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电气漫谈 电能用于医疗的趣闻

发布日期:2022-04-22 04:33   来源:未知   阅读:

  美国L,A,Geddes教授曾经主持过一次电击生理应用讨论组,参加者包括:生物医学工程师、心脏病专家、电气工程师、生理学家、医疗工程师和医生等,Geddes教授分享了一些非常有趣的案例。当时人们热衷于电能的医疗应用。

  早期的静电疗法发生在1780年~1790年。图1展示了一位年轻女士坐在有平台的椅子上,带玻璃腿的桌子上放置一个静电发电机,发电机引出的一根电线夹在女人的衣领,另一根电线接地。静电发生器对病人施加可接受的电压,直到人体头部和暴露的皮肤表面毛发竖起。黑暗中,甚至可以看到人体周围出现光晕。该方法用于药物无法治愈时采取的措施。有趣的是,病人明显体验到温暖和放松的感觉,通常在治疗后会睡一会儿。这种治疗方法被写入早期的静电疗法规程。

  图1中病人的手部衣服处的导线通向大地,这根导线能产生“火花”。事实上,当时有很多中枢神经系统损伤的病人出现肌肉瘫痪症状。令人惊讶的是,通过释放“火花”,产生肌肉抽搐,瘫痪获得治愈。

  另一种受喜欢的治疗方法如图2所示,同样从静电发电机引出线路,并从睾丸处释放出火花。这种治疗方法被用于治疗阳痿,恢复青春活力。类似的治疗也适用于女性不孕。

  图2描述了施加较大电压的静电治疗。人们会怀疑静电电压是否有危险?会不会导致纤维性颤动?答案是肯定的。研究人员发现,增加电容器的放电能量有可能引起心室纤维性颤动。

  自从沃尔塔开发了原电池——真正的伏打电池,电浴疗法广受欢迎。图3展示了浴缸中头部和脚部带有电极的研究对象。医生们非常小心地将头部电极定为阳极,如果头部电极做为阴极,病人会感觉难受。大约100mA的电流流入水中,这种治疗的电流强度可由医生将手放入水中进行调整。电浴可用于治疗风湿病、痛风和各种其他疼痛。

  图4是一种真正用于治愈心肺复苏的电流治疗方法。受试者躺在操作台上,电压高达300V。将电极放在颈部和第七根肋骨——靠近心脏区域。病人心跳和呼吸停止时,这种在颈部施加直流脉冲的技术可以刺激心脏。它会产生呼吸肌肉的抽搐和心脏心室的收缩。

  1872年,《英国医学杂志》报道了这种治疗的线人成功地心肺复苏,这在当时是很了不起的事情。

  感应线圈只是一个变压器,包括初级和次级线圈,由亨利和法拉第开发,如图5所示。它由杜波伊斯·雷蒙德介绍到生理学中,主电路中设 有一个断路器。通过将较大的次级线圈移动到较小的主线圈上来控制电压输出,这种治疗方法被称为感应电击。感应线圈产生了一系列阻尼的正弦波,交替产生大脉冲和小脉冲。

  图6是人们最喜欢的治疗方法之一,医生(站立者)串联一个感应线圈,患者(坐者)将脚放在与感应发电机相连的电极上;医生抓着一个金属球,金属球上覆盖着浸润了盐水的海绵。电流通过医生的另一只手传给受试者,这被称为电手治疗。这只手从头顶向背部移动,产生肌肉抽搐。病人喜欢这种治疗,在发现没有任何好处后,该项治疗仍持续了很多年。教科书上评论说,如果整天治疗病人,医生可能会很辛苦。当这项技术配合电浴时,可能导致心室纤维性颤动。有一篇文献报道,治疗中,病人突然没有脉搏;所以我们怀疑发生了心室纤维性颤动。

  这个装置由一个火花间隙发电机和射频发生器组成。下面的两根电线连接到两个带有D的圆圈和一个灯泡。这两个圆圈代表了达森瓦尔的朋友们,他们连接到一个100瓦的灯泡上。当施加电流时,灯泡闪闪发光。这个实验表明,高频正弦交流电并不刺激神经和肌肉,但是能产生热量。1900年左右,相关的透热疗法开始流行。

  图7 .达森瓦尔证明了1安培的射频电流(由火花间隙发电机产生)可以安全地通过两个受试者(D、D)和一个100瓦的灯泡(L)。

  图8显示通过与射频发生器发生电容耦合,从而对人体加热。一个妇女躺在沙发上,发电机的二次线圈的一个电极连接到金属框架上;另一个电极被病人握在手中。这种治疗方法被用来治疗疼痛,而且至今仍有使用。

  图8用于透热治疗的冷凝沙发。一个电极放在手中,另一个是金属床,为病人提供电容耦合。

  热电流也可以采用电感耦合,如图9所示。这类物理疗法也被用来治疗糖尿病。所使用的频率从1兆赫到27兆赫不等。典型情况是采用1安培左右的电流,会产生一种温暖的感觉。

  虽然使用高频电流是安全的,但有报道称,在外壳手术中使用高频电流可能导致动物和人发生过心室纤维性颤动,因此,需要对心脏脉冲电刺激做更多的研究。

  回顾最早上溯200多年前的这些趣闻,有些看起来可笑,但是,这是人类对电的探索和应用过程中不可避免的过程。目前康复医疗依旧采用直流电治疗、低频电治疗、中频电治疗、高频电治疗、传导热治疗等疗法。也许未来,还有更多有益的电击生理应用。