第二章生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的基礎(chǔ)理論-電磁學(xué)

生物電磁學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的理論基礎(chǔ)生物電磁學(xué)是研究生物體電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象以及生物電磁的應(yīng)用的一門學(xué)科。生物電磁學(xué)是建立在膜生物物理學(xué)基礎(chǔ)之上的側(cè)重于從宏觀角度研究生物電現(xiàn)象和生物磁現(xiàn)象?，F(xiàn)代生物電磁學(xué)在很多方面都已深入到細胞級甚至是分子級的研究水平。生命的火花生物電磁學(xué)的定義生物電磁學(xué)的研究范圍外界電磁波（場）與生物體的相互作用主要包括生物組織的介電特性、各層次的生物學(xué)效應(yīng)及其作用機理、生物電磁劑量容許暴露限值、生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用及用于生物和醫(yī)療的輻射系統(tǒng)等。Bioelectromagnetics生物體自身產(chǎn)生的電磁現(xiàn)象主要包括電磁現(xiàn)象的產(chǎn)生機理，電磁信號的測量、處理和應(yīng)用等。Bioelectromagnetism

生物電磁現(xiàn)象生物電現(xiàn)象生物電的生理基礎(chǔ)心電腦電肌電其它生物電生物磁場現(xiàn)象生物電生物電現(xiàn)象是“生命的火花”。一旦生命活動停止，電現(xiàn)象也就消失了。正常的生物電活動是生物和人體保持生命功能必不可少的條件。若由于機體內(nèi)部或外界原因造成生物電活動障礙，如神經(jīng)中毒、心電傳導(dǎo)阻滯等，會引起疾病甚至死亡。生物電的主要基礎(chǔ)是細胞膜內(nèi)外有電位差，即膜電位。生物電現(xiàn)象是生物系統(tǒng)內(nèi)一種普遍的共有現(xiàn)象。生物電的測量宏觀測量，如腦電、心電和肌電等。微觀測量，利用微電極技術(shù)測量到單個細胞的電活動。生物電的發(fā)現(xiàn)人類很早就發(fā)現(xiàn)了生物體的電現(xiàn)象。早在公元前300多年前，古希臘人亞里士多德記載了地中海電鰩有強烈的“震擊”作用。以后的資料陸續(xù)記載了非洲尼羅河內(nèi)的電鯰和美洲的電鰻等都具有發(fā)電器官。早在公元一世紀，古羅馬的醫(yī)生就曾用電鰻的放電來治療痛風。人類關(guān)于生物電現(xiàn)象的系統(tǒng)研究，就起源于伽伐尼與伏特的有益爭論。1678年荷蘭生物學(xué)家斯威莫爾登用蛙的肌肉做實驗，他把肌肉放在玻璃管內(nèi)，用一根銀絲和一根銅棒去觸及肌肉，可引起肌肉的收縮活動。從科學(xué)發(fā)展史可知，對生物體內(nèi)電現(xiàn)象的深入研究，開始于意大利的醫(yī)生、生理學(xué)家伽伐尼與同時代的物理學(xué)家伏特間的一場著名爭論。伽伐尼于1791年發(fā)表了《肌肉運動中的電效應(yīng)》，提出：①一塊蛙的神經(jīng)-肌肉標本，即使放在離放電的靜電區(qū)很遠的地方，當觀察者觸及它時，也會發(fā)生收縮。②在雷電時刻豎立一條長的導(dǎo)線，那么大氣的電荷也可用來刺激蛙腿。③當將蛙腿用銅鉤掛在鐵欄桿上時，即使沒有雷電，也會產(chǎn)生收縮。伽伐尼將這些現(xiàn)象發(fā)生的原因歸之于標本中帶有動物電。他認為，神經(jīng)與肌肉帶有相反的電荷，而金屬導(dǎo)體的作用僅是把神經(jīng)與肌肉之間的通路接通而已。伏特認為，伽伐尼實驗中發(fā)現(xiàn)的所有能使蛙肌肉收縮的實驗都是由于雙金屬電流所引起的。他認為只要具備三件東西，即兩種不同的金屬以及完成電路的導(dǎo)體就能產(chǎn)生電流。由于伽伐尼連接標本所用的金屬性質(zhì)不同就可以產(chǎn)生電位差，而神經(jīng)肌肉上的組織液體是含有電解質(zhì)的。因此，用金屬與組織液接觸時就產(chǎn)生了電流，蛙肌肉只充當了電路的導(dǎo)體。伏特認為伽伐尼實驗中所發(fā)生的現(xiàn)象，是外加電流刺激了肌肉標本，才引起肌肉收縮。伏特和伽伐尼的爭論促使他們各自的派別進行進一步的實驗，以此驗證自己論點的正確。伏特采用一組銅板和一組鋅板，中間用鹽水浸過的呢絨隔開，由于不同金屬與電解質(zhì)相接觸，產(chǎn)生了電動勢，制造出了世界上第一個直流電電池——伏特電池，這也是科學(xué)史上的一個重大發(fā)現(xiàn)。伽伐尼為了驗證自己的觀點，舍去金屬作為通路，他發(fā)現(xiàn)，在無金屬參與的情況下，神經(jīng)肌肉標本上的肌肉仍可發(fā)生收縮現(xiàn)象，這就有力地證明了生物電的存在。生物電特性蛋白質(zhì)——構(gòu)成成分氨基酸在水中離解成離子基團或電偶極子DNA——堿基和磷酸酯存在離子基團和電偶極子生物水——電偶極子組織液——無機離子K+Na+Ca2+Cl-

等體內(nèi)電荷形式：離子、離子基團、電偶極子氨基酸靠肽鍵聯(lián)結(jié)聚合成多肽鏈原子中心不重合使肽鍵呈現(xiàn)極性一、蛋白質(zhì)和DNA的偶極矩1、蛋白質(zhì)的偶極矩

（電磁作用靶點）帶電原子的相互作用維持空間構(gòu)型二、生物水的電特性水分子具有很強的偶極性；能與其它離子或生物大分子之間以氫鍵相聯(lián)系，決定其構(gòu)象和功能平均壽命10－11s2、DNA的偶極矩DNA由核苷酸分子構(gòu)成，核苷酸兩端的基團都是極化的，具有一定的電偶極矩。DNA中每一個堿基都具有一定的電偶極矩.是電磁作用的靶點A-T5.9DC-G6.2D

磷酸頭（親水性）甘油酯尾（疏水）磷脂分子⑴

細胞膜——脂雙層細胞膜內(nèi)外存在電位差，稱為膜電位?！袢梭w任何細微的活動，都伴隨著生物電的產(chǎn)生和變化●生物電是以細胞為單位產(chǎn)生的。細胞電活動基礎(chǔ)（組織液中的帶電離子）細胞膜與生物電生物電現(xiàn)象的生理基礎(chǔ)流動鑲嵌模型(fluidmosaicmodel)：脂雙分子層構(gòu)成生物膜的連續(xù)主體，既具有固體分子排列的有序性，又具有液體的流動性，呈液晶態(tài)；球形蛋白質(zhì)分子以各種形式與脂雙分子層相結(jié)合（1972）

細胞膜的主要化學(xué)成分是脂類、蛋白質(zhì)及糖類，各類型膜的組成成分比例各不相同。細胞膜通過控制細胞內(nèi)的滲透濃度調(diào)節(jié)細胞體積細胞膜是高度選擇性的半透膜，氧、二氧化碳和水等分子可以輕易透過，而其它大分子和離子必須經(jīng)蛋白質(zhì)通道運輸。細胞溶液的等滲、低滲和高滲只取決于那些不能自由跨膜流動的微粒。而對于可自由通過細胞膜的微粒最終會達到平衡，即細胞內(nèi)外的濃度相等。哺乳動物細胞胞內(nèi)外離子濃度

胞內(nèi)（mmol/L）胞外（mmol/L）平衡電位（mV）Na+1214565K+1554-95Cl-3.8120-90其它陰離子1550…包括蛋白質(zhì)、帶電荷的氨基酸、硫酸根離子和磷酸根離子等。

細胞膜的選擇透過性導(dǎo)致細胞膜內(nèi)外存在的帶電離子的不均等分布現(xiàn)象。由此，在細胞膜內(nèi)外必然存在一定的電位差，即細胞膜電位差。細胞膜內(nèi)外離子在特定條件下選擇性通過膜后，導(dǎo)致細胞膜內(nèi)外的電勢梯度的改變。這不僅可以驅(qū)動各種運輸過程，而且也是導(dǎo)致細胞生物電現(xiàn)象的原因。滲透是物質(zhì)穿過細胞膜的一種方式滲透是分子從相對高濃度區(qū)擴散到低濃度區(qū)的過程。是細胞內(nèi)被動運輸?shù)倪^程。滲透濃度（osmolarity）：溶液中游離微粒的濃度。1Osm表示1L溶液中含有1mol微粒。1mOsm表示1000L溶液中含有1mol微粒。等滲、低滲和高滲溶液等滲溶液：兩種溶液的滲透濃度相等低滲溶液與高滲溶液：

一種溶液的滲透濃度低于另一種溶液，此溶液為低滲溶液；反之為高滲溶液。靜息電位：細胞在沒有受到外來刺激時，處于靜息狀態(tài)下的細胞膜內(nèi)外電位差稱為靜息膜電位（restingpotential，RP）。20世紀30年代烏賊的巨大神經(jīng)纖維（它粗大的軸突直徑可達1毫米）的電生理實驗。實驗方法：取兩個微電極，一個插入神經(jīng)纖維內(nèi)，一個接到神經(jīng)纖維膜表面，用微伏計測出膜內(nèi)外的電位差，即電勢差。結(jié)果顯示：膜外為正電位，膜內(nèi)為負電位。膜電位的“+”“-”表示膜內(nèi)電位與膜外電位的相對關(guān)系。一般將膜外電位定義為零電位。大多數(shù)無脊椎和脊椎動物的神經(jīng)纖維、肌細胞的膜電位在-50∽-100mV。式中k為玻耳茲曼常數(shù)；Z為離子價數(shù)。能斯特方程半透膜u靜息電位KCl膜的極化：生理學(xué)將靜息電位存在時膜兩側(cè)所保持的內(nèi)負外正狀態(tài)，稱為膜的極化。如膜內(nèi)電位負值減小，稱為除/去極化（depolarization）。如膜內(nèi)電位負值增大，稱超極化（hyperpolarization）。膜去極化后，又恢復(fù)到安靜時的極化狀態(tài)，則稱復(fù)極化（repolarization）。極化反極化去極化復(fù)極化細胞的動作電位●

細胞受到刺激時，膜電位發(fā)生突然變化，即動作電位。動作電位是指各種可興奮細胞受刺激后，在RP的基礎(chǔ)上，膜內(nèi)外電位發(fā)生的快速倒轉(zhuǎn)和復(fù)原的過程。在此過程中，細胞膜內(nèi)外的極性發(fā)生反轉(zhuǎn)，由內(nèi)負外正轉(zhuǎn)為內(nèi)正外負的狀態(tài)。在一個給定細胞中，動作電位的波形相同。反極化：膜電位發(fā)生反轉(zhuǎn)的部分（0-30mV之間），也稱為超射。負后電位鋒電位超極化Ap分期（以神經(jīng)細胞為例）動作電位產(chǎn)生與膜對Na+，K+離子的通透性有關(guān)。在動作電位期間，兩種離子的通透性均增高，但程度與時間并不一致。鈉鉀離子在膜兩側(cè)的流動與膜上鈉、鉀離子電壓門控通道的開放與關(guān)閉有關(guān)。動作電位形成的離子機制除極化初期，鈉離子通道立即激活并開放，導(dǎo)致大量鈉離子的內(nèi)流，引起膜兩側(cè)電位減小，極化狀態(tài)的反轉(zhuǎn)。當膜電位接近峰值時，膜內(nèi)外的電勢差阻止鈉離子的進一步擴散，達到新的平衡。鈉離子通道開放的同時，鉀離子通道也被激活，但其開放速率較慢，鉀離子的外流抵抗了鈉離子的內(nèi)流。隨著鈉離子通道的失活，鈉離子內(nèi)流速度減慢并停止。鉀離子外流超過鈉離子內(nèi)流，膜電位開始復(fù)極化并恢復(fù)靜息狀態(tài)。鈉鉀離子在膜兩側(cè)的流動與膜上鈉、鉀離子電壓門控通道的開放與關(guān)閉有關(guān)在靜息狀態(tài)，兩種通道處于關(guān)閉狀態(tài)。鈉離子通道的激活態(tài)門處于關(guān)閉，失活態(tài)門處于開放，即門控鈉離子通道雖關(guān)閉但有能力開放。無離子通過門通道。去極化過程，鈉離子通道的激活態(tài)門開放，鈉離子的濃度梯度與電壓梯度驅(qū)使鈉離子內(nèi)流，形成正反饋。復(fù)極化過程，鈉離子通道的失活門與激活態(tài)門一側(cè)受體識別關(guān)閉了鈉離子通道。同時鉀離子通道開放，對K+的通透性增大，于是細胞內(nèi)的K+便順其濃度梯度向細胞外擴散，導(dǎo)致膜內(nèi)負電位增大，直至恢復(fù)到靜息時的數(shù)值。2、動作電位的擴布在同一細胞內(nèi)的擴布。神經(jīng)細胞中，動作電位的擴布沿細胞膜向外傳導(dǎo)，又稱為神經(jīng)傳導(dǎo)。在不同細胞間的擴布。動作電位在兩細胞間的擴布，又稱為傳遞，通過突觸結(jié)構(gòu)完成。運動神經(jīng)元神經(jīng)元（神經(jīng)細胞）結(jié)構(gòu)上大致都可分成胞體（cellbody,orsoma）和神經(jīng)突兩部分。神經(jīng)突又分樹突（Dendrites）和軸突（Axon）兩種。神經(jīng)傳導(dǎo)——同一細胞內(nèi)的擴布。動作電位的傳導(dǎo)

動作電位的特征之一就是它的可傳導(dǎo)性，即細胞膜任何一處興奮時，它所產(chǎn)生的動作電位可傳播到整個細胞。傳導(dǎo)機制：局部電流有髓鞘：跳躍式傳導(dǎo)1、生理完整性2、無衰減：

信號強度不變。3、絕緣性：

兩條神經(jīng)纖維之間的信號不會互相干擾。4、雙向性：

神經(jīng)沖動從產(chǎn)生處在向兩個方向傳導(dǎo)。神經(jīng)沖動傳導(dǎo)特點突觸傳遞是動作電位由神經(jīng)細胞間向其他細胞進行信息傳遞的基本方式突觸（synapse）一詞最早由英國生理學(xué)家Sherrington(1897)提出。此詞由希臘語衍牛而來．原意為“互握”。定義：神經(jīng)元之間、神經(jīng)元與效應(yīng)細胞之間相互聯(lián)系和信息傳遞的特化結(jié)構(gòu)稱突觸。經(jīng)典突觸的結(jié)構(gòu)由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜三部分組成。神經(jīng)傳導(dǎo)——不同細胞內(nèi)的擴布。電突觸：允許離子電流從一個細胞直接流入另一個細胞?；瘜W(xué)突觸：通過突觸前神經(jīng)元釋放的化學(xué)遞質(zhì)與突觸后細胞膜上的特異受體相互作用完成信息傳遞。突觸可分為兩種類型：突觸前膜：離子通道,受體,轉(zhuǎn)運體等。突觸前膜內(nèi)各種成分:囊泡,微絲,微管,各種蛋白等。突觸的結(jié)構(gòu)突觸間隙：寬15-30nm，間隙內(nèi)存在糖蛋白和細絲等物質(zhì)，這些物質(zhì)將前后膜牢固聯(lián)系起來。突觸后膜：膜受體,離子通道等。

突觸后膜內(nèi)側(cè)含有G-蛋白，第二信使系統(tǒng)，有關(guān)酶等成分。興奮在突觸部位的傳遞過程動作電位到達突觸前末梢，膜去極化，Ca2+內(nèi)流，含有神經(jīng)遞質(zhì)的囊泡向前膜內(nèi)側(cè)靠近，融合，遞質(zhì)釋放進入突觸間隙。神經(jīng)遞質(zhì)通過擴散到達突觸后膜，與后膜上的受體結(jié)合，產(chǎn)生興奮性突觸后電位(excitatorypost-synapticpotential,EPSP)或抑制性突觸后電位(inhibitorypost-synapticpotential,IPSP)，然后引起突觸后神經(jīng)元的功能狀態(tài)發(fā)生變化，如離子通道的開放或關(guān)閉，蛋白質(zhì)的合成或磷酸化等等；--快速反應(yīng)引起突觸后神經(jīng)細胞發(fā)生一系列生物化學(xué)反應(yīng),如G蛋白的激活,cAMP的合成增加等,從而導(dǎo)致突觸后神經(jīng)細胞的功能狀態(tài)發(fā)生變化.—較慢反應(yīng)興奮在突觸部位的傳遞過程興奮在突觸部位的傳遞興奮性突觸后電位(EPSP)EPSP:突觸前膜釋放某種遞質(zhì)，提高了突觸后膜對小離子（包括Na+，K+,Cl-,尤其是Na+）的通透性，引起突觸后膜去極化，出現(xiàn)EPSP。EPSP具有局部反應(yīng)的一般特點：EPSP在傳入沖動到達突觸后神經(jīng)元約0.3-0.5ms之后發(fā)生，它有一個較快的上升時相和慢而近指數(shù)的下降時相（5ms），電位總共持續(xù)約10-20ms。當傳入沖動增加時，EPSP的幅度也隨之增大，當膜電位達到閾電位時爆發(fā)動作電位。EPSP是由對Na+和K+都通透的化學(xué)門控離子通道開放所形成的。抑制性突觸后電位(IPSP)IPSP:突觸前膜釋放某種遞質(zhì)，提高了突觸后膜對一些離子（K+,Cl-,尤其是Cl-,但不包括Na+）的通透性，引起突觸后膜超極化，出現(xiàn)IPSP。直接作用于離子通道，或通過跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和第二信使間接影響離子道的活動。二、心電哺乳動物的心臟活動可概括為兩個過程：①心房收縮推動血液進人心室，由房室瓣膜控制血流流動方向。②心室收縮推動血液進人主動脈和肺動脈，血液流動由半月瓣和肺動脈瓣控制。心臟是人體中血液循環(huán)的動力源泉，依靠心臟有節(jié)律性的搏動，使得血液不斷在體內(nèi)循環(huán)，以維持正常的生命活動。心電是指心臟在搏動之前，心肌首先興奮，并產(chǎn)生微弱電流，該電流經(jīng)人體組織向各部分傳導(dǎo)。由于身體各部分組織距離心臟距離不同，因此在體表各部位，表現(xiàn)出不同的電位變化的現(xiàn)象。心臟的傳導(dǎo)系統(tǒng)指由一系列特殊心臟細胞聯(lián)結(jié)組成的傳導(dǎo)系統(tǒng)，這些細胞組織既有自動產(chǎn)生興奮的功能，又有較一般心肌細胞更快的傳導(dǎo)功能，這樣使興奮有節(jié)律地按一定順序傳播，使心臟保持正常的有節(jié)律的收縮和舒張，以維持血液循環(huán)。心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)包括竇房結(jié)、結(jié)間束、房室結(jié)、房室束（希氏束）和其分支以及分布到心室內(nèi)的浦肯野纖維網(wǎng)。正常心臟興奮的起源點在竇房結(jié)。心臟電活動起初在某些點上收縮，然后逐漸整個心臟收縮。心臟活動是相當準確的重復(fù)的電活動的集合。心動周期：心臟各房室一次收縮和一次舒張構(gòu)成的活動周期，起始于心臟竇房結(jié)起搏細胞產(chǎn)生的電脈沖。是心肌細胞中各種離子跨膜運動的結(jié)果。心肌細胞的生物電現(xiàn)象合胞體：一處興奮會迅速引起所有細胞的收縮。大量線粒體：提供能量。T小管：參與心肌興奮-收縮偶聯(lián)。心肌細胞纖維短、相鄰細胞間形成閏盤連接。閏盤之間的縫隙連接組成了細胞間通訊的高電導(dǎo)通路，使信號通過電耦合從一個細胞迅速傳遞到另一個細胞。工作心肌細胞的動作電位分為0，1，2，3和4五期。0期，又稱為“去極化過程”。1期，“快速復(fù)極初期”。2期，“緩慢復(fù)極期”。3期，“快速復(fù)極末期”?；謴?fù)期4期，“恢復(fù)期”。心肌動作電位涉及多種離子通道的活動，是這些離子運動產(chǎn)生的電位的總效果，主要是鈉離子通道開放的效果。超射之后的平臺期是心肌細胞動作電位的一個特點，主要是由鉀離子攜帶的外向電流與鈣離子形成的內(nèi)向電流形成的。一個心動周期中，由竇房結(jié)產(chǎn)生的興奮，依次傳向心房和心室，這種興奮的產(chǎn)生和傳布時所伴隨的生物電變化，通過周圍組織傳到全身，使身體各部位在每一心動周期中都發(fā)生有規(guī)律的電變化。用引導(dǎo)電極置于肢體或軀體的一定部位記錄出來心電變化的波形，即為心電圖(electrocardiogram，ECG)。認識心電圖心電圖的含義：P：表示心房的去極化QRS：表示心室的去極化T：心室的復(fù)極化正常心電活動始于竇房結(jié)，興奮心房的同時經(jīng)結(jié)間束傳導(dǎo)至房室結(jié)（激動傳，然后循希氏束-左、右束支-普肯耶纖維順序傳導(dǎo)，最后興奮心室。這種先后有序的電激動的傳播，引起一系列電位改變，形成了心電圖上相應(yīng)的波段。P波代表左右兩心房興奮除極過程所產(chǎn)生的電壓變化。P-R期間代表心房開始除極傳經(jīng)房室結(jié)、希氏束至心室開始除極前的時間。QRS綜合波代表室間隔與左右兩心室除極過程產(chǎn)生的電壓變化。ST段代表心室除極后慢慢恢復(fù)極化過程的電壓變化。T波代表心室肌迅速恢復(fù)極化過程的電壓變化。U波是在T波后的一個很小的正向波，代表心肌激動的“負后電位”。ECG記錄和分析方法的研究是生物醫(yī)學(xué)工程人員工作內(nèi)容之一。心臟病人心電圖中各波的波形、幅度、占有時間以及波形偏轉(zhuǎn)方向等與正常心電圖之間的差異，就是利用心電圖診斷心臟疾病的依據(jù)。隨著臨床心電圖學(xué)的發(fā)展，又出現(xiàn)了心電向量圖、心室晚電位、希氏束電圖、高頻心電圖等方法心電正問題與逆問題心電正問題：是在已知心臟狀態(tài)下，依據(jù)心肌的電生理特性參數(shù)，通過建立心臟模型和人體軀干模型用仿真的方法來研究心肌的興奮是如何傳播及如何形成體表電位的。通過設(shè)置心電仿真模型的模型參數(shù)，可以研究不同心臟生理病理狀態(tài)下的體表電位分布情況。心電逆問題：如果能從體表電位逆推出心電仿真模型的模型參數(shù)，那么由這些模型參數(shù)就可確定心臟所處的狀態(tài)。即根據(jù)體表電位的分布、人體的幾何形狀以及軀干容積導(dǎo)體的電特性，通過數(shù)學(xué)物理方法來求得心臟電活動的定量解。利用心電逆問題的解反映出病變心肌的位置、大小及病變程度等定量信息。三、腦電人類大腦神經(jīng)細胞（神經(jīng)元）數(shù)量達150億個。神經(jīng)元像人體中的其他細胞一樣，具有生物電活動。神經(jīng)細胞的跨膜靜電息電位（或稱膜電位）大約為-70mV，這個靜息電位可認為是由K+外流而形成的。大腦皮層中單個神經(jīng)元的膜電位通常在頭皮上檢測不到，在頭皮上檢測到的電位變化——腦電波是由大腦皮層中無數(shù)個神經(jīng)元同步化的電活動所形成。大腦皮層具有持續(xù)、廣泛而有節(jié)律的電位變化，這種不受外界刺激的腦電變化稱為自發(fā)腦電位（EEG）。腦的電活動可以為直接的或外界的確定性刺激（電、光、聲等刺激）所影響，產(chǎn)生另一種局部化的電位變化稱為誘發(fā)腦電位（EP）。通常從人的頭皮上所引導(dǎo)的誘發(fā)電位幅度較小，在0-10μV，且常被淹沒在自發(fā)腦電波中而難以觀察。如果把一串相同的刺激做出的反應(yīng)所獲得的誘發(fā)電位加以疊加平均，則所產(chǎn)生的波形叫作平均誘發(fā)電位（AEP）。腦電波腦電圖信號腦電圖的特點：是一種隨機性很強的生理信號，其規(guī)律性不如心電圖明確，通常將腦電圖的振幅和頻率成分作為腦電診斷時的主要依據(jù)，而頻率成分顯得尤為重要，因為大腦活動的程度與腦電圖的平均頻率之間有密切的關(guān)系。自發(fā)腦電活動通常以一種占優(yōu)勢的頻率為其標志。自發(fā)腦電信號較弱，在正常情況下，從波峰到波谷（幅值）為10-100μV，其頻率范圍為1~50Hz，波形因不同的腦部位置而異，并與覺醒和睡眠的水平有關(guān)，且存在很大的個體差異，也就是說腦電波在不同的正常人中也存在著不同的表現(xiàn)。腦電圖：將電極放置在顱外頭皮表面所記錄到的自發(fā)腦電活動稱為腦電圖。在國際上，一般將正常腦電活動相關(guān)的腦電波頻率范圍劃分成五種類型，頻率由高到低依次為γ波、β波、α波、θ波、δ波。α波通常在覺醒、安靜和閉眼時出現(xiàn)在枕葉。即腦在休息（但未入睡）時出現(xiàn)α波，睜眼或人睡時，α波消失。α波存在很大的個體差異，約有10%的正常人記錄不到典型的α波。β波具有較高的頻率，常見于緊張的精神活動期間。θ波主要見于兒童和成人淺睡時，出現(xiàn)在頂部和顳部。δ波出現(xiàn)于成人深睡時，以及早產(chǎn)嬰兒和幼兒。成人極度疲勞和麻醉時也出現(xiàn)δ波。γ波是由注意或感覺刺激引起的一種低幅高頻波。腦電波由高振幅慢波轉(zhuǎn)變?yōu)榈驼穹觳〞r，表示皮質(zhì)的興奮活動增強，為去同步化。反之，為同步化。β波是新皮質(zhì)處于興奮狀態(tài)下的主要腦電活動；α波是皮質(zhì)處于安靜狀態(tài)下的主要表現(xiàn)。兒童腦電頻率比成人慢，清醒時可常見θ波，10歲才開始出現(xiàn)α波。嬰兒腦電波更慢，常見δ波。腦電圖波可以因大腦皮層和腦干病理所改變。例如皮層中電活動的消失或阻尼可能是由于腫瘤壓迫在神經(jīng)元上并使其損傷，也可能是由于循環(huán)障礙引起缺氧，出血或栓塞。腦電圖的波形也受影響意識水平的腦干中的病理過程所影響。腦電圖是診斷某些精神疾患的重要依據(jù)。例如在臨床上可檢查疑似癲癇和腦腫瘤病人，還可以用于測定意識水平和確定大腦的死亡。電極在頭皮上安放的方法通常采用國際標準10/20電極位置系統(tǒng)。和心電圖相同，腦電圖的電極連接可采用單極或雙極導(dǎo)聯(lián)方式。腦電圖的記錄方法單極導(dǎo)聯(lián)雙極導(dǎo)聯(lián)誘發(fā)腦電位（EP）：是感覺傳入系統(tǒng)受到刺激時，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)引起的電位變化。廣義上說，用其他刺激方法引起的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的電位變化也可稱為誘發(fā)電位。當感覺傳入系統(tǒng)受刺激時，在皮質(zhì)某一局限區(qū)域引出的電位變化稱為皮質(zhì)誘發(fā)電位，常出現(xiàn)在自反腦電波背景之上。一般由主反應(yīng)、次反應(yīng)和后發(fā)放三部分組成。主反應(yīng)：1-12ms，先正后負的雙相變化，是皮質(zhì)大椎體細胞電活動的總和反應(yīng)。次反應(yīng)：跟隨主反應(yīng)之后的擴散性續(xù)發(fā)反應(yīng)。后發(fā)放：是主次反應(yīng)之后的一系列正向周期性電變化。誘發(fā)腦電位的研究采用誘發(fā)電位研究感覺系統(tǒng)投射部位及大腦皮層功能有重要作用。誘發(fā)電位可在腦皮層和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的其他部位（如丘腦、中腦等）引出?？蓮囊粋€角度闡明中樞神經(jīng)系統(tǒng)各部分之間、大腦皮層各部分以及皮層下不同細胞成分相互作用的機制。人的精神狀態(tài)對腦電活動有極大影響，因此，腦電圖對高級神經(jīng)活動特別是心理活動具有重要意義，這對于模擬大腦功能及認知研究、人工智能研究等都具有非常重要的意義。肌電人體骨骼肌600-700塊。整個肌肉系統(tǒng)重量占人體總重量的40%。每塊肌肉都有許多肌細胞（肌纖維）借結(jié)締組織連接在一起，兩端和肌腱相連，加上供應(yīng)它們的神經(jīng)、血管和淋巴管共同形成。每塊肌肉附著在骨骼及其他結(jié)締組織上，在神經(jīng)系統(tǒng)的管理下，成為一個具有執(zhí)行一定運動機能的機械效應(yīng)系統(tǒng)。

每塊骨骼肌都由肌腹和肌腱兩部分構(gòu)成，肌腹主要由肌纖維構(gòu)成，柔軟而有收縮能力。肌腱由致密結(jié)締組織構(gòu)成，強韌而無收縮能力，位于肌腹的兩端。肌腹以肌腱附著于長骨。骨骼肌的結(jié)構(gòu)特征：肌鞘膜肌束肌束膜肌纖維（細胞）肌纖維膜骨骼肌纖維是長圓柱狀細胞，表面由肌膜包圍，其長度一般約為3～40mm，直徑約為10～100μm。許多肌纖維排列成束，構(gòu)成肌束。肌肉則由許多聚集在一起的肌束構(gòu)成。肌肉的特性收縮性：肌肉縮短的能力。興奮性：肌肉接受和響應(yīng)刺激的能力。展長性：肌肉拉伸的能力彈性：肌肉拉伸或收縮之后恢復(fù)原狀的能力。

興奮與收縮是骨骼肌最基本的機能，也是肌電圖形成的基礎(chǔ)。肌肉的基本機能是將生物化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械位能或動能。這種轉(zhuǎn)變是靠骨骼肌所具有的生理特性——收縮性實現(xiàn)的。人體的每一塊骨骼肌都受一定的神經(jīng)支配。當來自中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)沖動，由分布于肌肉中的運動神經(jīng)末梢通過運動終板傳遞給所支配的肌纖維并引起肌纖維興奮時，肌纖維的機械狀態(tài)即發(fā)生變化。肌纖維在刺激作用下所發(fā)生的這種機械狀態(tài)的變化稱為肌肉收縮。肌肉收縮機理運動神經(jīng)纖維到達肌肉時，不斷分支，每一分支支配一條肌纖維。神經(jīng)纖維末梢失去髓鞘嵌入到特化的肌細胞上，形成運動終板。骨骼肌的活動由運動神經(jīng)直接控制。AP傳導(dǎo)至末梢突觸前膜Ca2+內(nèi)流囊泡釋放乙酰膽堿（Ach）Ach擴散與后膜（終板）受體結(jié)合AchE水解AchNa+內(nèi)流,K+外流，膜去極化終板電位疊加動作電位整個肌細胞正常情況下，一次神經(jīng)沖動釋放的Ach大約在1—2ms內(nèi)被破壞，因此：一個神經(jīng)AP一個肌細胞AP一個收縮肌肉收縮的全過程中樞指令（反饋）運動神經(jīng)傳出（神經(jīng)AP）神經(jīng)肌肉興奮傳遞（肌肉AP）興奮收縮耦聯(lián)（三聯(lián)管，Ca2+）肌肉收縮（肌絲滑行）肌電圖是不同機能狀態(tài)下骨骼肌電位變化的記錄，這種電位變化與肌肉的結(jié)構(gòu)、收縮時的化學(xué)變化有關(guān)。在肌細胞中存在4種不同的生物電位：靜息電位（RP）、動作電位（AP）、終板電位（EPP）和損傷電位（IP）。肌電圖能直接反映肌肉活動的機能狀態(tài)，有助于了解各部分肌肉在完成某一動作中所表現(xiàn)的作用。引導(dǎo)肌電信號的電極分類針狀電極有單極同心針電極、雙極同心針電極、多導(dǎo)同心針電極、單極針電極等，由鉑金絲作為材料，經(jīng)消毒后插入被檢肌肉內(nèi)引導(dǎo)肌電信號。運動單位電位的分析必須依賴于針狀電極。表面電極一般是用銀或不銹鋼板制成厚0.2~0.5mm，直徑8mm，放在皮膚表面的引導(dǎo)電極，用來引導(dǎo)電極下局部肌肉的電活動，是一種無創(chuàng)檢測方法，適用于引導(dǎo)誘發(fā)電位或運動時肌電的變化，它引導(dǎo)出的肌電為多條肌纖維的綜合電位，因此不能作運動單元電位的分析。電靜息：正常骨骼肌處于松弛狀態(tài)，肌纖維無動作電位出現(xiàn)，一根直線。插入電位：在電靜息條件下，插入及移動電極瞬間，電極針尖機械刺激誘發(fā)的動作電位。單個運動單位電位：正常肌肉輕度收縮出現(xiàn)的分開的單個運動單位電位，肌纖維的綜合電位或亞單位的綜合電位。多個運動單位電位：骨骼肌輕度、中度或用最大力收縮時，多個運動單位持續(xù)活動，出現(xiàn)混合相干電位。肌電圖的檢查——正常肌電圖肌電圖的檢查——異常肌電圖安靜狀態(tài)異常肌電圖纖顫電位：常是一種無節(jié)律的雙相棘波，時限為0.2-3ms，振幅5～500μV，多在神經(jīng)損傷18～21天后出現(xiàn)。若神經(jīng)損害不恢復(fù)，肌肉變性后纖項電位也隨之消失，稱為"病理性電靜息"；正尖波：為一正相關(guān)形主峰向下的雙相波，僅見于失神經(jīng)支配的肌肉。時限5～100ms，振幅50～4000μV。早于纖顫電位發(fā)生，約在傷后l～2周即可見到；束顫電位：是一種時限2～20ms、振幅100～4000μV的近似于正常運動單位動作電位的自發(fā)電位。只有同纖顫電位同時發(fā)生才有病理意義。隨意收縮異常肌電圖多相電位:波形在五相以上,為多相電位,也稱復(fù)合運動單元電位.再生電位:與同步電位共稱巨大電位.表明肌肉重新獲得神經(jīng)支配,預(yù)后良好.同步電位:鑒別肌源性疾病及周圍神經(jīng)疾患的肌電指標,進行性肌肌萎縮、脊髓炎等皆可出現(xiàn)同步電位。低電壓運動單位電位：肌源性萎縮電位振幅漸增、漸減和易疲勞性。易疲勞性是指重癥肌無力病人出現(xiàn)的輕度振幅漸減現(xiàn)象。肌電圖的檢查——異常肌電圖肌電圖的臨床應(yīng)用在臨床上，肌電圖機可用來對多種肌肉/神經(jīng)性疾患進行診斷。例如可用肌電圖來鑒別神經(jīng)性肌萎縮以及肌源性肌萎縮；判別神經(jīng)損傷的程度和部位；可作神經(jīng)再生和矯形手術(shù)前后肌肉功能的分析；可用來作針灸、針麻、咀嚼肌功能、膀胱括約肌功能、子宮功能等研究的手段。在運動醫(yī)學(xué)方面，肌電圖機也可用來分析各種運動時肌肉的作用、力量和疲勞的肌電圖指標等。其他生物電研究證明，生物體除心臟及腦的活動能產(chǎn)生電現(xiàn)象外，許多其他器官、組織都存在不同程度的電現(xiàn)象。胃電圖（EGG）通過附在腹部皮膚上的電極測量的胃電信號記錄。由于胃電信號的頻率很低，僅0.05Hz，通常與呼吸干擾（0.2-0.4Hz）、心電信號（0.8~1.0Hz）、電極與皮膚的接觸噪聲（<3Hz）及其他噪聲混疊，因而造成檢測困難。視網(wǎng)膜電圖眼電圖眼震電圖視網(wǎng)膜電圖（ERG）當視網(wǎng)膜受到瞬間閃光刺激時，安放在視網(wǎng)膜內(nèi)表面或角膜上的探測電極與安放在前額或耳垂部位的參考電極之間，可記錄到短暫的電位順序變化，這些電位變化總和稱為視網(wǎng)膜電圖。眼電圖（EOG）眼運動引起的電位變化記錄。眼電圖可提供眼睛的取向、角速度、角加速度的影響，可作為研究藥物對眼運動的影響，以及研究睡眠和視角搜查時眼運動的手段。眼震電圖（ENG）眼球運動時角膜和視網(wǎng)膜電位變化的記錄。眼震電圖用于判定前底系統(tǒng)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)和視覺系統(tǒng)的功能。在臨床體檢、特種人員的選拔和健康鑒定方面均有廣泛的應(yīng)用。多道生理記錄儀將幾種電生理信號同步記錄與顯示的儀器稱為多道生理記錄儀?？梢酝瓿梢粋€心動周期中電活動和機械活動的相比較鑒別。生理參數(shù)檢測儀器生理參數(shù)的檢測，是醫(yī)學(xué)測量技術(shù)的一個基本部分，按被測參數(shù)劃分，這類儀器可分為：生理電放大記錄儀和非電生理參數(shù)檢測儀。

心電圖機用來記錄心臟活動時心肌的生物電信號。

1957年美國物理學(xué)博士，實驗物理學(xué)家NormanJ·Holter發(fā)明了動態(tài)心電圖（AiululatoryECG），故動態(tài)心電圖簡稱Holter。近半世紀以來，隨著動態(tài)監(jiān)護領(lǐng)域的進一步拓展，如動態(tài)血壓、動態(tài)腦電、動態(tài)睡眠呼吸監(jiān)測等技術(shù)在醫(yī)學(xué)臨床及科研中的廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)今，廣義的Holter已不再局限專指動態(tài)心電圖，Holter的全新詮釋應(yīng)包括：動態(tài)心電/動態(tài)血壓/動態(tài)睡眠呼吸/動態(tài)腦電/動態(tài)肺功能/動態(tài)上消化道PH值等多種參數(shù)。動態(tài)心電圖（AiululatoryECG）腦電圖機腦電圖機是用來記錄大腦皮質(zhì)神經(jīng)細胞生物電活動的醫(yī)用電子儀器，在臨床上對顱內(nèi)占位性病變、癲癇、腦部其他疾病的診斷以及神經(jīng)系統(tǒng)的研究等方面有著廣泛的使用價值。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，特別是集成電路和計算機技術(shù)在腦電圖中個的應(yīng)用，其穩(wěn)定性、準確性更高，功能更趨完善，操作更加方便。

EEG-9200腦電地形圖儀是首先應(yīng)用無創(chuàng)電生理學(xué)記錄方法，在人體頭部多個部位（一般用16個電極），同時記錄自發(fā)腦生物電（EEG）。然后通過計算機將各個部位的電信號進行快速的功率譜定量分析，并通過數(shù)學(xué)插值計算方法，按人體頭部的形狀，將檢測和計算結(jié)果，用圖象學(xué)方法，把整個頭部的生物電分布狀況，以彩色圖像，有如地形地貌分布的地圖形式，直觀地顯示出來肌電圖機肌電圖反映神經(jīng)-肌肉的生物電流規(guī)律，包括運動單位肌電位、神經(jīng)電位、軸突電位、周圍神經(jīng)的傳導(dǎo)及反射等。通過對肌電圖參數(shù)測量可獲得神經(jīng)-肌肉器質(zhì)件損傷和功能件病變的生理特征參數(shù)。日本光電NeruropackM12-16導(dǎo)高級誘發(fā)電位/肌電圖機視覺、聽覺、體感誘發(fā)電位儀誘發(fā)電位是感覺器官接收到某種刺激而引起起伏變化的神經(jīng)電位，它反映感覺傳導(dǎo)路徑的傳輸特性件，可提供有關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)功能方面的大量信息，而這些信息是用其他方法無法得到的，出此誘發(fā)電位測量已成為臨床醫(yī)學(xué)無損傷探測神經(jīng)系統(tǒng)機能的重要于段。目前常用的有視覺誘發(fā)電位（YEP）、聽覺誘發(fā)電位（AEP）、體感誘發(fā)電位（SEP）、識別誘發(fā)電位（P300）。眼震電圖儀應(yīng)用眼球震顫是前庭系統(tǒng)功能的主要特征。人體的前庭系統(tǒng)，是參與機體姿勢位置平衡調(diào)節(jié)和定向內(nèi)功能的主要協(xié)同部分。中樞神經(jīng)系統(tǒng)，特別是前庭功能部分發(fā)生病變時，便出現(xiàn)具有一定特點的眼球震顫。因此，眼震電圖對于前庭功能性疾病，特別是伴有眩暈的患者幾乎成為常規(guī)檢查方法。此外，在航空、航海等工作中，眼震圖成為了解前庭功能的重要手段生物電磁學(xué)電磁場與電磁波理論的發(fā)展1831年英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象并提出電磁感應(yīng)定律，制造出了世界上第一臺發(fā)電機，并開創(chuàng)了人類應(yīng)用電力的新紀元。1873年英國物理學(xué)家麥克斯韋在電磁學(xué)的三大實驗定律（庫侖定律、畢奧—沙伐爾定律和法拉第電磁感應(yīng)定律）基礎(chǔ)上，提出了位移電流的基本假設(shè)，歸納總結(jié)出麥克斯韋方程，奠定了宏觀電磁理論的基礎(chǔ)。1888年德國物理學(xué)家赫茲的實驗結(jié)果證實了麥克斯韋的理論，從而導(dǎo)致無線電通信的發(fā)明，展現(xiàn)了電磁場與電磁波應(yīng)用的廣闊前景。

電磁波（又稱電磁輻射）是由同相振蕩且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式移動，其傳播方向垂直于電場與磁場構(gòu)成的平面，有效的傳遞能量和動量。是一種橫波。電磁波波譜光子學(xué)一章講述電磁波的特點電磁波==無線電波＋光波＋X射線＋γ

射線電磁波的屬性——幅度和頻率（波長、周期）電磁波的波粒二象性——波動性和粒子性（與光波一樣）電磁波的波動性——直線傳播、反射、折射、

繞射、散射……①通信的載波（載體）②探測和檢測電磁波的粒子性（能量）——加熱、干燥、滅蟲、

育種、醫(yī)學(xué)診斷、醫(yī)學(xué)治療…電磁波的應(yīng)用作為信息載體的應(yīng)用作為能量的應(yīng)用雷達通信強功率弱功率利用電磁波對目標的探測和定位以及導(dǎo)航、氣象探測、大地測量、工業(yè)檢測和交通管制微波多路通信、微波中繼通信、散射通信、移動通信和衛(wèi)星通信微波加熱：工業(yè)上的食品、橡膠、塑料、化學(xué)、木材加工、造紙、印刷、卷煙和農(nóng)業(yè)上的滅蟲、育種、育蠶、干燥谷物以及微波生物醫(yī)學(xué)的應(yīng)用（二重性）電量和非電量的測量：測量濕度，生產(chǎn)線的自動控制全球定位系統(tǒng)隱形轟炸機相控陣雷達無線電通信射電天文望遠鏡電磁波的生物學(xué)效應(yīng)不僅對生物體有熱效應(yīng)，而且有非熱效應(yīng)。累積效應(yīng)：熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)作用于人體后，對人體的傷害尚未來得及自我修復(fù)之前再次受到電磁波輻射的話，其傷害程度就會發(fā)生累積，久之會成為永久性病態(tài)或危及生命。電磁波的生物學(xué)效應(yīng)根據(jù)照射能量的不同可分為溫熱治療、高溫消融、電灼、電凝、切割等熱療方法。根據(jù)使用頻率的不同，而對皮膚的穿透深度不同，又可分為淺表熱療、深部透熱治療。各種用途的微波熱療機、消融儀、微波電刀已成為醫(yī)院重要治療手段之一。熱效應(yīng)又稱為能量效應(yīng)，是指通過微波照射生物體引起其組織器官生熱所產(chǎn)生的生理影響。微波治療儀利用生物體信息傳輸通道向機體各部分傳送，產(chǎn)生定位效應(yīng)。呈現(xiàn)以下特點。非線性。外部電磁場僅為觸發(fā)效應(yīng)，效應(yīng)能量來自內(nèi)部。非熱效應(yīng)往往利用的是弱信號，機體組織不產(chǎn)生明顯的發(fā)熱現(xiàn)象。這類電磁波生物效應(yīng)也被稱作“信息效應(yīng)”。電磁波在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用幾乎所有的電磁波頻段都在醫(yī)學(xué)上獲得應(yīng)用。電磁波傳播及其與不同媒介相互作用的基本效應(yīng)，要取決于電磁波頻率、功率及射頻信號波形等參數(shù)，當應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究時，它們常被作為生物效應(yīng)參數(shù)，此外還要考慮輻照時間。按照電磁波對原子－分子結(jié)構(gòu)作用的特點，可分成電離輻射與非電離輻射兩類。若為前者，電磁波有可能引起原子或分子電離，從而導(dǎo)致對生物體的強烈不可逆作用；若屬后者，則作用相對很弱而且多是可逆的。電磁波生物醫(yī)學(xué)檢測就是利用外加電磁波作用于生物組織的電磁能，經(jīng)組織傳輸、吸收和散射，被反射或透射的信號將攜帶生物體的物理或幾何信息，通過檢測和分析這些信號可獲得有關(guān)生物學(xué)信息，利用不同的參數(shù)可進行生物成分、結(jié)構(gòu)和功能的檢測分析。如核磁共振技術(shù)和核磁共振成像技術(shù)、微波介電特性成像、微波熱彈性成像、微波多普勒檢測、生物介電譜技術(shù)等，都有不同程度的實際應(yīng)用。電磁波生物醫(yī)學(xué)檢測生物電磁學(xué)微波的生物效應(yīng)微波的生物效應(yīng)及其在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用微波的醫(yī)學(xué)應(yīng)用包括有微波診斷、微波治療、微波消毒、殺菌等。目前，微波在透熱療法及腫瘤治療等方面也發(fā)揮了重要作用。微波輻射對人體和動物的作用是熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)共同作用的結(jié)果。當輻射功率超過一定閾值后，以熱效應(yīng)為主，其生物學(xué)效應(yīng)與其他熱引起的效應(yīng)相似。微波的生物學(xué)作用基礎(chǔ)微波輻射為非電離輻射，輻射強度隨與輻射遠距離的加大而衰減，與生物組織的也迅速變?nèi)?。微波熱效?yīng)的生理基礎(chǔ)體內(nèi)細胞存在離子，在外部電場作用下，這些極性分子可以形成“傳導(dǎo)電流”。體內(nèi)的大分子蛋白質(zhì)，糖類以及內(nèi)臟組織等具有類似的極性分子特點。生物組織存在電阻，體液粘滯會造成傳導(dǎo)介質(zhì)損耗產(chǎn)熱。

2、電磁場在生物體內(nèi)的傳播特點生物體由多層厚度的空間組織構(gòu)成。厚度不同，會影響電磁波的反射、傳輸、吸收。不同的工作頻率會影響電磁場在生物體內(nèi)的分布。

中波：貼皮膚，作用位置在皮膚和皮下脂肪。短波：治療上不應(yīng)用太短<100cm的微波。微波作用下，生物體作為復(fù)雜的有機電解質(zhì)吸收微波能量，引起一系列反應(yīng)和變化，使分子內(nèi)部重新排列，處于激活狀態(tài)，為體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)提供外來能源，影響生物的電功能，產(chǎn)生生理反應(yīng)。輻射劑量控制適當，對人體和動物可以產(chǎn)生良好的刺激作用——微波輻射療法已廣泛應(yīng)用于臨床（溫熱治療、高溫消融、電灼、電凝、切割等熱療方法）。高強度微波輻射或低強度的長期照射都有可能對人體健康產(chǎn)生不良影響，形成所謂的“無線電波作用綜合征”。微波對人體和動物的作用具有兩重性。生物電磁學(xué)毫米波生物學(xué)效應(yīng)毫米波生物學(xué)效應(yīng)毫米波是指自由空間波長在1~10mm的電磁波，相應(yīng)的頻率范圍是30~300GHz，處于微波波段的高頻段。毫米波醫(yī)療的基本原因在于提高機體的非特異抵抗力和調(diào)動機體的內(nèi)部潛力，基本的醫(yī)療方式是用毫米波能量輻射人體的有關(guān)部位。雖然毫米波只是在局部的皮膚表層被吸收，但由于在波的作用場內(nèi)存在有感受細胞、血管、神經(jīng)纖維等，因此有可能通過機體的神經(jīng)纖維和體液系統(tǒng)將作用擴展到整個機體，對各種疾病，包括遠離照射部位的疾患產(chǎn)生治療效果。毫米波對生物體的作用特點液態(tài)水是強大的毫米波吸收劑，毫米波對水介質(zhì)的選擇性微加熱，在相干分界上產(chǎn)生液體對流，導(dǎo)致細胞生命活動過程中各種離子和物質(zhì)的遷移變化——生物物理基礎(chǔ)。功率閾值低，為低強度毫米波輻射效應(yīng)。生物體實驗表明：

生物效應(yīng)的產(chǎn)生依賴于頻率

存在門限強度。

存在累積效應(yīng)。具有非侵入性，對機體無損傷，易于配合藥物或其他療法進行治療。治療劑量小，基本無變態(tài)反應(yīng)，無副作用和遠期后遺癥。毫米波能提