[01574253]微波技术在医疗卫生领域的应用

近年来微波技术在临床上应用日趋广泛，特别是在消除多种炎症方面显示了独特的治疗效果，临床上对于微波治疗设备也提出了更高的要求，为了满足这些要求，我们经过多年的努力，研制成功微波治疗机系列产品。微波治疗在国内外已应用多年，其疗效已得到医务界的肯定，当微波作用于机体组织时，引起组织细胞中离子，水分子和偶极子的高频振荡。当微波能量低时，产热低、增强局部血液循环，加快局部代谢，增强局部的免疫能力，能有效的改善局部的血液循环，促进水肿吸收，消炎止痛；当微波能量大时，产热高，可使蛋白质变性，凝固，坏死，此时微波具有烧灼，切割的作用。在手术中微波治疗是以其优异的止血效果，先进的作用原理，微小的组织损伤(无碳化)被喻为取代电灼冷冻，激光的新技术。其特点为：操作简便，一般医务人员均可掌握；手术时间短，一般只需几秒钟；术中病人无痛苦及无出血情况；对医务人员无溅射，无组织烧焦的臭味及雾气；治疗效果好，愈合所需要的时间短，无疤痕；近几年来在此领域开展的一些工作向各界进行初步介绍：基本原理：当微波能进入人体组织被吸收后，其能量转变为热能，使人体组织的温度升高。这一效应我们称之为微波热效应。组织吸收的能量多少影响其温度的变化，而组织吸收微波能量多少除了与微波能量强弱有关外，还与生物组织的电性能参数有关，如生物组织的复介电常数ε，损耗角正切tgδ，微波频率f，生物组织中电场强度的幅值E等。微波能作用于人体时的热效应与其他加热方法比较有以下特点：具有透入加热作用。随着微波波长的增加其透入深度亦增加。加热深度范围内同时加热，具有升温快的特点。控制方便。热源不存在热惯性，随着调节其热源强度迅速变化，当热源电源被切断，瞬时热源即不存在。能量较集中。通过设计不同形状、不同尺寸的幅射器，可以对不同区域进行局部加热，减少对不需加热区的损伤。考虑实际需要设有体外型及体腔型两大类幅射器。由于以上的特点，利用微波能治疗的病种愈来愈多，而且通过临床实验，其用途及范围在不断地扩大，将成为物理疗法中新一代疗法。许多特殊的疗效引起医学界人士的关注。涉及领域：微波热效应在治疗癌症中的应用：癌症在目前已是一种常见病、多发病，其死亡率较高。在攻克癌症中人们在探求新方法。近十多年来在国内外开发加热治疗癌症的研究，通过基础实验、动物实验，发现高温(即41.5℃以上)能杀死癌细胞。由于微波加热具有较多特点，国内外许多单位开展了微波治癌研究。在国内电子工业部第12研究所与中国人民解放军总医院、中国医科院肿瘤医院、肿瘤研究所、友谊医院、北医大附一院等单位，已进行了10多年的临床研究工作。临床研究证明，微波治癌具有一些特点，如具有选择性加热、使肿瘤组织温度上升，而正常组织不受损伤。选择不同微波频率，可控制其加热深度。选择不同辐射器，可进行不同部位肿瘤加热。临床实验证明其疗效显著。特别对一些治疗不起作用的肿瘤，其疗效更为显著；微波凝固术在医疗中应用。采用不同的特殊幅射器(如针状、刀状以及杆状幅射器)，通过较高能量幅射，对组织进行局部更高温加热，以使组织产生局部凝固，一般局部温度高达60-70℃，我们称此为微波凝固术，它应用到外科手术中，其优点如下：无出血或出血甚少，因此特别适合于血液分布多的软组织手术，如肝、脾等手术；切口不需杀菌消毒，亦不需缝合或结扎；由于局部凝固，因此对周围组织损伤少。微波凝固术已被应用于肝、脾手术中，胃出血的止血、子宫出血的止血等等。微波理疗，微波理疗，加热温度不太高，一般在40℃以下。它对于多种关节炎、肌内劳损等均有疗效，有促进新陈代谢、增加血液循环、消炎止痛、解痉等作用。这种应用较早，而且较成熟。微波针灸：把古老的针灸技术与微波能量辐射结合起来，产生一种新型治疗方法一微波针灸。它不同于古老的针灸法，采用无针针灸。避免交叉感染，特别是通过血液的交叉感染。这中间不仅存在类似针灸的穴位刺激作用，而且还包含微波产生热效应等。临床试验证明，对近10种疑难病症有明显疗效。如面神经麻痹、偏头痛、脑血栓后遗症等。中国正在研制电脑控制新型无针微波针灸仪。微波治疗其他疾病：在临床研究中，利用微波能治疗疾病除以上提及外，在以下几个方面也取得较显著效果。微波治疗前列腺疾病，采用尿道或直肠体腔型辐射器，对前列腺进行加热治疗，对前列腺肥大、慢性前列腺炎都取得了较好的疗效。该方法具有无痛苦、无副作用、适应性强等优点。已有较多产品；微波治疗妇科病：利用微波能对慢性宫颈炎、宫颈糜烂、子宫内膜功能性出血，以及早孕(妊娠35天以内)的人工流产(可得到自然排出的效果)，盆腔炎等的治疗，都取得了预期的疗效。综上所述，微波技术在医疗卫生事业中应用是极有前途的。而且不论国外或国内该项工作都处于研究、开发阶段。这项研究涉及工程、医学两大学科，有待两大领域的专家密切结合，共同开辟医疗新领域。微波能的医学应用及前景，从体会中综合出微波在医疗应用中优于激光这一看法，得到俄罗斯同行赞同：医疗中由于使用微波，使危险性大因而不敢治疗的疾病得到良好疗效，如颌面部巨大绵状血管瘤的治疗成功，实际上是一次突破实例；有些原来认为是好的治疗，有逐渐被微波取代的趋势。如尖锐湿疣，皮肤科医生一直认为激光治疗既快又好，只是治疗中会产生烟雾，一旦用了微波，发现不仅快、好，而且没有烟雾产生，迅速被医生所接受，内痔治疗方法很多，利用红外和微电流需8min左右，可微波只需几秒钟达到同样效果。肛肠科医生对此大感兴趣。子宫颈糜烂治疗，也有同样情况；有的疾病治疗收效不大，成为难题。微波治疗则使其上了新台阶。如子宫出血，使用微波后，绝大多数只需一次治疗，即获良效。有些专家才能进行的复杂而难度大的治疗，加用微波后变得简便易行，如前列腺增生的电切术，因操作难，尤其术中出血和可能中毒，一般医生不能进行。如用微波后，可迅速普及。一些肝脏血管瘤治疗，脑瘤治疗也有同样情况。微波在姑息治疗，延长病人生命和改善病人生活质量方面，也发挥着明显的作用。如食道、直肠癌以及中心支气管肺癌引起阻塞时，使用微波可快速打通效果。急症状情况下微波同样可发挥作用。肝癌破裂导致出血，在日本已有成功报导，使用微波便能达到迅速止血，而且也同时切除了肿瘤。微波在临床治疗中，除了良好效果外，还节省各种消耗和改善医务人员的劳动强度等，最明显的例子是手术中的失血和补充。据肝外，脑外和口腔外科手术中初步估计可减少2/3血量，前列腺增生的微波加电切治疗已达到不备血，不输血并使术后护理变得很简单，由于术中几乎不出血也使医生由紧紧张变得轻松。医生的神圣职责不仅考虑到治疗而且考虑病人的康复，微波治疗前列腺增生，相当一部分病人可免除手术，只需经尿道加温1-2小时，即可获得良好排尿，不仅没有痛苦，甚至不需中止工作。微波能用于免疫组织化学检测，其反应速度由小时计，缩短到几十秒钟，不仅提高染色质量而且降低着色，更有利于诊断。在病理标本处理中，由一昼夜的过程缩短到数小时内完成。只要条件成熟，有可能代替冰冻切片，如能这样可大大提高手术的准备程度，对病人是极其有利的。微波在医学中应用，迅速扩大和发展只是近五年内的事，不论广度和浓度远未充分开发，医疗中的确尚存在许多难题有待突破；许多疗效有待改善和提高；一些方法需简化并提高安全性；还有许多操作的劳动强度应该减轻，所有这些方面微波能都是有用的。该院研制的微波治疗机简介：型号：TW60B型(便携式)微波治疗机；国药器监(试)字96第198016号。概述：微波应用于医学领域已有四十多年的历史。临床使用已肯定其对急性化脓性感染、手术后的消炎、消肿、消痛、止痛，加速伤口愈合、治疗白血病化疗后的局部感染，有着良好的疗效。随着微波技术的不断发展，微波治疗又开辟了新的应用领域，它对糜烂点烧结、宫内止血、息肉烧结、性病治疗、软组织挫伤、骨关节疾患、神经系统疾病、伤口愈合、乃至于甲乙型肝炎，都有着显著的疗效。在西方，微波治疗已发展为常规理疗手段和多种治疗手段，被广泛用于临床治疗。依据国外先进技术，博采国内各种微波治疗机之长，推出了系列微波治疗机。便携式微波治疗机则为本系列微波机的一种。该机特点是：整机采用计算机控制，功能性极强， 采用PID调节及锁相技术，保证输出功率的稳定性，从而使之可配接多种辐射器作不同目的的治疗，如可根据体表需治疗的患处的形状与大小分别选用不同的理疗辐射器，也可根据痔疮部位选用直肠辐射器与坐椅辐射器，可以根据糜烂点不同选择不同的手术辐射器等。该机不仅可以理疗还可以治疗，整机最大输出功率可达60W。整机所有显示均为数字化，直观准确，无视觉偏差。该机根据便携式使用特点设计，临床使用很方便。该机通过辐射器(即天线或探头)将微波能量集中于患处，人体组织通过吸收微波能量，改善局部营养，增强新陈代谢，提高组织再生能力，再加上微波的生物效应使该机具有很好的临床疗效。临床应用范围：皮肤科：带状疱疹，尖锐性湿疣，小血管瘤，皮赘、疣，腋嗅，皮肤癌等。五官科：鼻衄，下鼻甲肥大，鼻、喉、声带、中耳炎、外耳道息肉及小肿瘤，咽部淋巴滤泡增生，舌扁桃体肥大等。肛肠科：内、外痔，肛门癌，直肠息肉，肛裂等。妇科： 宫颈糜烂，宫颈炎，子宫功能性出血，子宫内膜易位，尖锐湿疣，息肉，子宫颈癌，囊肿等。理疗科：术后伤口愈合，慢性劳损，关节炎，各种炎症等。工作原理：微波治疗机由微波源、辐射器、控制电路和保护电路四部分组成。本机微波源为磁控管，其工作频率为2450MHz。磁控管阳极为零电位，阴极为负高压，灯丝电压为3.6V。利用控制磁控管阴极电压来控制整机微波功率输出。为适应不同疾患治疗的需要,输出功率连续可调,数字显示直观准确。辐射器：微波能量由磁控管通过同轴电缆传送到微波辐射器，该机可配接多种理疗和治疗型辐射器。理疗型辐射器可以对有病的区域理疗操作；治疗型辐射器可以对病灶进行治疗操作。控制电路：该机控制电路采用计算机技术，所有显示均为数字化。临床治疗时间可在1-30分钟或1-50秒范围内进行调整，当治疗时间结束便自动切断功率输出，并有音响提示。保护电路：为了保护机器的正常使用，当该机的使用电压不正常或内部有故障时，该机可在一定范围内进行调整，当调整无效时便自动切断输出，并有声(断续的蜂鸣器声)、光(红色发光数码管)报警提示。故障排除后，便可自动恢复正常，既避免了更大的故障，更避免了可能带来的医疗事故。技术指标：微波输出功率：治疗1-60W；理疗1-30W。工作电压：220V+/-10%。工作频率：2450MHz；波长：12.2cm。辐射器驻波比：在肌肉组织介质条件下，均满足S＜2。 理疗时间显示：0-30分钟，减计时方式，调节步长1分钟，显示精度1秒。治疗时间显示：0-50秒钟，减计时方式，调节步长1秒钟，显示精度1秒。一些医疗单位应用我院研制的微波治疗机的实例报告：微波在妇产科中的应用(下文均来自中国某大型医院的主任医师）我院应用微波治疗机选择剖腹产术后患者100例进行伤口表面照射， 并选择同样条件的术后患者100例作为对照(如年龄、胎次、合并等全相同的病例)。两组比较结果有明显差异。照射组伤口Ⅰ期愈合率为99%，对照组伤口愈合率91%，在照射期间患者反应良好，主动要求照射，普遍感觉伤口周围温热、止痛，临床观察具有消炎、消肿、改善局部血液循环、加强伤口愈合的功能。资料和方法 选择条件相同的立足点剖腹产后患者200例，100例采用微波照射，另100例作为对照组。照射功率为10-30W。方法：病人或医生持微波机探头贴近包扎的伤口，功率时间以感觉舒服为宜，来回移动。每次照射20分钟，每日1-2次，4-7次为一疗程，多数病例在术后8小时开始照射，至拆线日治疗约4-7次。结果：剖腹产术后照射微波患者主述感觉良好，伤口局部温热，有止痛作用，由于疼痛减轻，故能促使早期活动，早期排气、早期恢复食欲，以至达到体质迅速恢复， 两组比较，照射伤口Ⅰ期愈合率为99%，Ⅱ期愈合率为1%；对照组Ⅰ期愈合率为91%， Ⅱ期愈合为9%，结果说明照射组比对照组效果好，两组相比有高度显著性差异。剖腹产照射组与对照组伤口愈合率比较表：照射组：病例数：100；功率(W)：20-40；时间(分)：20；Ⅰ期愈合% ：99；Ⅱ期愈合%：1；对照组：病例数：1