第八章 物理学与现代医学新技术和生命科学.ppt

后来，在20世纪50年代内窥镜用软质管制作，因而能在人体内的拐角处轻易地弯曲。在1965年，哈罗德·霍曾金斯在内窥镜上安装了柱状透镜，使视野更为清楚，今天的内窥镜通常有两个玻璃纤维管，光通过其中之一进入体内，医生通过另一个管或通过一个摄像机来进行观察，有些内窥镜甚至还有微型集成电路传感器，将所观察到的信息反馈给计算机。 四、激光纤维内窥镜 内窥镜是医生用来插到人体内直接观察器官的光学装置。最初的内窥镜是用硬质管做成的，发明于100多年前。 制造于1870年的早期内窥镜。它用一个硬质管取代了橡胶软管。 激光纤维内窥镜一方面可用来检查病人的脏器是否有病变，更主要的是可以将激光能量输入体内脏器中，对病变组织进行照射，也即加以切除，起到手术刀的作用。而且用激光刀切割，伤口能自动止血，不需要结扎出血点，大大缩短了手术时间，伤口也不会发炎。如果用激光刀切除恶性肿瘤，还可以防止癌细胞扩散。 五、低功率激光的医学应用 近年来低功率激光（弱激光）所产生的生物效应以及在生物技术和医疗方面的应用引起了广泛的重视，特别是在可见光范围内的激光产生的生化效应在临床较为显著。以氦氖激光为代表的低功率激光较早应用于体表照射，其抗菌、消炎、止痛、止痒、促进伤口愈合、改善血液循环以及提高机体免疫功能的作用已陆续被临床和基础研究所证实。 目前临床上常用的治疗方法主要有激光针灸、激光理疗、激光血管内照射疗法３种。低强度激光的临床治疗几乎包括了常规针灸和理疗的全部病种，特别是对一些炎病，疼痛，溃疡及创伤的愈合等有显著疗效。激光血管内照射疗法对某些系统性疾病，有增强体能，缓解症状的作用。 §8.4 神奇的粒子手术刀---γ刀 伽玛刀是世界上最先进的治疗设备之一。伽玛刀是利用高能的伽玛射线准确破坏病灶而达到治疗疾病的目的。 治疗步骤： 一、治疗前，患者必须先作CT或磁共振，医生从CT或磁共振片子上得到病灶形状、大小、位置。而病灶的形状、大小及位置都可用数据表示。将这些数据输入到计算机系统，就可得到三维头颅图形，设计出治疗方案。 二、治疗时，患者头颅要固定在一个半球形盔帽内。这个盔帽叫“外准直器”，内准直器在中心体内部。内准直器上有201个孔。 三、经过外准直器调节后，伽玛 射线再通过准直器的孔而聚焦，计算 机系统运算的结果就是使射线的焦点 与病灶的形状完全相吻合。 单条射线的能量是很低的，而201条射线集中在这一点上，这个点的能量就很高了。这个高能量足以迅速地将病灶的细胞彻底杀死，破坏整个病灶组织。这些被杀死的组织及细胞，对人体就不会产生危险了。 伽玛刀治疗相当精确，误差在0.1-0.3mm之间。而医生做手术时，手即使 是轻微的一个抖动， 抖动的范围则达到3-4mm， 相当于伽玛刀误差的10-40倍。如果抖动的大一些，超过1cm，这就相当于伽玛刀误差的100倍！由此可见，伽玛刀治疗不用开刀、不流血、无痛苦、无危险，与人工手术相比，更精确、更有效。 四、人体内免疫细胞对这些坏死的组织进行消化，自我吸收，经肾排出；或部分吸收，瘤体逐渐缩小。少数病人因免疫关系瘤体即使不变，但也永不生长。 主 要 内 容 生物电与生物磁现象及应用 超声在医学上的应用 激光在医学上的应用 伽玛刀简介 CT技术简介 1、伽伐尼与生物电发现过程 意大利伽伐尼从小接受正规教育，1756年 进入波洛尼亚大学学习医学和哲学;1759年从医， 开展解剖学研究，在大学开设医学讲座。 1780年11月他在一次解剖青蛙中，获得了一 个偶然的发现。他在取一把解剖刀时偶然触及了青蛙的腿神经,青蛙的腿猛烈地抽搐了一下。他立即抓住这一现象重复这个实验，发现金属碰到被解剖的青蛙腿外露的神经时，蛙腿都会发生抽搐现象. 一、生物电:生命过程中产生的电流或电压。 §8.1 　生物电磁效应在诊断和治疗中的作用 1792年，他发表了著名论文《论肌肉运动中的电力》。 1791年他把自己长期从事蛙腿痉挛的研究成果发表，认为痉挛起因于动物体上本来就存在的电，他还把这种电叫做“动物电”,引起科学界大为震惊。 伽伐尼的一个偶然发现，引出伏打电池的发明和电生理学的建立，这在科学史上一直传为佳话。伏打真诚地赞扬说，伽伐尼的工作“在物理学和化学史上，是足以称得上划时代的伟大发现之一。”为了纪念伽伐尼，伏打还把伏打电池叫做伽伐尼电池，引出的电流称为伽伐尼电流。 2.自然界中的生物电现象 在动物中，有不少生物的电流、电压相当大。如广布于热带和亚热带近海的电鳐，能产生?100伏电压，足可以把一些小