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生物电磁效应及其在睡眠障碍治疗中的应用

生物电磁效应及其在睡眠障碍治疗中的应用

作者：魏静霞河北科技大学

学位级别：硕士

随着电子设备和通讯技术的发展，电磁场对人体造成的影响已越来越大，其中既有有利的一面，也有不利的一面。生物电磁效应（Bioelectromagnetic Effects）主要研究生物系统与电磁场之间的相互关系及相互作用，并且与生命科学、环境科学... 详细信息

随着电子设备和通讯技术的发展，电磁场对人体造成的影响已越来越大，其中既有有利的一面，也有不利的一面。生物电磁效应（Bioelectromagnetic Effects）主要研究生物系统与电磁场之间的相互关系及相互作用，并且与生命科学、环境科学、生物医学工程学以及电磁学都有密切的关系。通过生物电磁效应的研究，使人们有意识的利用电磁场对人体有利的一面，应用于生物医学研究，寻找一些疾病的诊断和治疗方法，达到治疗疾病的目的。其中电刺激技术和磁刺激技术受到越来越多研究人员的关注和重视。本文中采用电刺激器和磁刺激器对睡眠障碍患者脑部施加刺激。通过对患者刺激前和刺激后的脑电信号进行功率谱分析、时频分析以及复杂度分析可知，电刺激和磁刺激能使患者脑部产生一定的生物效应： 1）电刺激前，失眠症患者的脑电波中δ波段所占比例较多，θ波与α波出现频率较低，β波出现的频率接近于0，脑电复杂度值普遍偏低;电刺激后，失眠症患者脑电中δ波减少，在α波增多，β波很少出现，脑电复杂度值均有提高。这表明电刺激对失眠症有一定的治疗作用，患者疲劳感减轻，处理信息能力增强，思维比治疗前活跃，夜间入睡比治疗前容易。 2）磁刺激前，嗜睡症患者脑电波中瞬态脉冲较多，复杂度值偏低;磁刺激后，嗜睡症患者脑电波中瞬态波有所减少，复杂度值有所提高，患者短时间、不可抗拒的入睡次数减少，磁刺激对嗜睡症有治疗作用。其中电刺激用于编号分别从001到006的六名失眠症患者的治疗，磁刺激用于编号分别从007到009的三名嗜睡症患者的治疗。对九名患者的刺激均是在白求恩国际和平医院睡眠障碍研究中心进行的。每次刺激时间均为30分钟，共治疗20天。

关键词：生物电磁效应电刺激磁刺激睡眠障碍脑电信号

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生物电磁效应研究

现代电信科技 2012年第5期42卷 39-44页

作者：李国庆马文华武彤工业和信息化部电信研究院中国泰尔实验室中国移动通信集团设计院中国计量科学研究院

首先介绍了国际非电离辐射防护委员会生物电磁学研究的主要成果和人体暴露于电磁场中的限值,其次对世界卫生组织数据库中关于移动通信频段生物电磁学研究的实验研究案例进行了概括,然后介绍了我国在电磁辐射防护领域的法规和标准的建设... 详细信息

首先介绍了国际非电离辐射防护委员会生物电磁学研究的主要成果和人体暴露于电磁场中的限值,其次对世界卫生组织数据库中关于移动通信频段生物电磁学研究的实验研究案例进行了概括,然后介绍了我国在电磁辐射防护领域的法规和标准的建设情况,最后从通信行业的实际需求提出一些研究建议。

关键词：生物电磁效应电磁场电磁暴露电磁辐射防护移动通信

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生物电磁效应及其在生命搜索中的应用

大众科技 2009年第1期11卷 19-20页

作者：刘艳王绪本张振宇成都理工大学信息工程学院四川成都610000

所有生物体都有生物电和生物磁,文章简要介绍了生物电磁性的来源和广泛应用,重点介绍了在生命搜索中的应用和相应的超导量子干涉仪等检测设备。

关键词：生物电生物磁生物电磁效应超导量子干涉仪

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生物电磁效应及其应用

中学物理教学参考 2001年第4期30卷 19-20页

作者：王高江苏省阜宁师范学校 224400

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电磁环境下生物效应的初步研究

农机化研究 2003年第2期25卷 96-98页

作者：杨新平杨公明苗东子西北农林科技大学机电学院陕西杨陵712100 长春市电业局吉林长春130022

首先研究了螺线管周围的磁场分布及其变化规律,模拟得到了理想情况下螺线管内细胞中的感应电场分布,将其应用于小白鼠的脉冲电磁场试验中,得到此时对生物体发生作用的磁场变化率dB/dt的数值,由此知道了电路中电流的波形,就可以得到空间... 详细信息

首先研究了螺线管周围的磁场分布及其变化规律,模拟得到了理想情况下螺线管内细胞中的感应电场分布,将其应用于小白鼠的脉冲电磁场试验中,得到此时对生物体发生作用的磁场变化率dB/dt的数值,由此知道了电路中电流的波形,就可以得到空间中任意一点的磁场强度及其变化率,从而可将这种模拟计算应用于更微观的生物电磁试验中磁场的测量。这使生物电磁效应中的磁场的量化成为可能,为进一步的研究打下基础。

关键词：生物电磁效应模拟计算脉冲电磁场生物电磁场人工电磁环境

无线电能传输电磁环境对小鼠海马DG区神经兴奋性的影响研究

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无线电能传输电磁环境对小鼠海马DG区神经兴奋性的影响研究

作者：赵毅航河北工业大学

学位级别：硕士

无线电能传输(Wireless Power transmission,WPT)是一种利用电磁场在物理空间的分布及传播特性,实现电能由发射端传递至接收端的技术。近年来,该技术被广泛应用于医疗器械、电子设备以及电动汽车无线充电等方面,方便人们生活的同时也带... 详细信息

无线电能传输(Wireless Power transmission,WPT)是一种利用电磁场在物理空间的分布及传播特性,实现电能由发射端传递至接收端的技术。近年来,该技术被广泛应用于医疗器械、电子设备以及电动汽车无线充电等方面,方便人们生活的同时也带来了一定的生物电磁效应安全问题。神经系统作为人体的指挥系统,同时也是受电磁辐射影响最严重的敏感区域之一。因此本文选取小鼠海马DG区为目的脑区,利用新物体识别实验范式、基于光纤记录的小鼠脑部神经活动钙信号的光学检测技术以及全细胞膜片钳技术展开研究。(1)基于本课题组搭建的无线电能传输实验平台开展电磁暴露实验,设置磁场暴露5天、15天以及30天实验组别,采用新物体识别实验范式进行空间认知能力检测,研究无线电能传输电磁环境不同暴露时长对小鼠空间认知能力以及学习记忆能力的影响。结果表明,磁场暴露组的熟悉期运动轨迹总长度、测试I期和II期认知指数以及探索新旧物体的次数比相较于对照组无显著性差异,说明电磁场暴露没有影响小鼠个体自身的运动能力,并且不会影响小鼠与空间记忆相关的能力,也不造成小鼠认知功能障碍等问题。(2)采用在体光纤记录技术,实现对小鼠海马DG区的实时钙信号检测,进而分析了无线电能传输电磁环境不同暴露时长对小鼠海马DG区钙离子浓度的影响。结果表明,随着磁场暴露天数的增加,小鼠海马DG区神经细胞钙离子浓度逐渐上升,钙信号幅值显著增加,使得神经兴奋性增强,同时验证了磁场作用于小鼠进而影响神经兴奋性的累积效应。(3)利用全细胞膜片钳技术,研究了无线电能传输电磁环境不同暴露时长对小鼠海马DG区神经细胞钾离子通道特征变化和电位活动改变的影响,并研究电磁场暴露对神经兴奋的潜在影响。结果表明,无线电能传输电磁环境暴露显著影响了小鼠海马DG区神经元活动变化,通过抑制钾通道电流激活过程并促进其快速失活,显著抑制了瞬时外向钾电流和延迟整流钾电流,从而减少了K的外流,增强了神经兴奋性。本文从行为学、在体动物实验、离体神经电生理学等不同角度研究了无线电能传输电磁环境不同暴露时长对小鼠海马DG区神经兴奋性以及认知功能的影响。进一步阐明了无线电能传输系统的生物电磁效应问题。

关键词：无线电能传输生物电磁效应光纤记录膜片钳技术神经兴奋性

不同磁感应强度的微秒脉冲磁场对卵巢癌细胞SKOV3的影响

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高电压技术 2016年第8期42卷 2494-2500页

作者：米彦芮少琴储贻道张晏源唐均英龙映妃重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400030 国网天津市电力公司检修公司天津300010 国网安徽省电力公司检修公司合肥230061 重庆医科大学附属第一医院重庆400016

雷电μs脉冲电磁场的危害越来越严重,却鲜有人研究此μs脉冲电磁场对人的影响。为研究μs脉冲磁场的生物电磁效应机制以及对人体健康的影响,使用人卵巢癌细胞株SKOV3作为实验对象,采用实验室自制的μs脉冲磁场发生器产生不同磁感应强度... 详细信息

雷电μs脉冲电磁场的危害越来越严重,却鲜有人研究此μs脉冲电磁场对人的影响。为研究μs脉冲磁场的生物电磁效应机制以及对人体健康的影响,使用人卵巢癌细胞株SKOV3作为实验对象,采用实验室自制的μs脉冲磁场发生器产生不同磁感应强度的μs脉冲磁场（磁感应强度为1~200 m T,上升时间为800 ns,脉冲宽度为8.4μs,频率为8 Hz）处理细胞3 d时间,每天间隔12 h时间处理1次,每次处理时间为1 h。处理结束后24 h时间分别使用噻唑蓝（MTT）和流式细胞术（flow cytometry method,FCM）来检测细胞的增殖抑制率和凋亡率。结果显示：增殖抑制率与脉冲磁场的磁感应强度不呈现趋势变化关系,且增殖抑制率均低于5%,μs脉冲磁场对SKOV3细胞的增殖抑制率不具有统计学意义（概率P〉0.05）;肿瘤细胞的凋亡率与脉冲磁场的磁感应强度也不呈现趋势变化关系,且凋亡率均低于12%,脉冲磁场对SKOV3细胞的凋亡也不具有统计学意义（概率P〉0.05）。研究结果揭示：不同磁感应强度（1~200 m T）的μs脉冲磁场对卵巢癌细胞SKOV3无显著影响。

关键词： μs脉冲磁场磁感应强度卵巢癌细胞SKOV3 MTT 流式细胞术生物电磁效应

医工融合背景下医电交叉案例教学及其在教学上的实践

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中华医学教育探索杂志 2023年第5期22卷 650-653页

作者：成立唐紫薇赵学童杨丽君余亮重庆大学电气工程学院重庆400044 重庆医科大学附属第一医院内分泌内科重庆400042

本研究以医学与电气工程学科的融合为例,介绍了医电交叉融合的教学方法及近3年的教学实践经验。从学情特点分析、教学导入流程、案例讨论分析及课后追踪提升等环节着手,分析了医电交叉教学特点,并提出了相应的教学方法与配套案例。初步... 详细信息

本研究以医学与电气工程学科的融合为例,介绍了医电交叉融合的教学方法及近3年的教学实践经验。从学情特点分析、教学导入流程、案例讨论分析及课后追踪提升等环节着手,分析了医电交叉教学特点,并提出了相应的教学方法与配套案例。初步探索表明,该教学方法可以提升学生的综合能力,特别是多学科思维能力,具有一定的正面效应。

关键词：医工融合医电交叉生物电磁效应创新创业实践

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WPT电磁生物安全性研究现状及展望

船电技术 2023年第4期43卷 56-59页

作者：王娇沈昊旻王乐宇乔康恒中国人民解放军91208部队山东青岛266000 海军工程大学电气工程学院武汉430033

生物电磁安全性是无线电能传输技术实用化和产业化需要解决的首要问题。本文首先对生物电磁效应进行简要介绍,然后系统梳理了目前电场式和磁场式无线电能传输技术生物安全性的研究现状,最后指出无线电能传输生物电磁安全性方面几个需重... 详细信息

生物电磁安全性是无线电能传输技术实用化和产业化需要解决的首要问题。本文首先对生物电磁效应进行简要介绍,然后系统梳理了目前电场式和磁场式无线电能传输技术生物安全性的研究现状,最后指出无线电能传输生物电磁安全性方面几个需重点关注的问题。

关键词：无线电能传输生物电磁效应电磁安全性