升,计算结果与实验测定结果吻合较好.进一步计算得到了不同辐照时间,动物皮肤不同深度的温升.理论计算和实验相结合,得到了温度与组织损伤之间的关系,结果表明当组织温度上升约16℃时,可以引起组织形态的明显变化.

高功率毫米波辐照鼠疼痛阈值及应激反应

高功率8 mm波辐照时,大小鼠均产生热应激反应,依次经历平静期、警戒期、相持期和衰竭期。鼠的热痛阈值温度为(43.1±1.8)℃,这一阈值与鼠的质量、初始温度、辐照功率密度等无关。辐照3 s时:辐照功率密度为3.5 W/cm2时体表温升为(8.4±1.0)℃;辐照功率密度为7.0 W/cm2时温升为(21.1±3.0)℃。实验还测定了警戒期持续时间,结果表明动物应激反应的剧烈程度与警戒期持续时间相关。建立了小鼠警戒期持续时间与小鼠体表面积、有效辐照面积、辐照功率密度之间的关系,并将这一实验结果推广到大鼠。

在高功率毫米波暴露下大鼠和小鼠的致伤和致死实验观察

使用高功率8mm波源，实验观察了在平均功率密度P0≈3．5W／cm^2，不同暴露时间、不同暴露部位条件下，对小鼠和大鼠的致伤和致死情况。实验发现，高功率8mm波暴露下大鼠和小鼠的致伤特点类似于不同程度的烧伤，而眼睛、耳朵等器官易受永久性的损伤。致死实验发现，体重10～200g的大、小鼠由高功率毫米波致死时吸收的能量W与体重m有着较好的线性相关性。

被测对象温度呈现空间分布时的红外测温偏差研究

本文研究了红外测温仪测温视场内,对象温度有空间分布时对红外测温结果的影响。利用点热源检测了红外测温仪视场的特征,提出了红外测温仪视场采温平均权重函数的概念,然后通过实验证明了红外测温仪视场区点热源温度的加权可叠加性。根据测得的本实验条件下的权重函数,分析了在几种温度分布情况下,测量结果与真实结果的偏差程度。理论及实验证明,可以用对红外测温仪测量值进行修正的办法来减小因视场内温度有空间分布引起的测量偏差。

拉曼光谱法研究不同环境温度下脉冲电场对胰岛素二级结构影响及理论模型分析

近年来,弱电磁辐射生物效应已受到人们的普遍关注。前期研究发现脉冲电场与环境温度对胰岛素分子的构象产生协同效应。因此,文章首先应用拉曼光谱法研究了不同环境温度下脉冲电场对胰岛素分子二级结构的影响,得到胰岛素分子α螺旋结构含量的变化;并运用蛋白质螺旋-线团结构转变模型对实验结果进行定量分析,得到的理论模型可以较好地刻画不同环境温度下,脉冲电场对胰岛素分子α螺旋结构含量的影响。脉冲电场的作用及热力学环境的改变,使蛋白质螺旋结构向无规线团结构发生转变,可以解释脉冲电场作用下,胰岛素分子α螺旋结构含量随环境温度升高而下降的原因。研究结果为进一步研究弱电磁辐射对生物大分子二级结构的非热效应机理提供了一定的实验依据及理论参考。

高功率毫米波辐照对小鼠皮肤组织拉曼光谱的影响

运用显微激光拉曼仪测定了正常小鼠离体皮肤0-300μm不同深度的拉曼光谱。实验还测定了8 mm辐照一定时间后小鼠受辐照皮肤组织的拉曼光谱。实验结果表明毫米波辐照后皮肤拉曼光谱峰位857,936,1658 cm^-1的相对强度随着辐照时间的增加而减少。这表明由于毫米波热效应皮肤组织中的胶原蛋白构象发生了改变甚至分解,从而进一步表明皮肤组织受到了不可恢复的损伤。

NY-1高功率微波辐射源功率密度的简易测量

微波的生物热效应能使蛋白质变性。蛋白质变性所需要的辐照时间取决于入射的功率密度,所以高功率微波功率密度的测量是研究微波生物效应的基础。利用纸水混合介质的介电常数,计算出微波波阻抗,利用介质和空气界面上的反射系数和介质中衰减系数以及蒸发的水的质量,从而求出入射的微波功率密度。

数字滤波和小波变换提取脑电节律的比较

提取脑电节律往往是临床脑电图(EEG)诊断的关键一环。根据小波多分辨滤波器组的特点,从理论和数值实验两方面来讨论小波分解对信号频段的二进划分的特点,把一段采样频率为2kHz的EEG信号用4阶Daubechies小波(db4)作8层分解,重构各个分量,得到它的δ、θ、α、β、γ节律。由于小波多分辨率滤波器组具有品质因数恒定的特性,使得该方法能从宽的频谱范围中提取出低频段的脑电节律。和用6阶椭圆无限长冲激响应(IIR)数字滤波器滤波的效果相比,有其显著的优越性。

毫米波辐照大鼠引起脑电变化及应激反应

为了定量分析35 GHz毫米波辐照大鼠引起的应激反应过程及其判断根据,本文测量辐照引起的大鼠脑电(EEG)变化,并使用小波分析及脑电能量相对变化率方法定量分析,得到毫米波辐照下,大鼠会依次经历平静期、警戒期、相持期、衰竭期。根据应激各阶段的温升、皮肤损伤、血液生化指标变化,得到毫米波引起大鼠各个应激阶段的判断根据是:受照部位表皮温度达到热痛阈值时大鼠从平静期进入警戒期;当皮肤损伤较为严重时,其应激反应敏感度下降,大鼠从警戒期进入相持期,同时其内脏器官出现损伤;继续辐照使得大鼠内部重要器官损伤加重而进入衰竭期,直到衰竭而死亡。

小波变换分析高功率毫米波辐照下大鼠脑电的变化

搞功率毫米波(HPMMW)局部辐照动物在短时间内(数秒)就能使动物产生强烈的热应激反应。这种效应有多种用途。

高功率毫米波辐照对大鼠血液生化指标的影响

目的通过研究高功率毫米波辐照大鼠血液生化指标的影响探究毫米波的生物效应。方法检测大鼠在35GHz高功率毫米波短时间(小于50s)局部辐照下AST(谷草转氨酶)、CK(肌酸磷酸酶)、LDH(乳酸脱氢酶)三项血液生化指标的动态变化。结果AST、CK、LDH指标随辐照时间增加而明显升高。结论本研究提示即使是短时间的局部辐射高功率毫米波可能引起心脏、肝脏、骨骼肌等器官受损;AST,CK,LDH可作为研究毫米波生物效应的重要生化指标;辐照后1h测量生化指标与辐照剂量具有较好的相关性,该时间段为生化指标的测量最佳时间。