医用物理学-绪论

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放射性对医学的影响
• 射线在医学领域应用极广,这是基于人体组织经射线照射 后会产生某些生理效应.
• 1895年伦琴在研究稀薄气体放电时发现X射线. X射线发 现后仅3个月就应用于临床医学研究. • 1972年英国电子工程师洪斯菲尔德发明了X－CT, 使医学 影像技术发生重大变革. • 正电子发射断层扫描是一种先进的核医学技术, 还可用于 肿瘤学、神经病学和心病学的研究, 它可为病变的早期诊 断、疗效观察提供可靠的依据. • 放射性在临床中主要用于癌肿治疗. • 另外利用放射性可对医疗用品、器械进行辐射消毒,具有 杀菌彻底、操作简单等优点.
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随着科学的进步, 物理学在医学应用中的深度和广度正 在进一步拓展, 往往需要综合利用多种知识, 比如: 能迅速缓解疼痛病状的声电疗法, 是综合利用了超声和 交流电. 液晶在医学上已用于医疗热谱图(诊断乳癌、血液疾病 等)和其他显像技术中. 超导等技术在医学中也有应用.
总之, 物理学极大地促进了医学的发展, 现代医学对物理 学的依赖程度也越来越高.
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光学对医学的影响 • 激光在医学上已广为应用, 它利用了激光在活体组织传播 过程中会产生热效应、光化效应、光击穿和冲击波作用. • 基础研究: 染色体的微切割, 光谱技术运用等. • 诊断方面: 激光光学层析(断层)造影(OT)技术是替代X－ CT的新兴的医疗诊断技术. • 治疗方面: 激光手术已成为常用的实用技术等. • 另外, 内窥镜, 无影灯、反光镜等是利用光学原理制成的. 近场光学扫描显微镜, 利用椭圆偏振光鉴定传染病毒和分 析细胞表面膜, 全息显微术在医学上应用也很广泛.
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2.医学与物理学
医学物理学可归纳为物理学应用的一个支脉, 是将物理 学的理论、方法和技术应用于医学而形成的一门新兴边 缘学科. 医学物理学系结合物理学、工程学、生物学等专业应用 于医学上, 尤其是在放射医学或激光医学. 因此医学物理学 也可与医学电子学(医学器材的研究)、生物医学工程学(工 程原理应用于生物与医学)及保健物理学(分析、控制辐射 伤害)等学科合作, 共同促进医学与生物科技的进步. 它的出 现大大提高了医学教育水平,促进了临床诊断、治疗、预防 和康复手段的改进和更新进程.
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医学物理学主要研究内容有:
• 人体器官或系统的机能及正常或异样过程的物理解释.
• 人体组织的物理性质以及物理因子对人体的作用.
• 人体内生物电、磁、声、光、热、力等物理现象的认识. • 物理仪器(显微镜、摄谱仪、X线机、CT、同位素和核磁 共振仪等)和物理测量技术的医学应用. • 作为一个独立学科, 它形成于上世纪五十年代, 1974年国 际医学物理组织(IOMP)成立, 1986年医学物理分会以中国 医学物理学会的名义加入国际医学物理组织.
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声学对医学的影响
• 超声, 比如A超、B超和多普勒血流仪等.
• 近来非线性参量成像已成为超声诊断的—个研究热点, 二 次谐波成像是最新发展的方法之一. • 超声在治疗方面的应用是基于超声在人体内的机械效应、 温热效应和一些理化效应. • 超声在美容中用于超声洁牙、超声减肥等. • 声学显微镜, 是利用声波来获得微观物质结构的可见图像 技术, 它是集声学、压电、光学、电子学和计算机等成果 于一体的高科技仪器.
医用物理学
绪 论
• 物理学的研究对象
认识世界的三个基本观点
物质
运动
相互作用
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物质
实物物质 抽象物质
气体、液体、固体等
电场、磁场等
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• 运动
没有不运动的物质, 也没无物质的运动
• 运动形式
机械运动、热运动、电磁运动、量子运动等. 一切物理 现象都是物理运动的表现 .
• 相互作用
自然界也无不发生相互作用的物质 按场量子的种类将相互作用分为四种： 强相互作用、电磁作用、弱相互作用、引力相互作 用 “运动”和“相互作用”是物质的基本属性
相信物理学在医学中将会获得更多的应用, 并为医学的 发展做出更大贡献.
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4．物理学的研究方法
物理学的基本研究方法归纳为三种: 1. 归纳法: 从感性认识到理性认识, 从实验事实归纳出客观 规律.(事实到定律) 2. 演绎法: 从一些基本假说或前提出发, 通过严密的逻辑推 理得到一些结论, 从而预言可能出现的实验结果, 等待实 验的验证. 3. 模型理论: 在研究和处理复杂的问题时, 抓住事物的主要 矛盾, 忽略次要因素, 从而使问题大大简化的方法.
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电磁学对医学的影响
• 磁共振断层成像技术.
• 脑电图、心电图、脑磁图、心磁图、肺磁图等. • 电子显微镜 • 血液循环机和各种磁疗仪等. • 利用电磁能的热效应进行肿瘤的热温治疗.
• 粒子加速器在医学中用来产生用于诊断或治疗的射线, 也 可用来生产注入人体内利于显像的放射性物质, 它是利用 带电粒子在磁场中的运动规律制成的.