1.测出你的心跳——心电扫描仪
当你到医院检查身体健康状况时，经常会做一种叫“心电图”的检查，这种设备叫做“心电扫描仪”。它的功能就是将你心脏活动时产生的生物电以可视的波形记录下来，根据波形来判断心脏的健康状况。
在第一章中已经向大家介绍过，人是带电体，带有生物电。一个活细胞，不论是兴奋的状态，还是安静的状态，它们都不断地发生电荷的变化，科学家将这种现象称为“生物电现象”。
既然细胞中存在着上述电位的变化，医生们便可以用极为精密的仪器将它测量出来。此外，还由于在病理的情况下所产生的点变化与正常时不同，因此医生们可以从中看出由细胞构成的器官是否存在着某种疾病。
心电扫描仪为什么能检查出心脏的健康状况呢？原来由于人体心脏周围的组织和体液都能导电，因此可将人体看成为一个具有长、宽、厚三度空间的容积导体。心脏好比是电源，无数心肌细胞动作电位变化的总和可以被传导并反映到体表。心电扫描仪可以从人体的特定部位记录下心肌电位改变所产生的波形图像，这就是人们常说的心电图。医生们只要对心电图进行分析便可以判断受检人的心脏是否规则，有无心脏疾病。
2.实话实说——测谎仪
说实话的人觉得它很神奇，爱说谎的人觉得它很可怖，这就是测谎仪。面对狡诈的犯罪分子，他们怎肯束手就擒，坐以待毙？不过我们不用害怕，正所谓“魔高一尺，道高一丈”，我们有我们的杀手锏——测谎仪。
测谎，就是对谎言的甄别活动。“测谎”一词，是由“测谎仪”而来。测谎仪是一种记录多项生理反应的仪器，可以在犯罪调查中用来协助侦讯，以了解受询问的嫌疑人的心理状况，从而判断其是否涉及涉案。由于真正的犯罪嫌疑人此时大都会否认涉案而说谎，故俗称为“测谎”。准确地讲，“测谎”不是测“谎言”本身，而是测心理所受刺激引起的生理参量的变化。所以“测谎”应科学而准确地叫做“多参量心理测试”，“测谎仪”应叫做“多参量心理测试仪”。
认定和排除犯罪嫌疑是测谎的基本功能。特别是在侦查工作前期，侦查人员根据初步侦查和调查掌握的情况，发现了嫌疑对象，但尚无确凿证据认定该对象是否是犯罪分子，通常采用传唤或拘传的方法，进行正面审查，以排除或肯定犯罪嫌疑。但作案者和无辜者都会极力辩解，否认犯罪，其供述有的一时难以查证或虽能查证但需花费大量时间和经费。这时，若使用测谎技术，就能迅速地排除大量的无辜嫌疑人，筛选出重点嫌疑对象，在条件比较好的情况下还可以直接认定犯罪分子，然后围绕重点嫌疑对象开展审讯和调查，可以事半功倍，大大提高破案效率。它使得犯罪分子能够尽快地被绳之于法，也避免了冤枉更多好人。
3.有声胜无声——助听器
走在大街上，总会看到年轻的姑娘小伙戴着耳麦，手持款式新颖的音乐播放器边走边听着动听的音乐，你也会看到有些上了岁数的老大爷、老大妈们出门也戴着“耳麦”，难道他们也喜欢上了时下的流行乐了吗？
不要误会，他们佩戴的可不是什么音乐播放器，而是助听器，顾名思义，它有助于有听力障碍的人恢复听力。
一切有助于听力残疾者改善听觉障碍，进而提高与他人会话交际能力的工具、设备、装置和仪器等就是助听器。
助听器有电力的和非电力的两类，后者目前已被废弃。前者又有电子管式和晶体管式两种。晶体管式助听器最为灵巧轻便，于1950年问世后已取代电子管式而被普遍采用。
集成电路的问世使得“晶体管助听器”逐渐被淘汰，集成电路IC于1964年问世，其体积小、耗电低、稳定性高。近年来随着科学技术的飞速发展，助听器也逐步向智能化、体内化发展：1982年“驻极体麦克风”的问世实现助听器微型化，灵敏度及清晰度更是达到了新的水平；而1990年随着“电脑编程助听器”的问世，助听器增益初步智能化调整，又让助听器达到了另一新水平。1997年，“数字助听器”的增益智能化调整，使用极为方便，性能达到了更高的水平。
现在我们所用的大部分助听器都是“数字电脑编程”的，根据我们每个人听力损失的程度不同来调整，助听的效果又提高了一个层次，让患者听得更好。
4.人脑硬盘——记忆芯片
有的小朋友做事爱粗心大意，过于贪玩而老是丢三落四，为此经常受到老师、家长的批评。那么人能不能像电脑一样，只要供电正常，就不会发生遗忘呢？有，这就是记忆芯片。
在过去的十多年间，美国科学家特德·伯杰一直致力于研究一种可以再造“思想”的大脑植入芯片。这种芯片能够治愈失忆症等各种脑部异常，在将来，就像计算机出现的小故障一样，失忆问题也能轻松解决。
在美国南加州大学洛杉矶分校的一个顶级实验室里，研究者维杰·斯瑞尼瓦桑正在用一根细长的针刺着只有手指甲一半大小的老鼠大脑切片。
斯瑞尼瓦桑所做的试验是神经系统工程学方面的。一根细细的电线连接着长针和一块硅片，硅片又连着一个方形的信号转换器。硅片会通过长针朝大脑切片传递电流脉冲，接收了电流脉冲的大脑切片则会在屏幕上显示出脑电波。“不同的波浪变化反映了大脑切片发出的信号。”他介绍说，“这些信号的频率和图案模式几乎与硅片向大脑发出的脉冲信号是一样的。”更简单地说，这个大约只有1平方毫米大小的硅片正在使用电流信号跟活的大脑细胞“聊天”。
这个实验室的负责人特德·伯杰希望借此研究使大脑科学发展到新的阶段。伯杰认为，这种芯片与大脑细胞交流的能力只是他迈出的第一步，他的最终目标是研制出可植入人大脑的机器，这种机器“通晓”大脑的“语言”，能够帮助那些脑损伤的患者恢复记忆甚至是制造出新的记忆。如果伯杰的研究成功，那么患有失忆症的病人将不再需要服药，只需动一个外科手术，将一些人工制作的“大脑细胞”（即计算机芯片）植入大脑，问题就自然而然的解决了。
伯杰的研究小组目前只能复制1分钟左右的大脑活动情况，电子芯片大约只能模仿到近1.2万个神经细胞的活动，而一个人的大脑中共有1000亿个神经细胞。不过，相关领域的研究者纷纷表示，即便只能模仿如此少量的细胞活动，也是神经工程学领域的惊人成就。美国达特茅斯学院的大脑科学教授理查德·葛兰杰表示：“这是一种可以改变世界的科学类型，在我们的有生之年将可以实现记忆复制。”
5.睡眠好才健康——电睡眠疗法
科学技术现代化对人类生活方式的影响已经到了人类不得不反省的地步，它在改善人类生活质量的同时，也把一些无法回避的困扰带到生活方式中。随着夜间睡眠越来越多地被网络、电子邮件、深夜电视节目和现代生活的其他诱惑所替代，越来越多的科学证据表明，太少或没有规律的睡眠可能令人付出健康的代价。研究表明，睡眠不足或不规律除了让人们眼睛胀涩、嗜喝咖啡、在下午工作中打盹之外，还会增加多种重大疾病的患病风险，包括癌症、心脏病、糖尿病和肥胖症等。新的大型研究得到的最新数据再次证实，美国肥胖症盛行至少有部分原因是人均睡眠时间减少。对美国近1万名成年人的全国采样分析发现，在32～49岁之间的人群中，夜间睡眠少于7小时者患肥胖症的风险要高得多。
睡眠是如此重要，作息时间不规律还可以人为进行调整，而那些失眠人群，他们对于睡眠似乎是束手无策，可望而不可求。电睡眠疗法可能会对他们有所帮助。
用小剂量的单向低频方波电流通过颅部引起睡眠的治疗方法，称为电睡眠疗法。该疗法自1947年创始以来，在世界各国已得到了广泛的应用。
早期认为电睡眠治疗的作用是导致或深化生理睡眠，加强中枢的抑制作用。但人们目前认为不仅引起睡眠会发挥一定的治疗作用，而且即使治疗过程中不入睡，也有调整性的治疗作用。科学家还认为脉冲电流通过脑部时，广泛作用于脑的各部，特别是皮层下区，包括丘脑、丘脑下部、网状结构、边缘系统及其他组织。因而对脑部各组功能产生影响，使原已紊乱的神经—血管、神经—体液、神经—内分泌以及其他植物性神经，躯体神经系统得以恢复，保证机体内环境的稳定，促进机体的自我调节过程，对于精神和情绪方面也能产生良好的影响。经颅的低频脉冲电作用，还可以使高血压下降，使血凝与抗凝系统的功能正常化，还可改善新陈代谢，降低血糖等。
有人观察电睡眠治疗能使血液中肾上腺素与正肾素浓度增高而呈兴奋作用，能改善心、血管系统的神经调节和改善冠状动脉的血液循环，并能影响脂类代谢，从而对冠心病有良好疗效。因此，电睡眠疗法的治疗作用，就决不仅限于疗法名称的含义，而日渐广泛地应用于临床上各科疾病的治疗。
6.直流电药物离子导入疗法
这种疗法也称理疗，是利用直流电流将药物离子经皮肤、粘膜或伤口导入体内治疗疾病的方法，称直流电药物离子导入疗法。药液中某些药物可以离解为离子，根据电学的同性相斥、异性相吸的原理，在直流电场力的作用下，带电的药物离子产生定向移动。直流电对于较表浅的组织如眼结膜、角膜、鼻粘膜、口腔粘膜、皮肤及指、趾等浅关节有直接作用。通过体液或神经反射，引起人体的反应达到治疗作用。
直流电药物离子导入的原理是在药物溶液中，一部分药物离解成离子，在直流电的作用下，阴离子和阳离子进行定向移动。如果阴极衬垫中含有带负电荷的药物离子或者阳极衬垫中含有带正电荷的药物离子，就会向人体方向移动而进入体内。
直流电药物离子导入除药物作用外，同时有直流电的作用，两者互相加强，其疗效比单纯的药物或直流电的疗效好。目前很少单用直流电疗法，多用直流电药物导入疗法。
直流电药物离子导入疗法的特点是导入体内的是有治疗作用的药物成份，大量没有治疗价值的溶剂和基质不进入体内。而且药物可直接导入较表浅的病灶内，在局部表浅组织中浓度较高、作用时间长。直流电导入的药量是很少的，就全身来说，浓度是很低的。但是就局部表浅组织来说，比其他用药方法的浓度高。例如，青霉素直流电阴极导入，局部皮肤内的药物浓度比肌肉注射的要高出几十倍。链霉素眼部直流电导入，在前房及玻璃体中的浓度比其他用药方法要高出许多倍。而且由于直流电导入在皮肤内形成“离子堆”，不像其他用药方法很快经血液循环排泄，所以导入的药物在体内贮存时间长，疗效持久。
直流电药物导入疗法可引起神经反射性的治疗作用。直流电药物导入治疗时，将一定面积的电极放置在身体某些部位，由于直流电引起组织内理化性质变化和药物在表层组织内存留，构成了对内外感受器的特殊刺激因子，通过反射途径引起机体的一定反应。特别是电极放置在某些神经末梢分布丰富的部位，通过感觉——植物神经节段反射机理而影响相应节段的内脏器官和血管的功能。
7.腰椎穿刺术
腰椎穿刺术是神经内科经常采用而且十分有效的一种检查手段。通过腰穿，医生可以测量脑内压力的高低，了解脑—脊髓腔是否通畅；也可以抽取脑脊液进行化验，注入造影剂进行检查；甚至可以通过穿刺针直接注入药物进行治疗。腰穿对于很多神经系统疾病的诊断和治疗具有相当重要的意义。它操作方便，经济实用，在某些情况下连核磁共振等费用较昂贵的检查都无法替代。
腰椎穿刺是一种安全可靠的检查方法，对脑膜炎、脑炎等颅内疾患的诊断有决定性的意义。白血病患儿为了预防和治疗脑膜白血病也需要定期腰穿并注入特效药物。
腰椎穿刺的部位选在与腰部相邻两个脊椎的间隙，穿刺针与肌肉注射针的粗细差不多。通过穿刺针，脑脊液可自然流出。正常脑脊液外观与清水一样透明，仅取几毫升标本送验就够了。
腰椎穿刺不会对小孩的脑子和脊髓带来任何影响，更不可能损伤脑子，也不是“抽脊髓”。医生会根据病情需要做腰穿，技术操作本身是很安全的。
8.骨髓穿刺术
人体全身骨骼绝大多数是“空心”的，其中充满了骨髓，即使像头颅骨和肋骨这样表面上“实心”的骨头，其中间也有疏松的骨髓存在。骨髓穿刺术就是为了诊断的需要，用穿刺针穿入骨髓腔，抽取少量骨髓以便做化验之用。有些病人误以为骨髓穿刺检查抽取骨髓液会损害人体的精髓、伤及元气，不愿进行检查，实际上骨髓检查所需的骨髓液是极少量的，一般为0.1毫升左右，而人体正常的骨髓液总量约为260毫升，可见骨髓穿刺检查时所抽取的骨髓液与人体总量相比是微不足道的，何况身体内每天还不断地有大量的细胞再生。另外患者往往认为骨髓穿刺检查很痛苦、有恐惧感，其实这也是不必要的。骨髓穿刺术最常选择的部位是髂骨，此骨位于腹部下方外侧，即下腹两侧向侧前方突起的部位。此项操作一般需要在局部麻醉下进行，不会损伤大的神经和血管，因此不会造成大出血或神经肌肉麻痹等后果。骨穿时，医生会严格地消毒，不会引起骨髓炎。骨髓检查操作很简单，一般骨髓穿刺全过程也不过几分钟，部分患者在抽取骨髓液的瞬间有酸痛感外基本感觉不到什么痛苦，甚至还没有一般静脉注射带来的痛苦多，骨髓穿刺结束后一般按压3～5分钟就可以起床活动。“骨穿”没有任何危险，也不会留下任何后遗症。有些疾病，尤其是一些血液病，不做此项检查就难以确诊。对血液疾病的排除不仅可以免除精神负担，同时还可以免除患者与家人接受不必要治疗所受的痛苦与可能发生的副作用。
骨髓穿刺术是采取骨髓液的一种常用诊断技术，其检查内容包括细胞学、原虫和细菌学等几个方面，适应于各种原因所致的贫血和各类型的白血病、血小板减少性紫癜、多发性骨髓瘤、转移瘤、骨髓发育异常综合征、骨髓纤维化、恶性组织细胞病等。另外，某些寄生虫病，如疟疾、黑热病等可通过骨髓穿刺术对寄生虫进行有效检测。骨髓穿刺对长期发热，肝、脾、淋巴结肿大等症均可给予明确诊断，骨髓穿刺又可观察某些疾病的疗效。
9.医疗中的高科技
（1）激光
激光是一种人造特殊的光，它与一般灯光、太阳光同是电磁波，但其产生机理不同，它是工作物质中原子“受激”发射的光，它的光束中所有光线都具有高单色性、高方向性、高亮度性和良好的相干性。在医学方面主要是利用激光高亮度、高方向性等特点，激光通过透镜控制聚焦光斑的大小，改变功率密度，使人体某一点上的温度最高可达200℃～1000℃，在极短时间内使病变组织凝固、分解，以至熔融和气化。例如在激光器的输出端可获得聚焦光斑小于0.1毫米，以一定速度移动代替传统的外科手术刀对人体各种软、硬病变组织进行气化切割，而且精度高、伤口小、随时融合，基本上无痛、无菌、少出血。又可以根据需要选择不同波长的激光，调节光斑的大小，覆盖人体病变区域进行照射，透入不同深度进行治疗，或者在计算机与X光等仪器配合下，将激光通过光导纤维导入体内病变器官处进行治疗等等。目前激光已在心脏、癌症、眼、耳、鼻、咽、牙、皮肤、妇科、骨科以及美容等方面开展临床医疗，形成全新的医学分支——激光医学。
激光治疗是光对生物体的各种作用结果。由于激光的高强度，它将产生强烈的热效应、光化学反应、光压和电磁场作用，根据这些作用可以进行各种临床治疗。
到目前为止，激光在医学领域已经得到了广泛的应用。验血是病人治疗疾病之前常用的诊断方法之一，传统的方法是抽血化验，既费时间又不精确。美国桑迪亚国家实验室科学家发明了一种激光测量的血细胞形态的仪器，它可在几分钟内测出血细胞的多种数据。该仪器只有邮票大小，可产生上千条极细激光，激光发射器的下面放置内径只有头发丝1/10粗细的血液试样的细管，经上千条激光照射的血样管的周围激光传感器采集血细胞反射和折射的激光，再经放大转变为电信号输入到一台便携式计算机中，计算机则根据这些信号显示出合成血细胞的图像，并测量出大量血细胞的精确数据。过去医院长期存在病人惧怕打针和注射麻醉药物，以及废弃针头也常有伤人事故。为此，近年来美国科研人员开发一种无痛微型激光麻醉器，它以红色激光脉冲在病人皮肤的上层表皮上烧掉一个直径2毫米深20微米的小洞，不伤及神经组织，不会有任何痛感，使用利多卡因一类液体麻醉药直接进入体内，皮肤在3分钟内完全麻醉，在6分钟内可麻醉25厘米深处的组织。这一新的打针和麻醉方法深受医护人员和病人的欢迎。
激光自1961年首先在眼科医疗应用。例如老年白内障是因眼球透明晶体表面蒙上一层云雾状的膜，传统医疗方法是更换晶体，用人眼角膜或人造角膜移植手术使患者重见光明。现用低功率红外激光照射，可迅速将其一层云雾状膜气化剥离，还原透明晶体，恢复视力；又如青光眼症状是眼内流动液体通道堵塞，内部液压过大，以致损坏视觉神经，引起视力模糊失明，现在采用适当波长与能量的激光气化方法，可以打开一个微细通道，使眼内液体获得流动，恢复视力；又如视网膜脱离，同样可以用很细的激光束从瞳孔射入眼内，使病变部分的细胞和蛋白质熔融成胶体状，从而将视网膜重新“焊固”在眼底上，恢复正常视力。
除了在血液抽样和眼部疾病治疗方面，激光还在创口愈合、治疗心脏病、治疗癌症，以及美容方面做出了贡献。
（2）超声波
超声波在医学检查中的工作原理与声纳有一定的相似性，即将超声波发射到人体内，当它在体内遇到界面时会发生反射及折射，并且在人体组织中可能被吸收而衰减。因为人体各种组织的形态与结构是不相同的，因此其反射与折射以及吸收超声波的程度也就不同，医生们正是通过仪器所反映出的波形、曲线，或影像的特征来辨别它们。此外再结合解剖学知识、正常与病理的改变，便可诊断所检查的器官是否有病。
目前，医生们应用的超声诊断方法有不同的形式，可分为A型、B型、M型及D型4大类。
A型：是以波形来显示组织特征的方法，主要用于测量器官的径线，以判定其大小。可用来鉴别病变组织的一些物理特性，如实质性、液体或是气体是否存在等。
B型：用平面图形的形式来显示被探查组织的具体情况。检查时，首先将人体界面的反射信号转变为强弱不同的光点，这些光点可通过荧光屏显现出来，这种方法直观性好，重复性强，可供前后对比，所以广泛用于妇产科、泌尿、消化及心血管等系统疾病的诊断。
M型：是用于观察活动界面时间变化的一种方法。最适用于检查心脏的活动情况，其曲线的动态改变称为超声心动图，可以用来观察心脏各层结构的位置、活动状态、结构的状况等，多用于辅助心脏及大血管疫病的诊断。
D型：是专门用来检测血液流动和器官活动的一种超声诊断方法，又称为多普勒超声诊断法。可确定血管是否通畅、管腔有否狭窄、闭塞以及病变部位。新一代的D型超声波还能定量地测定管腔内血液的流量。近几年来科学家又发展了彩色编码多普勒系统，可在超声心动图解剖标志的指示下，以不同颜色显示血流的方向，色泽的深浅代表血流的流速。现在还有立体超声显像、超声CT、超声内窥镜等超声技术不断涌现出来，并且还可以与其他检查仪器结合使用，使疾病的诊断准确率大大提高。超声波技术正在医学界发挥着巨大的作用，随着科学的进步，它将更加完善，将更好地造福于人类。
（3）红外线
红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由英国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射，他将太阳光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论：太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线，也可以当作传输的媒界。太阳光谱上红外线的波长大于可见光线。红外线可分为3部分，即近红外线、中红外线和远红外线。
目前我国作为医用的红外线可分为两类：近红外线与远红外线。近红外线或称短波红外线，波穿入人体组织较深，约5～10毫米；远红外线或称长波红外线，多被表层皮肤吸收，穿透组织深度小于2毫米。
红外线照射体表后，一部分被反射，另一部分被皮肤吸收。长波红外线照射时，绝大部分被反射和为浅层皮肤组织吸收，穿透皮肤的深度仅达0.05～2毫米，因而只能作用到皮肤的表层组织；短波红外线以及红色光的近红外线部分透入组织最深，穿透深度可达10毫米，能直接作用到皮肤的血管、淋巴管、神经末梢及其他皮下组织。
红外线治疗作用的基础是温热效应。在红外线照射下，组织温度升高，毛细血管扩张，血流加快，物质代谢增强，组织细胞活力及再生能力提高。红外线治疗慢性炎症时，改善血液循环，增加细胞的吞噬功能，消除肿胀，促进炎症消散。红外线可降低神经系统的兴奋性，有镇痛、解除横纹肌和平滑肌痉挛以及促进神经功能恢复等作用。在治疗慢性感染性伤口和慢性溃疡时，改善组织营养，消除肉芽水肿，促进肉芽生长，加快伤口愈合。红外线照射有减少烧伤创面渗出的作用。红外线还经常用于治疗扭挫伤，促进组织肿胀和血肿消散以及减轻术后粘连，促进瘢痕软化，减轻瘢痕挛缩等。
