临床医学工程技术课程讲稿.pptx

第二章;1、医疗仪器在诊治疾病的过程中是如何进行工作的？ 是通过跟患者进行不同形式的能量转化和交换进行工作的。 2、医疗仪器为什么能诊治病人的疾病？ 当对生物体加以各种不同物理因子和不同剂量的能量作用时，在人体不同部位或组织中就会产生相应的反应。控制这些能量的强度和作用时间可产生有益的效果，使病变组织得到修复或康复。 ;第一节 生物体的构成;生物效应：是指外加能量进入生物体后被生物体吸收并由此产生相应的生物物理和生物化学过程，从而对生物体不同层次的形态、结构、功能等各方面产生影响和变化。 细胞：是构成人体和其他生物体的基本单位。生物体内所有的生理功能和生化反应都是在细胞及其产物的物质基础上进行的。;第二节 生物体的电特性及电磁场的生物效应;二、低频电流和高频电磁场的生物效应 1、低频大电流对生物组织的作用 1.1、电流对生物活体组织的作用是非常复杂的。与电流的频率、强度、组织结构的部位等因素有关。 1.2、主要表现为电阻性，可导致产生物理学效应、电化学效应及其他的反应。 1.3、人体的各种脏器的电导率不同，当有一定的电流通过不同脏器时，引起的电刺激反应不同。 1.4、电流对于人体组织具有一定的有益作用。 ;2、高频电磁场的生物效应 2.1、射频电磁场的生物效应：当有射频电磁场透入生物系统中，将与生物组织发生相互作用时，导致不同生物层次上的形态、结构、功能等方面的变化。在微波段时，称为微波的生物效应。 2.2、大剂量的微波通过生物组织时可产生热效应，引起各种物理、化学和生理的变化。 2.3、微波致癌：≤1mW/cm2，不会增加致癌危险。一定条件的微波照射对其他致癌因素有促进作用。 2.4、一定条件的微波照射可引起动物和人体内分泌功能的改变，也可引起新陈代谢和生化指标的变化。 2.5、在热效应的情况下，高功率密度的微波辐射可以导致染色体畸变和有丝分裂改变，并且在足以产生热损伤的功率密度情况下对细胞增生和脱氧核糖核酸的合成能力发生影响。;第三节 人体磁场及磁场的生物效应;二、磁场的生物效应 1、生物体的组织、器官等置于外界磁场中时，生物组织、器官等将在外磁场的作用下产生一定的生物效应。 2、人的生理节律与地磁场的分布和变化是相关的。 太阳黑子的活动（磁暴）对地磁产生强烈的影响，这种变化对人的精神和生理、病理有一定的影响。 地磁场的变化对于原发性高血压患者、心脏病患者有明显的影响。 3、磁场的生物效应是多方面的。 对免疫功能的影响；对于多种酶类活动的影响；对糖类、蛋白质、核酸、自由基等影响；对肝、脾的影响；对生殖细胞的影响和对抗辐射的作用以及磁处理水的理化性能。 4、人工磁场在医疗（磁疗）保健方面具有重要的意义。 镇痛、镇静解痉、消炎、消肿、降压、降血脂、止泻等。;第四节 生物体的力学特性及力学的生物效应;二、血管的力学特性 1、血管：传输血液的通道。是中空的圆柱形管道，管壁受到管内流动着的血液的压力和管外结缔组织的约束。血管壁由弹性纤维、胶原纤维和平滑肌等成分组成，是一种黏弹性体。 2、动脉血管的顺应性(C)：在一定的压强下，动脉管内压强改变一个单位时引起管内体积的变化量。即C=dv/dP。动脉顺应性大即动脉的可扩张性能好、弹性好。 3、脉搏波的传播：心脏向主动脉周期性的射血过程造成动脉管中血液压力的时高时低的变化，以及动脉管时张时缩的动作，波及和影响着整个动脉管系统，这个过程称为脉搏波在动脉中的传播。血管越硬，脉搏波的传播速度越快。 ;三、生物体的声学特性和超声波的生物效应 1、生物体的声学特性 1.1、生物体的声学特性：超声波的特性 1.2、超声波的频率范围：（2*104—1012）Hz人耳听不到的声波。 1.3、超声波在生物体组织和器官中的传播特性：由于生物体各种组织的组成成分和结构状况的差异，需建立不同的近似模型。骨骼—固体中的波动方程；软组织—液体中的波动方程。 1.4、超声波的反射和折射：理想情况服从反射定律和折射定律（类似光波的情况），声波被反射和折射（透射）各自所占入射波总能量的百分比分别称为声强反射因数和声强透射因数。 1.5、超声波的声散射：超声波在传播的过程中遇到线度小的物质微粒时，其传播方向会发生改变，这种现象称为声散射。 1.6、声吸收：声波在媒质中传播过程中，由于跟媒质间的相互作用（媒质为非理想弹性，如黏滞性和其他原因）发生其他形式能量的转变（主要转变为分子热运动能量），使声能减小。 1.7、声衰减：由声散射和声吸收作为主要原因造成的声能的衰减之和构成了生物体组织总的声衰减。;2、超声波的生物效应 2.1、定义：指一定声强的超声波照射生物体时，对于生物体组织的状态、形态结构或功能所产生的影响。与声强度、频率以及生物体组织本