生物电磁治疗：其使用原理20—第三章  内生电场

研究内生电场的一个例子是，在受到260毫秒脉冲的骨关节炎疗法0.12 mT线圈刺激时，膝盖内侧软骨内平均约150 mV / m的瞬时峰值电场强度。

在图7中，显示了正弦EMF的衰减（假定肌肉组织深度恒定，其中测量到的内源场强为10 mV / m）。在1 kHz的频率下，人体需要10 kV / m的外部电场强度才能实现10 mV / m的内生电场（百万比与1或106x的比率）。但是，由于外源电场强度与频率成反比（在对数对数图上），因此外源MHz范围信号仅需为0.1 kV / m（100 V / m）即可在内部产生相同的10 mV / m（a比10,000x）。

现在要了解图7和8的人体趋势，我们可以看一下图表的极限。如果我们推断图7，将水平轴扩展到109 Hz（1 GHz），则似乎可以达到（〜10-4 kV / m = 100 mV / m）。与外源场相比，对10 mV / m的内源场的衰减约为10倍。相反，对于10 Hz的ELF波，对于外源电场（103 kV / m =，则在骨头或组织的几厘米范围内，内电场强度通常仅在10 mV / m的范围内。 1 MV / m（有关图7的更多讨论，请参见第6章）。因​​此，较高频率的EMF具有相对较高的内生电场，但具有较低的趋肤深度，直到到达IR（THz）区域。

可以使用的一种可靠的E场强度衰减量度是“趋肤深度”的概念。它定义为“在边界内，场减小其值的1 / e（0.368）的距离。”时间常数的概念，它允许在图8中显示一系列频率，显示平面波场在到达其入射场强的三分之一（0.368）之前可以进入肌肉组织多深。从图8中的数据可以得出结论，100 GHz是任何BEMs电疗设备最高使用极限的良好估计。在10 GHz以上，皮肤深度仅约1毫米（10-3 m），因此只有皮肤的表皮层会受到明显影响。但是，对于刺激穴位也许仍然足够。原因似乎是在较高频率下脂肪或骨骼组织的电导率σ增加，从100 MHz的0.05 S / m到10 GHz的约0.4 S / m。

可以将图7和8中显示的频率相关振幅与较旧的立体声系统进行比较：较高的频率可能有一个自己的扬声器，称为“高音扬声器”，它很小，没有任何附加放大器； 较低的频率将相应地具有一个称为“低音扬声器”的扬声器，该扬声器很大，但还需要额外的电压放大来驱动沉重的振膜。 在年轻的人群的推动下，此类额外的低音放大器产生了今天附近汽车发出的“轰隆”声。 下次您听到这样的汽车立体声系统时，请注意低频的穿透性。 这就是图8的证明– ELF的趋肤深度大，而高频几乎完全衰减。 这样的系统科学原理适用于许多不同的系统。

图8 趋肤深度（电流穿透深度）与频率的关系