----访中国电子学会电磁兼容分会生物电磁学专业委员会副主任 刘亚宁
文/编辑部
近些年来，电磁干扰日益引起人们关注的医疗检测系统，它越来越依赖于各种医疗仪器诊测结果。其精密化程度越来越高。各种电磁干扰会造成这些仪器设备运行异常，其检测数据的准确将对医疗工作造成直接的影响和危害。随着精密仪器设备的不断推广和应用，对其工作环境提出了新的、特定的要求。对此本网记者采访了中国电子学会电磁兼容分会生物电磁学专业委员会副主任----刘亚宁
[电磁兼容网]：刘主任，您能谈谈国内外电磁干扰技术在医疗领域的发展情况吗？
[刘主任]：可以说现在医疗领域中，用到电磁干扰与兼容技术的医疗器械越来越多，几乎无所不在，暂不说此技术的负面影响，就对人类的贡献来说，是越来越大。比如说，现在用到的射频消融、启搏器、人工耳蜗等技术都是电磁技术的体现。可以说电磁干扰与兼容技术在不断地给人类带来生命的奇迹。
拿磁场的正效应来说，它能对骨折的愈合和骨的生成有促进作用，我们可以利用静磁场和旋转磁场的电磁作用促进骨骼的生长；另外，也观察到了低射频磁场改善微循环的效应。它可以对心血管中细胞的生长进行观察。
磁聚焦技术是用来把磁场集中到大脑的一点，对脑神经的活动进行干扰，从而达到治疗的目的。
射频微波技术可以说是现代医学领域中最前沿的技术，它是利用微波成像技术对人体的某一部位或某一器官进行检查。目前，这一技术国外的研发处于领先的地位，欧洲已用此技术进行机场安检，而中国正处于研发阶段。
远距离医学，是由心电图仪和蓝牙发射器与通讯网络连接后，可以对病人进行远距离诊断和检测。RF天线开关简化远程信息处理中的无线电远程信息处理是计算机技术与通信技术的结合，远程信息处理支持远程诊断、紧急救助。如病人在出差或距离医院很远的地方出现异常，可以通过蓝牙技术和无线网络与诊断中心取得联系，得到紧急救援。
[电磁兼容网]：那您是怎样看待电磁干扰对人类的影响？
[刘主任]：首先，人体是最精妙最复杂的电磁兼容系统；也是对内外电磁干扰有感应的容积导体。
事实上，生物医学工作者很早就跟电磁兼容打交道了，只是头脑中并没有明确与系统的电磁兼容概念而已。
对于外界电磁干扰对人体的影响，姑且按正效应及负效应来粗略谈一下，即怎么看待有利用价值的电磁生物效应和对机体有损伤的负效应。
对正效应，我们应把眼光放宽。人们早就有意识地对人体电磁兼容系统进行积极主动电磁干扰。核磁成像，电疗磁疗，微波治疗及心脏起博器除颤器，射频消融等。核磁共振谱仪，电子自旋共振，电泳仪和生物芯片则是在分子及细胞水平上的电磁干扰。我们也应该把眼光放远。
电工技术在基础理论和工程技术方面的飞速发展，为生物医学提供了巨大的发展机遇；同时，生物医学领域的理论和实践，又对电工技术提出了更高更新的要求。两大学科急需相互促进提携，共创未来的辉煌。比如，微电子芯片及E类放大器的研发，可以使人工生物植入体（起搏器，人工耳蜗，胶束内窥镜及人工视觉假体和假肢等实现无线数据传输与无线供能，给康复医学带来新曙光；基于纳米技术的电磁场靶向导引和加热，为肿瘤治疗开辟了新路；基于MEMS的传感器与分析器，大大提高了医学信号检测与处理的精度与速度；基于微波化学的药物合成，有效地提高了制药工业的产率；电磁兼容与抗干扰技术的发展，也将提高心电图脑电图的时域或频域的分辨率。
【电磁兼容网】在选择医疗仪器时，需要考虑哪些因素？对电磁兼容技术有无特殊要求？
【刘主任】还是具体问题具体分析。但总括来说，首先仪器本身的电磁兼容性能要好。另外人体本身的精密与复杂，对医用仪器的要求就更高。以心电脑电等监护仪为例，总的要求时：高增益、低噪声、稳定电极、高输入阻抗，多道、同步、定标、电阻预测、多档选择调节、宽频转换等等多种高要求。
抗干扰医用仪器的重要问题。医院中禁用手机，尤其时重症简化病房（ICU）内。心磁图与肌电图，必须在屏蔽环境中进行。
【电磁兼容网】您能介绍一下电子技术或电磁兼容技术在医疗领域的新近展吗？
【刘主任】我只能就我所知粗略介绍一下，难免挂一漏万。
科技的飞速发展，使学科前沿分界的更新扩展速度越来越快。电子工程学，信息学科与医学的融合交叉，已经在更高的层次水平上实施。IEEE已经召开了系列的复合医学工程（Complex medical Engineering）国际会议，并专门成立了国际组织。新理念技术不断涌现。
纳米和微电子技术极大促进了医用机器人的研发。日本研制出了可进行变形虫运动的自我重组的机器人系统；以及由基底神经节和脑干来控制的，适应各种环境的机器人系统；以及由基底神经节和脑干来控制的，适应各种环境的双脚机器人；中国为截瘫和老人开发了具有站立装置的辅助机器人。
将虚拟技术与机器人用于康复医学，也有不少工作。如用虚拟影像和辅助机器人相结合，帮助脑中风患者手功能的恢复；利用虚拟机器人与患者互动，来进行走路的步态训练；帮助肌电控制的假肢做功能训练等等。
人类始终对脑的认识功能感到好奇。脑电图（EEG）与功能核磁成像（FMRI）使很有用的工具。国外学者比较了从二维运动中识别三维结构时，人大脑的活动规律；研究了交通环境中，司机的深度注意力特征；用电容耦合的电极，测量了人一机情绪交流时的心电图。都获得了一些有意义的结果。国内外用近红外光谱研究大脑的识别能力，也取得了不少进展。
西医从一开始就是描述性科学，影像诊断是重要依据。现在便携式光学成像仪已经走向实用化；国外已用内窥镜的摄像胶囊进行肠蠕动的深入研究。除硬件外，信息技术也用来提高图像处理能力。如：构建贝叶斯网络，来早期诊断老年痴呆症；用新式小波变换的适应性算法来对核磁成像做影像增强等。
社会的发展，使人民能充分地享用医疗资源，远程医疗应运而生。除心电图、脉搏传感器与兰牙装置等硬件以外，日本研制了人体活动监测用的无线MEMS传感器系统；中国设计了基于CDMA的嵌入式可移动远距医疗系统。怎么管理如何运作是个大问题，各国的情况差别很大。现在已有了各种类型的通讯谢意（医院、患者及电讯公司之间）、数据库和相应的软件。我国也应该考虑怎么整合这些资源。
对于磁场的生物效应，应给予特殊关注。一则由于电磁互生的固有性质，交流电场中磁的作用不可忽略；二则跟电场相比，磁场较少被人体所干扰，各组织器官的磁阻率差别很小，不象电阻率差别那么大。比如颅骨的电阻率大很多。因此脑磁图的分辨率及定位精度大很多。心磁图的时间分辨率也远高于心电图。
用磁场（如磁聚焦技术）来研究神经活动甚至治疗神经系统疾病，是目前很活跃的领域。跟电针刺激相比，经颅磁刺激是无创、无痛、非接触的简便安全的新皮层刺激方法，它在神经与精神学科的研究与临床治疗应用已全面展开。其主要问题是如何定点，因此磁聚焦技术是本方法的关键。
中国已研发出了有2、4T强度的永磁体，为磁学在医学中的应用创造了条件。除骨科应用外，磁场对肿瘤及对心血管系统的效应，也在研究中。
上述工作的发展前景，我们正拭目以待。大浪淘沙，真金自现。既然是科学前沿，大家的起点也相差不远，愿我国学者奋发图强，作出成绩。
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