生物电磁治疗:其使用原理23—第4章PEMF(脉冲电磁场)的生物效应

高频效果

最初检查正弦高频效应是值得的。 如图10所示,人体的平均比吸收率(SAR)以瓦/千克(W / kg)为单位,对数依赖性随着频率的增加而增加,直到100兆赫兹(100 MHz)时才达到10兆赫。 mW / kg.139人或大鼠的SAR大约是十的幂。 相比之下,每100兆赫兹每平方毫米的肌肉吸收功率密度在100 MHz附近也达到峰值,如图10.所示。这适用于HVT PEMF设备,因为它们在宽带频率下工作(请参阅附录),通常具有两个谐振频率。 峰值在千赫兹或兆赫兹范围内,但仍产生可测量的能量,延伸至GHz范围。141GHz范围(1.8 GHz)的HF EMF已显示出体外血脑屏障对蔗糖的渗透性。

图10平均SAR(W / kg)与频率(MHz)

有趣的是,PEMF具有快速的上升时间,因此即使在低脉冲率的情况下也具有许多高频谐波(傅立叶分量)。因此,PEMF直接对应于Lakhovsky的谐波丰富的电疗哲学。
在人类嗜酸性粒细胞(与免疫系统有关)的体外实验中,使用了3 – 5个脉冲,电场强度高达5.3 MV / m,持续时间为60 ns(纳秒)。PEMF用于人类嗜酸性粒细胞,其细胞内颗粒未经质膜的永久性破坏。尽管对电池施加了较高的电功率水平,但由于脉冲持续时间极短,因此可以忽略热效应。 “细胞内效应将常规电穿孔扩展到细胞亚结构,并根据电脉冲条件为凋亡诱导,基因传递至细胞核或改变细胞功能打开了新的应用潜力。”
已经提出了在紫外线范围内的高频率,以通过调整病毒体的波长来灭活艾滋病病毒。已经提出了对调幅射频(RF)能量的解调作为对这些领域的生物反应的机制。还提出了一个测试生物细胞的电磁结构是否表现出解调所必需的非线性响应的实验:

高Q腔和非常低的噪声放大率可用于检测超弱非线性响应,这些响应表现为入射在样品上的RF场的二次谐波。从生长在单层中或悬浮在培养基中的代谢活性生物细胞散射的非线性场可以与装置的非线性区分开。
对理论信号灵敏度和系统噪声分析的估计表明,有可能检测到1.8 GHz(900 MHz的二次谐波)的微波信号弱至每细胞每秒一个微波光子。与腔体Q的退化相比,实际极限是极低的,而热本底则要明亮得多,热本底在约17 m的波长处在红外中达到峰值,并在狭窄的频率下每细胞每秒辐射1010个红外光子。频带在峰值的0.5%以内。
该系统可以通过…肖特基二极管进行校准。对于在此类生物材料上入射的900 MHz时160 W的输入功率,如果使用频谱分析仪和30 dB增益低噪声放大器检测到该设备,则该设备将在1.8 GHz时产生0.10 mV的鲁棒输出信号。用于检测非线性相互作用现象的实验阈值比肖特基二极管产生的信号低1010,这为活组织中非线性能量转换过程的测量提供了前所未有的灵敏度。

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