用于康复治疗的磁振热理疗仪设计

开发一种用于康复治疗的磁振热理疗仪,该理疗仪包括磁热振子与控制系统两部分,磁热振子提供磁、振、热3种物理治疗因子,控制系统实现对时间设定与治疗温度实时监控,能够为患者提供磁场强度、治疗温度、振动按摩等参数多种选择。通过对该理疗仪的磁热振子进行实验,结果显示其含芯线圈的温度在通电5 min后可以达到稳定,且可以通过设置工作电源电压对温度进行精确控制。实验结果证明,该磁振热理疗仪具有多磁场强度、温度独立设置、两种按摩方式等特点,能够很好满足临床上不同患者的需求。     

频率可调型磁颗粒靶向热疗实验平台的研制

针对磁颗粒靶向热疗研究,本文设计了一种频率可调型磁颗粒靶向热疗实验平台.首先分析了磁颗粒靶向热疗系统的总体结构,提出了通过串联不同补偿电容来实现频率可调的方案,搭建了频率和幅值可调的高频电源.通过自制探头测量各工作点的磁场强度及其分布情况,表明该实验平台的磁场强度最大可达16 kA/m,磁场分布较为均匀,输出频率可在30~80kHz之间自由调节,基本满足磁颗粒靶向热疗的要求,为进一步的实验研究打下了基础.     

脉冲磁激励的磁声效应和热声效应的仿真研究

我们根据电磁场辐照低电导率样本时电磁场和声波场之间的耦合关系,对脉冲磁激励的磁声效应和热声效应展开研究。本文基于电磁场理论和声波传播理论知识,推导了脉冲磁激励的声压波动方程;构建二维载流线圈和低电导率圆形薄片模型以模拟成像物理环境,利用有限元方法分析瞬态电磁场;并且根据电磁场仿真结果,进行磁声效应和热声效应所产生的声场仿真计算。仿真结果表明,微秒级高斯脉冲磁场激励下,低电导率样本中热声效应比磁声效应大,且起主要作用;微秒级高斯脉冲磁场和0.2 T静磁场激励下,低电导率样本中热声效应和磁声效应共存。该研究为感应式磁声成像和磁热声成像的进一步应用奠定了基础。     

生物电流磁声检测仪器(综述)

在外加磁场作用下,流过组织的生物电流生成洛伦兹力,产生声波响应。靠近组织处放置至少一个声波转换探头(声音换能器),可以检测到与生物电流有直接关系的声波响应。具体说,在较好运用该方法的仪器中,外加磁场可由环绕组织对称放置的磁场发生器产生。按序轮流启动相对的一对磁场发生器可以使磁场相对于组织转动,这样,磁场由每对相对放置的磁场发生器产生,并且当向另一对磁场发生器供电时磁场旋转。一种较好的运行方式下,一个周期磁场外加于组织,同步检测声波响应,这种方式可检测低频和直流。更精巧的设置是外加不同频率的两种周期磁场,因为不同频率的磁场有不同的空间梯度特征,比如,第一种磁场具有较高的空间梯度特征,第二种磁场具有较低的或固定的空间梯度特征。分别测量两种频率的声波响应,可得到被测电流的位置信息。最终,具有2个未知数的2个方程可解出满足方程的2个解,即生物电的位置和方向。     

磁导航外科手术模型系统设计和建造

磁导航外科手术系统是一种利用外界磁场引导药物或其它治疗手段在患者体内完成复杂外科手术的一种全新的治疗设备.它主要由超导磁体系统、立体定向成像系统、监视、控制系统、人机交互界面、电源系统、介入式手术器械等部分组成.根据该系统对磁体的特殊要求,首先设计并建造了新的磁体结构,并最终设计、建造了国内首台磁导航外科手术模型系统,试验结果显示该系统工作正常,较好的模拟了磁导航外科手术系统的基本功能,取得了令人满意的试验结果.     

经颅磁刺激仪线圈位姿调整装置

为了解决传统经颅磁刺激仪刺激线圈位姿固定,导致输出磁场刺激部位调节困难的问题,本研究设计并仿真了一种经颅磁刺激仪线圈位姿调整装置,设计了线圈位姿调整装置的机械结构,建立系统坐标系、线圈和人脑有限元模型,分析在刺激电参数相同、机械结构参数不同条件下,线圈刺激颅脑的磁场分布.随着刺激线圈位姿的调整,磁场刺激颅脑的部位发生改...     

用于磁刺激的圆形线圈的优化研究

以华科公司研发产品HKYJ-1型磁场刺激器为基础,建立磁刺激线圈的RLC模型,根据线圈峰值磁能指标对HKYJ-1型磁场刺激器磁头线圈的优化性进行讨论和评估.仿真结果证明HKYJ-1型磁场刺激器的磁刺激用圆形线圈所产生的峰值磁能与磁刺激治疗所需阈值磁能未能形成最优,线圈峰值磁能过大,其后果使线圈能耗过大,至使磁头发热过大,(与设备实际使用情况相符)最终导致刺激器工作有效性降低.根据研究结果本文提出了HKYJ-1型磁场刺激器的改进建议,提出了优化磁刺激用圆形线圈制作参数和结构参数的途径和方法,这样有效地提高华科HKYJ-1型磁场刺激器的医疗效率.     

利用梯度算法估计脑磁源参数

脑磁技术是生物电磁研究的一个重要领域。通过对脑磁图的反演可以获得脑神经的功能信息，进而为认知研究及脑神经疾病的诊断提供一种无损探测手段。这里利用模拟计算机的方法对梯主算法在推断磁源参数中的应用进行了讨论。在假设已知磁源数目的条件下，对具有两种不同噪声水平（ＳＮＲ＝２０，２００）的磁场分别进行了计算。结果表明在反演一个磁源的磁场时，两种信噪比下均可以得到理想的结果，而反演两个磁源的磁场时必须有较高的     

脑磁图的反演问题

生物磁学(Biomagnetism)是研究生物材料产生外部磁场的一门学科。对人体而言,神经和肌肉组织中的离子电流都能够产生这种外部磁场。根据产生磁场的器官不同,人体的磁场可以划分为心磁场,脑磁场和肌磁场等。其中反应脑磁场变化的脑磁图(MEG)是生物磁学研究中最活跃的一个领域。     

磁疗用圆片永磁磁源空间磁场有限元分析

目的：研究圆片磁源空间磁场不同参数的量值和分布,为定量使用圆片磁源提供多参数计算依据。方法：采用有限元数值法计算得出的圆片磁源空间磁场的矢量磁位、磁感强度、磁场能量密度量值和空间分布图,并计算绘出磁感强度等值线和磁力线。结果：圆片磁源空间磁场的矢量磁位、磁感强度和磁场能量密度在磁源轴向（X轴）单调下降,在磁源极面径向（Y轴）由中心到半径处单调增加、过半径后单调下降,总体趋势随距磁源距离的增加而下降。磁感强度等值线和磁力线更直观地描述了磁场的变化。结论：多参数磁源空间磁场的计算,对于更准确地进行磁疗定量研究是非常必要的。     

注入式磁声成像中热声效应的初探

探究磁声成像中热声效应的影响。通过加载和不加载静磁场条件下,改变激励源的相位和幅值以及换能器的接收方向来验证铜、铝、石墨和凝胶四种不同特性样本被激发的磁声信号和热声效应信号,并进行分析。磁声成像中热声信号与激励电压的相位无关,其传播方向在各个方向都有,其幅值与激励的能量成正比。相对于其他样本而言,凝胶仿体中的热声效应的影响最大。在生物组织中进行磁声成像时,热声效应的影响不可忽略。     

基于脑电图的不同频率磁刺激内关穴脑网络分析

磁刺激和电刺激在离子水平的作用机制是相似的。相比之下,磁刺激技术具有无痛、可刺激深部组织等优点。不同的刺激参数会产生不同的机体效应,同时所引发的神经调控机制也不同。采用不同频率(0.5和3 Hz)的脉冲磁场刺激内关穴,采集刺激前、后的32导脑电信号,计算各通道脑电信号之间的相关系数。针对正、负相关系数的不同分布特点,采用不同的阈值,分别对正、负相关系数矩阵进行二值化处理。以脑电通道作为所构建脑功能网络的节点,构建并分析不同状态下的脑功能网络,探讨频率参数对磁刺激内关穴脑功能区活动的影响。结果发现,0.5和3 Hz磁刺激内关穴后较刺激前,大脑额叶、颞叶和中央区内部以及脑区之间的正相关呈现增加的趋势。同时,0.5 Hz磁刺激内关穴后,额叶与枕叶以及颞叶与枕叶之间的大尺度连接增强,且具有负相关特性。这一研究结果为磁刺激频率的选取提供一定的依据。     

脑磁场及其检测技术—脑磁图简介

研究大脑机能的手段应该是无创而又灵敏的。脑磁图(Ｍａｇｎｅｔｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｐｈｙ,ＭＥＧ)作为一种新的无创脑机能检测方法在先进国家受到了越来越多的重视 ,并且已经被应用于临床。在此简单地介绍脑磁图的基本原理及其在神经科的应用。1　生物磁场及其检测技术发展的历史磁场可以被分为由磁性物质产生的磁场及由电流产生的磁场两种。生物体内产生的磁场也可以分为两种 ,一种是由蓄积在人体内的磁性物质产生的 ,如由肺、胃、肠和肝脏等产生的磁场 ,另一种是由体内的生物电流产生的 ,如神经、心脏和脑等器官内生物电流产生的…     

交变磁场诱导冠状动脉支架的升温

背景:对于药物涂层支架的安全性问题目前尚存在争议。磁诱导热疗可以利用交变磁场诱导磁介质升温,对局部病灶进行热疗。由于心脏支架多以不锈钢、镍、铬等合金材料构成,因此具备在磁场下的升温条件,并且目前国内外尚无通过磁诱导心脏支架升温的相关报道。目的:观察不同冠状动脉支架在交变磁场下的升温情况。探讨磁场强度、磁场频率、磁场方向及支架的材质对冠状动脉支架升温的影响规律。方法:将不同材质冠状动脉支架(316L型、镍钛合金、钴铬合金)置于交变磁场中,调节磁场参数(场强、频率)和支架长轴与磁场方向的夹角,观察上述因素对交变磁场诱导冠状动脉支架升温的影响。结果与结论:支架材料对磁场诱导升温有显著影响,并以316L型支架升温效果最好;随着支架长轴与磁场方向所成角度的增大,升温效果明显降低;随着交变磁场频率及电流强度增加温度升高更明显。     

磁疗用球形永磁磁源空间磁场有限元数值计算方法

目的：研究球形永磁磁源空间磁场不同参数的量值和分布,为定量使用球形永磁磁源提供多参数计算依据。方法：采用有限元数值法计算得出的球形永磁磁源空间磁场的矢量磁位、磁感强度、磁场能量密度量值和空间分布图,并计算绘出磁力线和磁感强度等值线。结果：球形永磁磁源空间磁场的矢量磁位、磁感强度和磁场能量密度均随距磁源距离的增加而快速下降;磁感强度等值线和磁力线更直观地描述了磁场的变化。结论：建立磁源空间磁场计算方法对于更准确地进行磁疗定量研究是非常必要的。     

重复经颅磁刺激仪的优化设计

本文建立了RLC磁刺激仪模型 ,给出了模型参数计算方法。将磁刺激系统的性能指标分为三部分 :反映磁刺激仪输出性能的损耗能量 ;反映线圈输出性能的峰值磁能 ;反映线圈结构的几何变量。在给定磁刺激条件下 ,调整平面螺旋线圈的结构并计算出依赖于线圈结构参数的磁刺激仪和线圈输出性能值 ,从而 ,寻找最优的系统参数。优化结果表明 :线圈外半径和线的直径 (或截面面积 )是关键因素 ,选择合适的线圈外半径和线结构可以大大降低功耗 ,提高磁刺激频率 ,解决线圈发热问题     

重复经颅磁刺激治疗抑郁症的刺激参数的研究进展

重复经颅磁刺激是在经颅磁刺激基础上发展起来的新的神经电生理技术,它利用磁场作用于大脑皮质产生感应电流来改变皮质神经细胞的动作电位,从而影响脑内代谢和神经电活动。本文简单综述了重复经颅磁刺激治疗抑郁症的部分刺激参数。     

磁声成像方法的研究进展

磁声成像技术（MAT）是电阻抗成像与超声成像相结合的一种方法。感应式磁声成像方法是将被测样本置于静磁场和交变磁场中,交变磁场在样本中产生涡流,涡流受到洛仑兹力作用而激发出超声波,通过检测超声信号重建电阻抗的分布。应用感应式磁声成像方法可以获得较高分辨率的图像和灵敏度,对临床辅助诊断具有重要意义。并在此基础上提出了无需旋转静磁场的感应式磁声成像方法。     

一种用于磁共振引导的加速器系统的磁屏蔽方法研究

在磁共振引导的加速器系统中,面临的主要技术挑战之一是磁共振系统中的外磁场会对加速器中的电子束产生干扰,进而影响加速器的正常工作。为了抑制磁场干扰,利用高磁导率的材料设计了一种开口结构的磁屏蔽筒。使用三维电磁场有限元分析软件ANSYS Maxwell仿真亥姆霍兹线圈,其产生的匀强磁场代替影响加速器电子枪的磁共振外磁场,对屏蔽筒磁导率、半径、长度、侧边厚度、底边厚度、外磁场磁感应强度参数进行仿真求解,使用MATLAB进行数据处理来比较屏蔽性能,给出了最优半径与长度时不同侧边厚度与底边厚度的屏蔽效能表,可完全满足磁共振引导的加速器系统的需求。     

极低频磁场对细胞的生物效应及机制启示

研究极低频磁场对细胞产生的生物效应及作用机制.从细胞DNA损伤、细胞增殖分化及凋亡、细胞内自由基和酶三个方面综述了极低频磁场的生物效应,从而讨论其作用机制.在细胞DNA损伤方面,极低频磁场可能造成DNA分子链断裂;在细胞增殖分化及凋亡方面,极低频磁场可以诱导一些干细胞的增殖和分化,但是对一些癌细胞却有诱导凋亡的作用;在细胞内自由基和酶方面,极低频磁场可以提高细胞内自由基浓度,影响酶的活性.极低频磁场作用于细胞所产生的生物效应与磁场频率、强度和暴磁时间及细胞类型有着复杂的关系,在磁场频率和强度上具有"窗口效应".并且在三个方面的研究中均存在自由基浓度和酶活性的改变,在研究磁场作用机制方面,推断磁场可能是通过提高自由基浓度和改变酶活性来产生作用的,即氧化应激效应,从而产生细胞的各种生物效应.