第四节磁技术在生物及医学中的应用11级教学讲义课件.ppt

1、第四节磁场生物效应第四节磁场生物效应在临床医学中的作用与机理在临床医学中的作用与机理v目前，国内外用磁场疗法治疗多种疾病已收到良好的效果。但在采用磁疗方法中，应对磁场治疗疾病的作用机制比较清楚，选择合适的磁场参数，科学地利用磁场疗法，方可达到最佳效果。v下面将对磁疗法在治疗各种疾病中的作用及其作用机理作一介绍。第四节磁场生物效应第四节磁场生物效应在临床医学中的作用与机理在临床医学中的作用与机理v一、电磁疗法在各种疾病治疗中的作用一、电磁疗法在各种疾病治疗中的作用v二、磁疗法治疗各种疾病的作用机制二、磁疗法治疗各种疾病的作用机制v三、人体接触磁场的安全问题三、人体接触磁场的安全问题v四、四、新的

2、磁场疗法新的磁场疗法 1.磁疗的镇痛作用磁疗的镇痛作用v磁场疗法对各种关节炎、皮炎、末梢神经炎及外科损伤等疾病的治疗效果也相当好。对胃痉挛、胆道蛔虫症、肾结石等内脏反射痛的患者，经旋磁或磁感应治疗均可缓解症状。2.磁疗对骨折愈合的促进作用磁疗对骨折愈合的促进作用v低频脉冲电磁场、交变电磁场及恒定磁场对低频脉冲电磁场、交变电磁场及恒定磁场对骨折愈合都有一定的治疗作用。骨折愈合都有一定的治疗作用。v脉冲电磁场脉冲电磁场治疗方法由美国矫形科专家 Bassett 提出并成功地应用于临床治疗。治疗时，将两个线圈置于骨折部位皮肤或石膏上。其主要优点是操作简便、无创伤、适应性广、无并发症及疗效不受其他因素影

3、响。2.磁疗对骨折愈合的促进作用磁疗对骨折愈合的促进作用v低频电磁疗法低频电磁疗法有促进骨再生的代谢过程、促使纤维母细胞和成骨细胞较早出现、消除疼痛、减少功能障碍、增强抗生素的杀菌效力等作用。v一定强度的恒定磁场恒定磁场也具有刺激骨痂形成、抗炎和降低凝血作用。3.磁场对心血管疾病的治疗作用磁场对心血管疾病的治疗作用v磁场对大鼠血液流变学指标、脑血管病患者离体血液流变学指标的影响研究及临床实验均表明 恒定磁场和旋磁场可以改善血液的流变学特性，降低血液粘度，促进血液循环。3.磁场对心血管疾病的治疗作用磁场对心血管疾病的治疗作用v采用磁疗法可以治疗血液高粘滞综合征和预防心肌梗塞和脑血栓的形成。有人采

4、用磁感应强度为 0.005T，温度为 21 41 的磁热床疗法，患者经磁热床作用后全血粘度、血浆粘度、还原粘度、血沉、红细胞压积等指标均降低。4.磁场对癌瘤的作用磁场对癌瘤的作用v一些研究表明，磁场对肿瘤生长有抑制作用，能延长荷瘤鼠的存活时间。v但这些实验只限于动物模型上，尚未进入临床应用。4.磁场对癌瘤的作用磁场对癌瘤的作用v磁场对动物接种瘤及瘤细胞的影响研究结果都表明恒磁场和脉冲磁场对癌瘤细胞有抑制或破恒磁场和脉冲磁场对癌瘤细胞有抑制或破坏作用坏作用。4.磁场对癌瘤的作用磁场对癌瘤的作用v方法：方法：将磁性颗粒注入肿瘤组织内或注入供给肿瘤血液的动脉内，外加磁场作用，使动脉发生栓塞，造成肿瘤

5、缺血而坏死；用高频电磁场诱导加热，使肿瘤产生凝固性坏死 5.其他其他v临床上已将磁疗法应用于结石症、肠胃疾病、心脏传导异常、近视、面瘫、慢性胰腺炎等多种疾病的治疗中，并取得了一定的效果。二、磁疗法治疗各种疾病的二、磁疗法治疗各种疾病的作用机制作用机制v磁场对不同生物层次的诸多效应的综合表现是磁疗法治疗各种疾病的作用机制。v1.磁场的血液微循环效应磁场的血液微循环效应v2.磁场的经络与神经调节效应磁场的经络与神经调节效应v3.磁场的免疫学效应磁场的免疫学效应v4.磁场的细胞生物学效应磁场的细胞生物学效应1.磁场的血液微循环效应磁场的血液微循环效应v磁场作用可改变血液流变特性，降低血液粘度、促进血

6、液循环。v影响血液粘度的主要因素主要因素之一是红细胞的聚红细胞的聚集性。集性。1.磁场的血液微循环效应磁场的血液微循环效应v在磁场作用下，带电粒子荷电能力增强，红细胞表面负电荷密度增大，由于同号电荷间的静电斥力增加，促进红细胞聚集性减弱，从而降低血液粘度，血液中其他荷电离子，如钾、钙、钠、氯等，在磁场作用下，荷电能力增强，影响离子移动速度，改善血液流变特性，促进血液循环促进血液循环。1.磁场的血液微循环效应磁场的血液微循环效应v磁场还作为一种物理因素，刺激末梢感受器，影响神经功能，可以反射性地引起血管扩张反射性地引起血管扩张，血流加快。v磁场作用下，提高新陈代谢而产生热，热可热可以刺激微血管，

7、使血管扩张以刺激微血管，使血管扩张，血流加快。1.磁场的血液微循环效应磁场的血液微循环效应v微循环与磁场治疗作用有密切的关系，磁场的消炎、消肿、止痛作用，微循环的参与是不可缺少的，通过改善微循环，促进渗出物的吸收与消散，降低组织间的张力，解除对神经末梢的机械压迫，而使肿胀减轻或消除，消除炎症，缓解疼痛。1.磁场的血液微循环效应磁场的血液微循环效应v通过微循环的改善，有利于局部组织营养的加强，促进上皮与组织细胞的生长，加速组织的愈合。通过磁场作用，微循环改善后，血管平滑肌紧张度下降，血管扩张，外周阻力降低，有利于血压下降。v磁场对血液流变特性的改善，可以治疗血液高粘滞综合征，预防心肌梗塞和脑血栓

8、的形成。2.磁场的经络与神经调节效应磁场的经络与神经调节效应v经络是运动气血、联络脏腑肢节、沟通上下内外的通路。经络又是电磁传导的通道。v利用电磁刺激人体电磁场的敏感点穴位，可以引起穴位局部的能量变化和电子活动，将电磁场能量转化成人体内气能量，疏通经络，调整机能。2.磁场的经络与神经调节效应磁场的经络与神经调节效应v如电磁穴位疗法可通过经络穴位调整神经机能，使神经感觉冲动传导抑制，痛阈升高、交感神经兴奋性降低，从而达到良好的解疼和镇痛作用。3.磁场的免疫学效应磁场的免疫学效应v实验证明，磁场具有激活免疫机制、抗炎和抑制肿瘤生长作用。3.磁场的免疫学效应磁场的免疫学效应v目前，越来越多的研究表明

9、，各种细胞因子细胞因子在抗炎症、抗病毒及抗肿瘤反应中起着重要作用。v磁场促进或抑制体内细胞因子的产生，调节免疫细胞活性，从而发挥作用。v细胞因子细胞因子是由淋巴细胞、单核细胞及其他细胞产生的包括白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子、集落刺激因子及多种细胞生长因子在内的近百种免疫功能调节物质。4.磁场的细胞生物学效应磁场的细胞生物学效应v大量的研究表明，电磁场可使细胞形态、DNA、RNA、蛋白质合成、跨膜转运、酶活性以及生物遗传等产生显著变化。4.磁场的细胞生物学效应磁场的细胞生物学效应v一些蛋白质和酶含有过渡族的金属离子，这些离子所在部位又常常是酶的活动中心。电磁场通过对这些离子的作用影响酶活性，

10、进而影响这些酶参与的新陈代谢反应。4.磁场的细胞生物学效应磁场的细胞生物学效应v生物膜对 Na+，K+,Ca2+离子的主动和被动输运不仅是细胞兴奋的基础，也是进行一些重要新陈代谢和能量转换过程的条件。v电磁场对生物膜的离子转运能力的影响会导致一些生化和生理过程的变化，从而影响与生物电活动相关的各种过程。4.磁场的细胞生物学效应磁场的细胞生物学效应v电磁场促进组织修复的病理学基础是刺激细胞增殖。v多数实验表明，低频电磁场会促进细胞增殖。其机制其机制可能是，电磁场作用于胞膜受体，引起胞内 CAMP 水平改变，继而触发一系列磷酸化生物信号放大反应，而调控细胞增殖。小结v以上磁场效应在各种疾病治疗中起

11、到直接或间接治疗作用。磁场疗法取得一定的效果可能是这些效应或更多效应的综合作用结果，这些不同层次的诸多效应是相互联系，相辅相成的，很少是其中一种效应作用的结果。因此，在采用磁场疗法时，要考虑到多种因素影响，选择合适的物理参数，取得最好的疗效。三、人体接触磁场的安全问题三、人体接触磁场的安全问题v随着科学技术和生产的发展，人们接触磁场的机会日益增多，强度也越来越大。例如磁性材料的生产，磁仪器的生产和使用，在强电流下工作，以及加速器、超导磁铁等的使用，都属强磁场的范畴。v现就直流电、低频交流电和恒定或低频旋转磁场，讨论对人体生理功能的影响。强磁场对人体生理状态的影响强磁场对人体生理状态的影响v患植

12、物神经系统失调(多数是暂时性的)；v中枢神经机能衰退、激素失调，脑电波多发慢波和棘波且频率偏低，表现反应迟钝；v头昏、记忆力减退、失眠、情绪欠佳、易疲劳等v白血病发病率显著高于其他人人体接触恒定磁场的安全标准问题人体接触恒定磁场的安全标准问题v由于对磁场生物效应的研究尚不够充分，而且磁场不象放射线对人体作用后效果那样明确和显著，所以目前尚无公认的安全标准。v国内外已有一些研究机构和学者根据各国的实际情况，提出一些安全标准的建议，制定了一些相关的标准。四、四、新的磁场疗法新的磁场疗法 v磁场治疗一些疾病，是指用不同类型的磁场作用于患处和穴位，以达到治疗目的。v所用的磁场类型有:永磁片贴敷，旋转磁

13、场，电磁场和综合应用等。四、四、新的磁场疗法新的磁场疗法 v目前国内外用磁场治疗疾病已收到一定的或良好的效果。其中有些应用具有重复性的确切疗效，有些仍难以得出确切的结论。特别是国内应用磁场作用于不同穴位的实验性治疗，已得到迅速推广。四、四、新的磁场疗法新的磁场疗法 v磁示踪法磁示踪法 为了研究药物和毒物在人体中的趋向和代谢过程，可以用适当的方式把磁粉附着在药物上，然后通过测量人体有关部位的磁化率和剩磁场，能显示药物在体内各部分的分布，以了解药物作用效果和动力学过程。四、四、新的磁场疗法新的磁场疗法 v磁靶向药物磁靶向药物对于一些疑难病症的治疗，例如肿瘤和心脑血管疾病，所用化学药物往往有很强的副

14、作用和毒性，造成对人体正常组织、细胞功能的破坏。采用磁靶向药物，可以使药物浓度浓集于病变部位发挥治疗作用，从而使用药量小、最大限度的减小副作用。v 四、四、新的磁场疗法新的磁场疗法 方法 用一定方法使磁粉与药物相结合，然后用皮下或静脉注射，把药物磁粉混合物注入人体内，在病患处外加一定磁场，即可把药物浓集并存留于病患部位。v目前，国内外已对治疗肿瘤的磁靶向药物进行了较多的研究，并已开始了溶栓磁靶向药物的研究。四、四、新的磁场疗法新的磁场疗法v血液磁极化治疗学血液磁极化治疗学（Blood-Magnet Theroaphy）v方法：方法：将患者身上150-180ml的血液通过诱导、磁极化、补磁、导磁

15、四步系统程序和积累、治疗、巩固三个周期对患者自身血液进行有序化、年轻化、净化技术处理，达到临床治疗多种疾病的目的。四、四、新的磁场疗法新的磁场疗法v血磁医学血磁医学是我国沈阳血磁医院院长张兴东副教授创立和发明的，其特点和优势在于以患者自身血液为媒体，以病从血治为原则。v研究和实践表明在治疗内科的心脑血管病、免疫系统病、代谢系统病、神经系统瘤、抢救各种急慢性中毒和外科创伤愈合，抗休克、抗感染、预防输血后肝黄等，血磁医疗均显示出显著的效果；在治疗吸毒和改善血站供血质量及老年病预防保健等领域的研究，更是前景灿烂。v四、四、新的磁场疗法新的磁场疗法v血磁治疗的基本原理血磁治疗的基本原理抽出的血液经过磁

16、共振射频激发，离子氧活化及反电子自旋共振极化后，增强了红血球的稳定性，加快了血红蛋白的氧合过程，从而提高了动脉血中的氧分压和对组织的供氧能力。射频可直接作用于细菌和病毒的核酸蛋白质，使DNA有所改变，从而起到杀灭细菌和病毒的作用。少量经过处理的血液输体内以后，起到了强大的催化剂作用，通过人体的不断循环，使体内全部血液都具有加速氧化过程，改善微循环过程和供氧能力，降低血液粘稠度及血中过氧化脂水平，以增强机体免疫功能。小结v磁场疗法有如下一些优点磁场疗法有如下一些优点：使用器械比较简单，易于制造，价格较低，操作简便，易于掌握；治疗时病人无痛苦，易于接收等。小结v磁场疗法注意的问题磁场疗法注意的问题

17、：不同磁场类型、不同磁场强度、梯度、频率和作用时间等条件的差异，产生的效果不同，甚至有相反的结果。必须在严格科学的动物实验和临床实验的基础上，制定出严格的治疗方案对治疗效果必须有科学的依据，找出明确的检验指标磁场不能包治百病，滥用的结果会造成混乱对磁场产生的副作用必须重视和认真研究第九章第九章 资料整理资料整理专业的五步专业的五步资料整理与资料整理与分析过程分析过程资料的确认与编辑资料的确认与编辑编码编码数据录入数据录入数据自动清理数据自动清理制表和统计分析制表和统计分析9.1 资料的确认资料的确认 9.1.1 目的目的：确认问卷为有效问卷：确认问卷为有效问卷 指得是确定访谈已经按照适当的方式

18、进行，目的指得是确定访谈已经按照适当的方式进行，目的是查明访问员有没有造假，和在访谈时是否遵循了特是查明访问员有没有造假，和在访谈时是否遵循了特定的关键程序。定的关键程序。9.1.2 方法和内容方法和内容 通常采用电话确认方法：复查比例一般为通常采用电话确认方法：复查比例一般为10-20，内，内容包括：容包括：确认此人是否真的接受了调查确认此人是否真的接受了调查 被调查者是否符合条件：如收入是否达到规定标准被调查者是否符合条件：如收入是否达到规定标准 确认调查是否按要求的方式进行如是否按照规定是在购确认调查是否按要求的方式进行如是否按照规定是在购物中心接受的调查物中心接受的调查 确认调查是否完

19、整确认调查是否完整 其他：访问员是否彬彬有礼，是否明确介绍了委托人的其他：访问员是否彬彬有礼，是否明确介绍了委托人的身份和调查目的，是否衣冠整齐，被访问者对访问有什身份和调查目的，是否衣冠整齐，被访问者对访问有什么意见等么意见等 9.2 编编 辑辑 所谓编辑是检查访问员谬误的过程，在数据录入之前，至所谓编辑是检查访问员谬误的过程，在数据录入之前，至少应该经过两次编辑处理。一次是执行调查的公司进行编少应该经过两次编辑处理。一次是执行调查的公司进行编辑，然后再由雇佣这些实地服务企业的调研公司编辑整理。辑，然后再由雇佣这些实地服务企业的调研公司编辑整理。编辑由人工操作，内容：编辑由人工操作，内容：确

20、定访问员是否没有问某些问题。如在一份收集调查中，确定访问员是否没有问某些问题。如在一份收集调查中，所有的人都应该回答性别，但问卷没有表明，可以通过电所有的人都应该回答性别，但问卷没有表明，可以通过电话联系，但很多情况下，时间不允许，因此很有可能问卷话联系，但很多情况下，时间不允许，因此很有可能问卷要被放弃。要被放弃。核实问卷，以保证能够遵循了规定的跳答模式核实问卷，以保证能够遵循了规定的跳答模式 检查开放式问题的答案。开放式问题要求逐字记录答案，检查开放式问题的答案。开放式问题要求逐字记录答案，不以任何形式的访问员工作重新解释、表达和插入自己的不以任何形式的访问员工作重新解释、表达和插入自己的

21、语言，同时也要求对回答进行进一步的语言，同时也要求对回答进行进一步的“探查探查”。l例如：记录不当的例子：例如：记录不当的例子：为什么在众多的快捷和方便的餐馆中经常选择去汉堡王？为什么在众多的快捷和方便的餐馆中经常选择去汉堡王？回答：顾客似乎觉得汉堡王有更加美味的事务和一流的服回答：顾客似乎觉得汉堡王有更加美味的事务和一流的服务环境务环境l 没有进一步探查没有进一步探查 例如问题同上例如问题同上 记录：因为我喜欢记录：因为我喜欢正确的记录和探查正确的记录和探查 问题同上问题同上 答案：因为我喜欢它答案：因为我喜欢它我喜欢并经常去那里，我喜欢并经常去那里，探查：因为那是离我工作的地方最近的餐馆，

22、还有其探查：因为那是离我工作的地方最近的餐馆，还有其他原因吗？没有了他原因吗？没有了 9.3 编码编码 1、封闭式问题编码、封闭式问题编码 2、开放式问题编码、开放式问题编码 见教材见教材P320 9.4 数据整理数据整理 见：见：03营销各组整理资料营销各组整理资料9.5 数据预处理数据预处理9.5.1 缺失值处理缺失值处理缺失值是指在数据采集与整理过程中丢失的内容。缺失值是指在数据采集与整理过程中丢失的内容。一般情况下，数据都是以关系型表的方式采集的，如下表是某次调查一般情况下，数据都是以关系型表的方式采集的，如下表是某次调查中一些受访者的基本情况：中一些受访者的基本情况：姓名姓名年龄年龄

23、性别性别职业职业收入收入张三张三20护士护士1500李四李四30女女医生医生2000王五王五35男男医生医生3000赵六赵六女女护士护士1000 如果在表格中，某一个数据采集时无法获得，就会出现缺如果在表格中，某一个数据采集时无法获得，就会出现缺失值，例如在上表中失值，例如在上表中“张三张三”的性别和的性别和“赵六赵六”的年龄就的年龄就出现了缺失。出现了缺失。缺失值的处理一般有两种方式：缺失值的处理一般有两种方式：一是删除对应的记录一是删除对应的记录。如在上例中，如果张三的性别没有。如在上例中，如果张三的性别没有记录，出现缺失，则将张三的所有信息全部从数据库中删记录，出现缺失，则将张三的所有信

24、息全部从数据库中删掉。这种方式在数据缺失非常少的情况下是可行的，但如掉。这种方式在数据缺失非常少的情况下是可行的，但如果各个项目中都有少数的数据缺失存在，对所有缺失的记果各个项目中都有少数的数据缺失存在，对所有缺失的记录都进行删除可能就会使总样本量变得非常小，从而损失录都进行删除可能就会使总样本量变得非常小，从而损失许多有用信息许多有用信息缺失值处理的第二种方式是进行插值处理，所谓插值，缺失值处理的第二种方式是进行插值处理，所谓插值，是指人为地用一个数值去替代缺失的数值。是指人为地用一个数值去替代缺失的数值。插值处理根据插值的不同，有如下一些方法：插值处理根据插值的不同，有如下一些方法：1随机

25、插值随机插值根据缺失值的各种可能情况，等概率地进行插值。根据缺失值的各种可能情况，等概率地进行插值。例如在上例中，例如在上例中，“张三张三”的性别有两种可能性，一的性别有两种可能性，一是是“男男”，二是，二是“女女”，可以简单地掷一枚硬币，如果，可以简单地掷一枚硬币，如果正面朝上，则赋值为正面朝上，则赋值为“男男”，如果反面朝上，则赋值为，如果反面朝上，则赋值为“女女”。2、依概率插值、依概率插值随机插值是假定各种一个变量取各种值的可能性随机插值是假定各种一个变量取各种值的可能性是相等的，但有些情况下，我们可以事先知道一个变是相等的，但有些情况下，我们可以事先知道一个变量取各种值的概率，例如，

26、我们知道在上述的单位中，量取各种值的概率，例如，我们知道在上述的单位中，女性占的比例是女性占的比例是75，男性的比例是，男性的比例是25，则在对，则在对“张三张三”的性别进行赋值时，不是按的性别进行赋值时，不是按50概率赋为概率赋为“女女”，而是按，而是按75概率赋为概率赋为“女女”。3就近插值就近插值就近插值是指根据缺失记录附近的其他记录的情就近插值是指根据缺失记录附近的其他记录的情况对缺失值进行插值，例如在上例中，况对缺失值进行插值，例如在上例中，“张三张三”的性的性别出现缺失，此时可以用其邻近的别出现缺失，此时可以用其邻近的“李四李四”的性别数的性别数据替代据替代“张三张三”的性别数据，

27、由于的性别数据，由于“李四李四”的性别为的性别为“女女”，所以将，所以将“张三张三”的性别也赋为的性别也赋为“女女”。就近插值是依概率插值的一种简化处理，设想在就近插值是依概率插值的一种简化处理，设想在整个单位的职工中，女性占的比例是整个单位的职工中，女性占的比例是75，则在一般，则在一般情况下，与张三邻近的记录性别为情况下，与张三邻近的记录性别为“女女”的概率也应的概率也应当为当为75，就近插值实际上就是依概率插值。，就近插值实际上就是依概率插值。4分类插值分类插值依概率插值是将记录置于总体的背景上进行插值，依概率插值是将记录置于总体的背景上进行插值，没有充分利用记录的其他信息。如果在记录的

28、其他信没有充分利用记录的其他信息。如果在记录的其他信息中有某些项目与缺失项目存在相关性，则可以根据息中有某些项目与缺失项目存在相关性，则可以根据这些辅助信息对总体进行分类，在每一类内部进行插这些辅助信息对总体进行分类，在每一类内部进行插值处理。值处理。例如在上例中，例如在上例中，“张三张三”的职业是的职业是“护士护士”，假，假定该单位中定该单位中95的的“护士护士”性别为性别为“女女”，则在进行，则在进行插值是，就不是使用全单位的女性比例插值是，就不是使用全单位的女性比例75，而是使，而是使用用“护士护士”中的女性比例中的女性比例95对对“张三张三”的性别进行的性别进行赋值。赋值。本章小结本章小结