生物电磁学的研究动态

简要地介绍了生物电磁学的研究历史及其理论基础,并对生物电磁学中研究较多的心电心磁和脑电脑磁的进展作出综述     

人体生物磁场检测技术及其医学临床应用

人体生物磁场中含有丰富的有关人体内部器官与组织的信息,测量人体生物磁场的微弱信号有助于医学临床对疾病的诊断与治疗。本文在介绍人体生物磁场特性的基础上,系统阐述了人体生物磁场测量中的关键技术,包括:磁屏蔽技术、空间鉴别技术、和信噪比问题,并详细论述了超导量子干涉仪的工作原理和工作特性,最后结合医学临床的典型应用,论证了研究人体生物磁检测技术对有效提高人类医疗保健水平和生活质量的重要性。     

脑磁源的定位研究

在脑电脑磁研究中,常将大脑视为一电磁系统,利用准静态近似下的麦克斯韦方程,可以发现代表脑神经元活动的原在电流密度与脑外磁场之间呈线性关系。在高斯哭喊杨存在的情况下,采用极大似然估计理论,讨论了一种基于脑磁场时域－罕注解磁源定位问题的一般方法。球对称导体模型下的模拟计算表明,这一方法是有效的。对于考虑真实头模型下的磁源定位问题求解磁源定位,提出了一种联合使用脑磁脑电数据的近似方法。     

基于独立元分析的MEG(脑磁图)数据分析和处理

独立元分析(independent component analysis,ICA)可用于分离混迭的MEG(Magnetoencephalography)多通道信号中的信号源。从ICA分解的结果中消除干扰源和噪声,并将剩余分量投影回MEG多通道数据空间,可得到净化的MEG信号,表示各个信号源的各独立元分别投影回多通道,可对各活动源进行空间定位。特别是,响应于外界刺激的诱发活动源亦可从重叠的MEG多通道信号中得到分离,这对脑功能研究及脑医学临床应用极有吸引力。提出了一个简单有效的基于ICA的MEG数据分析和处理方法,研究和分析了一些实际应用问题,特别是给出了听觉诱发响应的一些有意义的分析结果。     

基于模拟退火法由脑磁图推测电流偶极子参数

利用模拟退火（Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ） 算法,由脑磁图（ ＭＥＧ） 数据反演脑内作为磁源的单电流偶极子参数,可以得到理想的结果。在上述工作的基础上,对脑内多电流偶极子参数的反演,则呈现如下状况：即以少于实际源数目的偶极子为源假设反演,目标函数得不到极小优化。反之,目标函数可以得到极小优化, 但出现多余的伪偶极子, 且这些伪偶极子在多次不同条件的反演结果中,处于不稳定状态。若将多次反演结果中处于不稳定状态的偶极子作为伪偶极子的判据而将其排除,则可以得到一种判断磁源偶极子数目的方法     

基于混沌优化算法的MUSIC脑磁图源定位方法

如何利用实验测得的脑磁图数据准确定位脑磁图源的真实活动位置是脑功能研究和临床应用中的一个关键问题.在脑磁活动源定位问题中,多信号分类算法是被广泛研究和采用的一类方法.为了克服多信号分类算法及其改进算法--递归多信号分类算法全局扫描时速度太慢的缺点,提出了一种基于混沌优化算法的脑磁图源定位新方法.该方法利用混沌运动遍历性的特点估计目标函数的全局最大值,进行初步的脑磁图源定位;然后,在小范围内结合网格的方法,进一步进行精确的定位.实验结果表明,此方法可实现多个脑磁图源的定位,并且定位速度大大加快,同时又能达到所要求的定位精度.     

脑磁图的临床应用研究

脑磁图(magnetoencephalogragphy,MEG),是一种通过测量脑磁场信号,对脑功能区进行定位及评价其状态的新技术,具有对人体无侵袭、无损伤等特点,目前已在人脑的功能研究和临床上进行应用。     

基于粒子群优化算法的脑磁图源定位

脑磁图作为一种新型的脑探测技术,具有较高定位精度和毫秒级时间分辨率的特点。快速准确地利用脑磁图技术对三维空间中的脑神经活动源进行定位,对于脑功能研究和医学临床应用都具有重要的应用价值。可是,目前的脑磁图源定位广泛采用了多信号分类方法,它要求对三维大脑空间进行全局扫描,需要大量的计算,存在速度慢的缺点。针对这一问题,提出了一种基于粒子群优化算法的脑磁图源定位方法。先利用粒子群优化算法全局搜索能力强的特点寻找出目标函数的全局最优值,进行初步的脑磁图源定位;然后,再在小范围内进行小网格的搜索,进一步实现精确的定位。实验结果表明,基于粒子群优化算法的脑磁图源定位能够很好地解决上述问题,具有计算速度快、定位精度高的特点。     

胆囊炎性声像图改变在甲型肝炎诊断中的意义

胆囊壁增厚可由胆囊本身疾病引起，也可由非胆道疾病引起。甲型肝炎早期合并胆囊炎性改变，以往报道不多，而且此种改变往往被误诊为化脓性胆囊炎、胆周炎而延误甲肝的治疗。我院１９９２～１９９６年对住院的７１例甲型肝炎患者早期作肝脏和胆囊Ｂ超检查，发现５０例甲肝...     

心电向量图及其微机分析系统的新进展

心电向量图(VCG)与心电图(ECG)两者同是用以检测心电活动的,只是两者的表达形式有所不同。由于VCG具有能表达心电活动的相位变化等优点,故可以用以补充ECG诊断的某些不足。但另一方面,由于既往VCG检测仪器在图形显示、记录等技术问题等原因,使VCG的实际应用还远不如ECG广泛。VCG微机分析系统的研制成功,使VCG能从根本上克服了既往的技术性障碍,从而为充分发挥其优越作用提供了理想的条件:     

基于混沌优化算法的多信号分类脑磁图源定位方法

如何利用实验测得的脑磁图数据准确定位脑磁图源的真实活动位置是脑功能研究和临床应用中的一个关键问题.在脑磁活动源定位问题中,多信号分类算法是被广泛研究和采用的一类方法.为了克服多信号分类算法及其改进算法--递归多信号分类算法全局扫描时速度太慢的缺点,提出了一种基于混沌优化算法的脑磁图源定位新方法.该方法利用混沌运动遍历性的特点估计目标函数的全局最大值,进行初步的脑磁图源定位;然后,在小范围内结合网格的方法,进一步进行精确的定位.实验结果表明,此方法可实现多个脑磁图源的定位,并且定位速度大大加快,同时又能达到所要求的定位精度.     

光泵磁强计双轴探测听觉诱发脑磁信号的初步探索

目的 光泵磁强计（optically pumped magnetometer，OPM）脑磁图（magnetoencephalography，MEG）作为新一代脑功能成像技术，在多轴探测设计下具备了对传统MEG信号“盲区”的检测能力，为脑内功能活动研究提供更全面的技术工具。本文旨在探讨双轴OPM-MEG在测量真实生理反应时的信号分布差异特征。方法 采用9通道OPM-MEG对10名健康受试者的听觉相关频率跟随反应进行检测。通过每个被试1 000个试次的数据采集，获取所有通道头皮切向（Y轴）和径向（Z轴）的磁响应信号。结果 研究显示，双轴OPM-MEG记录到的信号在强度和分布上与传统MEG存在明显区别。双轴信号明显强于传统MEG，且传统MEG难以记录的切向信号显著强于径向信号。结论 本研究证实了双轴OPM-MEG在测量真实生理信号方面的能力，并且双轴测量能够获取更丰富的信息，特别是可能存在于传统MEG测量盲区中的脑功能活动信号。这为基于传统MEG记录的神经电活动模型带来了重大更新。双轴OPM-MEG的多轴记录特性在脑科学研究和脑疾病诊断领域都具有巨大的应用潜力。这项研究初步展示了双轴OPM-MEG在听觉诱发信号研究中的价值，为后续深入研究奠定了基础。     

基于独立元分析的脑磁图源定位

在脑磁图源定位问题中,通常感兴趣的是脑内众多神经活动源中的一个或几个,而传统源定位方法,如多信号分类方法,需要将所有源的位置都确定后,通过重组信号波形才能获得所感兴趣源的位置信息。为了提高定位效率,文章作者提出了一种结合独立元分析的脑磁图源定位方法。实验结果表明,该方法能加快定位的速度,同时能够在一定程度上克服噪声的影响,具有更强的抗噪声能力。     

经直肠B 超诊断前列腺增生的图像特征及其临床意义

目的:探讨前列腺增生(BPH)经直肠B超检查的图像特征及其对治疗的指导作用。方法:回顾性分析103例经术后病理组织学诊断确诊的BPH患者临床资料,总结其经直肠B超图像特征,并根据B超诊断结果选择适宜治疗方法。结果:经直肠B超检出BHP 98例,2例误诊,3例漏诊,诊断符合率、误诊率、漏诊率分别为95.14%、1.94%、2.91%;B超图像显示BPH病灶呈细小均匀光点,前列腺变圆、增大,内腺以低回声为主,外腺以低回声及中、低混合回声为主;包膜清晰占62.92%;98例确诊为BPH的患者当中,66例行经尿道电切术、16例在B超引导下行无水乙醇注射,16例行开放性手术。结论:直肠B超通过观察回声、内外腺前后径比例、有无包膜、分界情况等准确诊断前列腺增生,同时可通过测量前列腺重量指导临床治疗。     

磁细菌和细菌磁的研究进展

磁细菌具有磁性趋向性,可沿地球磁场磁力线向磁极移动,甚至在磁力较弱的地域也是如此.Blakemore (1975)首先进行了描述,他们分布广泛,主要存在于海水,淡水的生物沉积物中.磁细菌能够合成胞内磁铁颗粒(Fe_3O_4),因而具有磁性趋向性.这些磁粒在50～100nm的特定范围内为膜所包围,10～20个颗粒相连成线状,构成细菌磁.许多研究者已成功研制了生产细菌磁的机械装置,但到目前为止,还设有细菌磁直接应用的报道.     

囊性肾细胞癌5例超声特征及诊断体会

目的：提高对囊性肾细胞癌的认识。方法：回顾我院5例经病理诊断为囊性肾细胞癌病例的超声图像、临床症状和预后随访。结果：肿瘤声像图在肾囊肿的基础上,分为(1)单房囊肿型(2例),囊壁见光斑,不均匀增厚,或乳突状突起。(2)多房囊肿型(2例)。(3)低回声实体型(1例)。CDFI、CDF在肿瘤的周围、内部及囊壁均无明显异常血流信号。5例患者均无明显临床症状,特别是血尿,全部为透明细胞癌,均行根治性切除术,无淋巴转移,均无复发和转移。结论：囊性肾细胞癌是一种罕见的肾细胞癌,是少血管性肿瘤,一般为早期,临床上一般无症状,预后较好。超声显示复杂性囊肿在临床上要引起重视。     

磁选育浸矿菌种新方法的研究——磁泳分离菌种

世界无处不有磁,磁场对整个世界产生着重大的影响。本文通过大量镜检工作,观察到从酸性矿坑水中初步分离培养得到的部分细菌对外加磁场均有微弱的趋磁性。基于菌种的这种特性,设计了磁泳装置用不同的磁场梯度分离细菌,磁泳分离的方法可以初步分离出近磁、远磁茼,这两个菌群的生理特性有着很大的差异,主要体现在其对亚铁氧化和对金属高于的浸出上,远磁菌亚铁氧化活性比近磁菌高将近50％,远磁菌对铜离子的浸出效果也比近磁茼好。近磁菌在强磁性矿物培养基中生长情况较好,而远磁茼在弱磁性矿物培养基中生长情况较好。而且,在近磁茼的纯培养茼体中分离到磁性颗粒。实验结果证明。采用磁泳用于分离体内舍有磁性颗粒的细菌是可行并且有效的,这一分离技术和工艺的结合也将大大促进我国生物冶金的步伐。     

人体磁场的妙用

６０年代初,医学界已认识到“人体磁场”能反映出人体内部生命活动的状况。随着电子探测技术的发展,“人体磁场”信息已经更准确地测量出来,利用它可为病人进行多种病理诊断及医疗保健,从而发展成一门崭新的诊断学和保健学。“人体磁场”是怎样产生的医学科学家认为,人体各部的器官都有“生物电流”产生。既有电流,就可产生磁场。同时,人体内部有铁质铁元素通过体内生物电流作用,也可产生磁场。据测知,人体磁场是非常微弱的。在人体各器官的磁场中较强,但仅有地球磁场强度的２万分之一,而心磁场强度,则只有地球磁场强度的２００…     

生物磁谱分析技术在OA患者关节液磨屑颗粒评估中的初步应用

目的:随着人群的老龄化,骨关节炎(osteoarthritis,OA)已成为老年人最常见的疾病之一,严重影响老年人生活质量。而OA传统的诊断方法敏感性差,往往在确诊时,疾病已经发展到了晚期。本研究拟运用生物磁谱分析技术(bio-ferrography)来初步分析研究OA患者关节液中磨屑颗粒的参数,进而为OA的早期诊断提供依据。方法:选取符合纳入标准的2017年9月至2017年12月我科住院收治的OA患者。采集患者关节液后,运用bio-ferrography技术分离、收集关节液中的软骨磨屑颗粒和骨性磨屑颗粒,进一步通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观测磨屑颗粒的外形、数量和大小等参数。结果:随着患者OA等级的进展,软骨颗粒和骨性颗粒的数量均在增加,磨屑颗粒外形变得越来越锐利和不规则。在Kellgren-Lawrence(K-L)1级OA患者的关节液中,无骨性颗粒的存在,在K-L 1～3级OA患者的关节液中,软骨颗粒数量显著多于骨性颗粒。结论:我们初步探讨了通过bio-ferrography技术观测OA患者关节液中的磨屑颗粒,并评估了不同K-L分级OA患者关节液中磨屑颗粒的统计学特点,为今后建立以bio-ferrography技术为基础的OA早期诊断标准奠定了基础。     

磁杆菌HMB—1的磁小体特性及其合成条件的研究

从西安段家坡黄土剖面６１个土样中,分离纯化出一株磁杆菌ＨＭＢ１,并对其磁性特点及磁小体的合成条件进行了研究;同时用Ｘ射线能谱分析测定了磁小体的组成成分,主要为铁和钴。综合实验结果得出ＨＭＢ１生长及磁小体形成的最适培养基