Nd:YAG激光与半导体激光对山羊髓核组织生物热效应的比较

目的:比较波长1064nm的Nd:YAG激光和波长980nm的半导体激光对椎间盘髓核组织的生物热效应。方法:选取新鲜山羊完整脊柱80具,将其L6/7节段制作成脊柱功能单位标本80个,分为波长1064nm的Nd:YAG激光椎间盘照射组(A组)和波长980nm的半导体激光椎间盘照射组(B组),每组40个标本,再按激光最终照射能量的不同各分为200J、400J、600J、800J、1000J5个亚组,每个亚组8个标本。观察照射前后标本的质量差和照射过程中椎间盘周边的温度变化情况,操作结束后水平切开椎间盘观察汽化腔形态,测量汽化腔的长、宽轴。结果:两组照射后标本的质量减少量随照射能量的增大而增加;在相同能量下,B组激光照射后标本的质量减少量大于A组,在能量分别为200J、400J时比较P<0.05,能量为600J、800J、1000J时比较P<0.01。照射过程中椎间盘前缘、后缘、椎间孔内侧壁的温度升高值随激光能量的增加而升高,当以同一能量进行照射时,B组激光照射过程中椎间盘周边的温度升高值高于A组激光相同位点处的温度升高值(P<0.01)。A组激光照射后肉眼观察汽化腔大致呈圆形或卵圆形,B组激光照射后的汽化腔形态接近于椭圆形,相同能量照射时B组激光的汽化腔长轴大于A组(P<0.01);能量为200J、400J时A组激光汽化腔的宽轴均大于B组(分别为P<0.05,P<0.01),能量为600～1000J时两者比较均无统计学差异(P>0.05)。结论:波长980nm的半导体激光对山羊椎间盘髓核组织的消融能力优于波长1064nm的Nd:YAG激光,但Nd:YAG激光的安全性相对较高。

微波的生物热效应的机理和特性研究

水在生命体中是大量存在的 ,它是维持生命的必要物质。它能促进细胞的繁殖和血液的循环 ,促进和参与生物化学反应 ,为生物大分子的功能发挥提供适当条件。由于它是具有一定偶极矩的微观小分子 ,其转动频率是处在微波范围内 ,所以我们判定生物体中的液态水能吸收一定频率和强度的微波 ,并可以将所吸收的微波能量转化为水分子无规运动的热能 ,使水温升高。我们的实验结果应证了这个机制 ,从而可导致血液循环 ,细胞繁殖和一些生化反应的加快和增强DNA ,蛋白质和酶的生物活性等生物功能。

980nm和810nm半导体激光生物热效应的比较

目的探讨不同波长的红外激光在不同生物组织中热效应的差异,为临床应用提供参考。方法用波长为980nm和810nm的半导体激光分别照射鸡肝,鸡胸肉,瘦猪肉,观察并记录组织出现凝固的时间,取平均值对比。结果两种激光在同一组织标本的热效应强度不同,同一激光在不同组织标本中热效应也不同,即颜色深的组织,热反应强,出现凝固的时间短,反应快;颜色浅的组织出现凝固的时间长,反应慢。980nm激光对3种组织的热效应强于810nm激光,反应时间明显短于810nm激光。结论红外激光的生物组织热效应不仅由激光自身波长决定,也受被照组织颜色的深浅影响。

毫米波生物热效应的理论研究

从理论上研究了平面分层均匀组织人体模型在垂直入射毫米波照射下，体内电磁场、吸收功率、比吸收热、温度场及其分布，并对毫米波热疗机理进行了初步探讨。

激光的生物热效应作用机制问题

本文讨论了与激光生物热效应作用机制有关的若干问题 .

微波生物非热效应的量子理论及其机理

根据已有的微波生物非热效应的实验,应用量子力学推导出微波生物非热效应的公式。该公式表明:微波生物非热效应与辐射功率无关,仅取决于生物组织的结构。根据共振吸收的普遍性和生物组织的结构所具有的自适应性,提出“共振自适应”理论,并用其来解释微波生物非热效应。

电磁生物非热效应的理论分析

应用量子力学推导出电磁生物非热效应的公式,即单位时间入射到生物组织内的光子数与分子振动维数的关系式.该公式表明:电磁生物非热效应与辐射功率无关,仅取决于生物组织的结构.根据共振吸收的普遍性和生物组织的结构所具有的自适应性,提出"共振自适应"理论,并用其来解释电磁生物非热效应.

牡蛎热效应的初步研究

本文报道对牡蛎进行不同温度下养殖7d或14d所产生的机体内糖、脂及蛋白质等三大分子组成变化的实验结果,发现在常温范围内牡蛎对热具有较大的敏感性。

激光对生物体的热作用效应分析初探

藉助分形分维理论和热传导理论，提出了生物分子的解链温度及激光辐照生物体而使生物分子解链的时间门槛值。

不同功率微波辐射下牛晶状体非热效应定量研究

为实现对生物体微波非热效应的定量表征,提出通过测量微波辐射过程中生物组织的介电系数变化来定量表征微波生物非热效应。将基于二端口微波对消电路原理,通过测量S_(21)参数以及晶状体的透光度和折射率变化,来定量研究不同辐射功率下牛晶状体的微波非热效应。研究表明S_(21)参数在一定程度上可以用来量化的表征处于不同状态的牛晶状体。并且微波辐射功率越大,晶状体受损程度越大,S_(21)参数变化也越大。为定量研究眼睛和微波生物非热效应提供一种研究途径,同时相关研究成果也为针对微波生物非热效应的安全标准制定提供重要的参考数据。

微波及高强电磁脉冲灭菌的机理分析

采用连续微波与瞬态电磁脉冲对食用酱油和中草药丸进行灭菌实验研究,从微生物细胞的介电特性、膜离子通透率和外电场引起的膜电压变化进行了生物热效应和非热效应分析。微波连续波的灭菌主要是基于生物的热效应。而瞬态电磁脉冲灭菌则是基于生物的非热效应。在外电场作用下,细胞的跨膜电位增加,导致钾离子通道开启,细胞的钾离子流向膜外。膜电压的改变使得电压依赖性的钙离子通道开启。膜外浓度较大的Ca2+顺电位梯度进入细胞内,导致细胞消亡,细胞的跨膜电压变化越大,引起的细胞死亡率就越高。

生活污水微波二级消毒及机理的研究

电磁场与生物系统的相互作用能导致不同生物层次上形态、结构、功能等方面的变化。采用连续电磁波对生活污水进行二次消毒,细胞内有一定偶极矩的微观分子和介电特性生物分子聚集体在外加电磁场的作用下产生介电损耗,并将吸收的微波能量转化为无规则运动的热能,使温度升高,产生热效应;在外加电磁场的影响下,膜电位的改变使细胞膜构象发生变化,影响K^+、Na^+通道的开启。同时使电压依赖性的钙离子通道开启,膜外浓度较大的Ca^(2+)顺电位梯度进入细胞内,导致细胞消亡,产生非热效应。细胞的跨膜电压变化越大,引起的细胞死亡率就越高。结果表明,微波对生活污水具有较好的消毒效果。该方法具有高效、廉价、操作简单、便于实现自动化、不需添加任何物质和不产生任何二次污染等优点。

微波辐照猪肉透热深度影响因素和表面变化

生物组织吸收微波辐照的影响因素及微波辐照效率是临床上进行体外辐照治疗时需要考虑的重要问题之一。以猪肉样本块为研究对象,用频率为2450 MHz的微波,通过控制辐照的3个变量(时间、功率、距离),分别探测了表层、透热最深层的温度和微观组织形貌变化。实验结果表明:增大辐照功率提升上表面温度效果最明显;根据不同深度位置的温度变化曲线,当上表面达到一定温度后才产生透热深度;从理论上解释了由于极化和弛豫现象而使上表面温度影响透热深度的原因,并由热传导方程的推导公式,验证了控制辐照影响上表面温度能够间接影响透热深度的实验结果,为微波辐照热疗中温度控制的进一步研究提供基础。

微波辐照猪肉脂肪实验规律的研究

微波在生物组织中的传播特性及生物组织内温度分布的研究对医疗诊断和临床治疗具有重要意义。本研究以2450 MHz频率的微波治疗仪作为发射装置,以猪肉腹部皮下脂肪组织为研究对象,通过控制辐照时间和功率两个变量,测量脂肪组织上表面温度、质量损失率及透热深度,观察脂肪组织表面的微观形态,探究影响猪肉腹部皮下脂肪组织质量和透热深度的因素。由模拟得到的温升曲线可知,增大辐照时间和辐照功率可促使脂肪组织上表面温度升高,质量损失率和透热深度也随之增加,当上表面温度达到41.8℃时,出现透热深度。分析可知,脂肪组织透热深度最高约达20.8 mm,由热传导方程验证温升曲线随时间的增加变化率逐渐变小的趋势。本研究结论可为微波热疗中温度的分布及浅表皮热疗提供理论支持。

宽谱治疗仪在会阴侧切伤口中的应用

近年来会阴侧切缝合术在产科临床实践中的应用越来越普遍。会阴侧切伤口由于其特殊的解剖部位,污染机会多。尽管在消毒、缝合或抗生素的应用上都特别认真、谨慎,也难以保证会阴侧切伤口的愈合率达到百分之百,这一问题长期困绕着产科工作者。ST—宽谱治疗仪是中外合资华鼎医疗器械厂有限公司生产制造。它是通过红外线及毫米波宽频谱辐射作用于人体。