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物理知識在醫學上的應用有哪些

發布時間:2022-08-16 13:05:15

『壹』 舉例說明物理學技術或方法在醫學中的應用

1、離子導入法促進葯物經皮吸收

離子導入法是利用直流電(通常是0。5mA/cm2)將帶電或中性葯物粒子經電極導入皮膚,進入體循環,以此增加葯物經皮滲透速率的一種方法。一般將含葯物的電極貼在皮膚表面作為工作電極(由葯物性質決定其正負極),另一個相反電極置於相鄰位置,構成電流迴路。

2、激光技術

一定強度的激光照射在靶材料表面,可產生高振幅的壓力波。壓力波的屬性取決於激光的特性(波長、脈沖時間、光強)和靶材料的光械特性。經皮給葯用壓力波的振幅一般為30~100MPa,作用時間一般為100ns~10μs。

3、超聲波在臨床醫學中的應用

超聲波在醫學領域的應用十分廣泛,特別是在臨床診療如外科、婦產科、美容、減肥、結石、節育等手術環節的作用更是無可替代,超聲葯物透入療法、超聲霧化吸入療法、穴位超聲療法、高強度聚焦超聲系統等技術的發展,為醫生的臨床診斷提供了許多的幫助。

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超聲波的應用原理

1、彌散作用:超聲波可以提高生物膜的通透性,超聲波作用後,細胞膜對鉀,鈣離子的通透性發生較強的改變。從而增強生物膜彌散過程,促進物質交換,加速代謝,改善組織營養。

2、觸變作用:超聲作用下,可使凝膠轉化為溶膠狀態。對肌肉,肌腱的軟化作用,以及對一些與組織缺水有關的病理改變。如類風濕性關節炎病變和關節、肌腱、韌帶的退行性病變的治療。

『貳』 大學物理在醫學信息上的應用

CT就是用電子計算機掃描和利用X射線的熒光作用,經過計算機的處理得到的圖像再由儀器得出相片

『叄』 物理學在醫學中的應用有哪些

醫學物理學是把物理學的原理和方法應用於人類疾病預防、診斷、治療和保健的交叉學科。該學科以放射治療、醫學影像、核醫學以及其他非電離輻射,如超聲、微波、射頻、激光等在醫學中的應用及應用過程中的質量保證、質量控制和輻射防護與安全等為主要內容。
醫學物理師和臨床醫生配合,工作在腫瘤放射治療、醫學影像、核醫學以及其他非電離輻射,如超聲、核磁、激光等各個領域,從事臨床診斷和治療的物理和技術支持、教學和科研工作,特別是在診療新技術的開發和應用、質量保證和質量控制以及保健物理和輻射防護等方面起著極其重要的作用。

『肆』 以下物理內容在醫學中的應用有什麼震動,波動、聲波,液體的流動,液體的表面現象,真空中的靜電場,電

碎石儀器,原理有波動震動;聽診器,原理有聲音的傳導;B超,原理有聲波;靜脈點滴,原理有液體的流動;血氣分析,應用的是液體表面張力;核磁,原理有真空中的靜電場和電磁現象;眼底鏡,應用了幾何光學。

『伍』 物理學原理在醫學中的應用有哪些

人體器官或系統的機能以及正常或異樣過程的物理解釋;2、人體組織的物理性質以及物理因子對人體的作用;3、人體內生物電、磁、聲、光、熱、力等物理現象的認識;4、物理儀器(顯微鏡、攝譜儀、X線機、CT、同位素和核磁共振儀等)和物理測量技術的醫學應用.
激光在醫學上已廣為應用,它是利用了激光在活體組織傳播過程中會產生熱效應、光化效應、光擊穿和沖擊波作用.紫外激光已用於人類染色體的微切割,這有助於探索疾病的分子基礎
磁共振斷層成像是—種多參數、多核種的成像技術.目前主要是氫核( H)密度弛豫時間T 、T 的成像.其基本原理是利用一定頻率的電磁波向處於磁場中的人體照射,人體中各種不同組織的氫核在電磁波作用下,會發生核磁共振,吸收電磁波的能量,隨後又發射電磁波

『陸』 大學物理內容在醫學中的應用有哪些

大物包括力學電磁熱學基礎部分,醫學能用的就是電磁學和熱學部分

『柒』 物理學在醫學中的應用有哪些最還詳細點。謝謝!

醫學物理學可歸納為物理學應用的一個支脈,它是將物理學的理論、方法和技術應用於醫學而形成的一門新興邊緣學科。換句話說,醫學物理學系結合物理學、工程學、生物學等專業,應用於醫學上,尤其是在放射醫學或激光醫學。因此,醫學物理學也可與醫學電子學(醫學器材的研究)、生物醫學工程學(工程原理應用於生物與醫學),及保健物理學(分析、控制輻射傷害)等學科合作,共同促進醫學與生物科技的進步。它的出現大大提高了醫學教育水平,促進了臨床診斷、治療、預防和康復手段的改進和更新進程。其主要研究內容有:1、人體器官或系統的機能以及正常或異樣過程的物理解釋;2、人體組織的物理性質以及物理因子對人體的作用;3、人體內生物電、磁、聲、光、熱、力等物理現象的認識;4、物理儀器(顯微鏡、攝譜儀、X線機、CT、同位素和核磁共振儀等)和物理測量技術的醫學應用。作為一個獨立學科,它形成於本世紀五十年代,1974年國際醫學物理組織(IOMP)成立,1986年醫學物理分會以中國醫學物理學會的名義加入國際醫學物理組織。
隨著近代物理學和計算機科學的迅速發展,人們對生命現象的認識逐步深入,醫學的各分支學科已愈來愈多地把他們的理論建立在精確的物理科學基礎上,物理學的技術和方法,在醫學研究和醫療實踐中的應用也越來越廣泛。光學顯微鏡和X射線透視對醫學的巨大貢獻是大家早已熱悉的。光導纖維做成的各種內窺鏡已淘汰了各種剛性導管內鏡,計算機和X射線斷層掃描術(X-CT)、超聲波掃描儀(B超)和核磁共振斷層成像(MRI)、正電子發射斷層顯像術(PET)等的製成和應用,不僅大大地減少了病人的痛苦和創傷,提高了診斷的准確度,而且直接促進了現代醫學影像診斷學的建立和發展,使臨床診斷技術發生質的飛躍。物理學的每一新的發現或是技術發展到每一個新的階段,都為醫學研究和醫療實踐提供更先進,更方便和更精密的儀器和方法。可以說,在現代的醫學研究和醫療單位中都離不開物理學方法和設備,隨著醫學科學的發展,物理學和醫學的關系必將越來越密切。物理學不僅為醫學中病因、病理的研究和預防提供了現代化的實驗手段,而且為臨床診斷和治療提供了先進的器械設備。可以說,沒有物理學的支持,就沒有現代醫學的今天。
1、光學對醫學的影響
激光在醫學上已廣為應用,它是利用了激光在活體組織傳播過程中會產生熱效應、光化效應、光擊穿和沖擊波作用。紫外激光已用於人類染色體的微切割,這有助於探索疾病的分子基礎。在診斷方面,隨著各項激光光譜技術在醫學領域運用研究的廣泛開展,比如生物組織自體熒光、葯物熒光光譜和拉曼光譜在癌腫診斷及白內障早期診斷等方面的研究正在發展之中。激光光學層析(斷層)造影(OT)技術正在興起,它是替代X-CT的新興的醫療診斷技術。在治療方面,激光手術已成為常用的實用技術,人們可選用不同波長的激光以達到高效、小損傷的目的。激光已用於心血管斑塊切除、眼角膜消融整形、結石粉碎、眼科光穿孔、子宮肌瘤、皮膚痣瘤、激光美容和光動力學治癌(PDT)等方面。在診斷中使用的內窺鏡如胃鏡、直腸鏡、支氣管鏡等,都是根據光在纖維表面多次發生全反射的原理製成的。醫用無影燈、反光鏡等也是利用光學原理製成的。近場光學掃描顯微鏡可直接在空氣、液體等自然條件下研究生物標本等樣品,解析度高達20nm以上,已用於研究單個分子,有望在醫學領域獲得重要應用。利用橢圓偏振光可以鑒定傳染病毒和分析細胞表面膜。全息顯微術在醫學上應用也很廣泛。放射性對醫學的影響
射線在醫學領域應用極廣,這是基於人體組織經射線照射後會產生某些生理效應。射線可通過反應堆、加速器或放射性核素獲得。在病因、病理研究方面,利用放射性示蹤技術,使現代醫學能從分子水平動態地研究體內各種物質的代謝,使醫學研究中的難題不斷被攻破。例如弄清了與心血管疾病密切相關的膽固醇生物合成過程。現在放射性示蹤已成為現代醫學不可缺少的強大武器。放射性在臨床診斷上的應用已很普及,例如X光機和醫用CT。1895年倫琴在研究稀薄氣體放電時發現X射線。X射線發現後僅3個月就應用於臨床醫學研究, X射線透視是根據不同組織或臟器對X射線的衰減本領不同,強度均勻的X射線透過身體不同部位後的強度不同,透過人體的X射線投射到照相底片上,顯像後就可以觀察到各處明暗不同的像。X射線透視可以清楚地觀察到骨折的程度、肺結核病灶、體內腫瘤的位置和大小、臟器形狀以及斷定體內異物的位置等。X射線透視機已成為醫院的基本設備之。
1972年英國EMI公司的電子工程師洪斯菲爾得(G.H.Hounsfield)在美國物理學家柯馬克(A.M.Comack)1963年發表的數據重建圖像數學方法的基礎上,發明了X-CT,使醫學影像技術發生重大變革。現在X-CT在全世界得到廣泛應用,成為舉世公認的重大科技成就。柯馬克和洪斯菲爾得兩人也因此獲得1979年諾貝爾醫學生理獎。X-CT是利用X射線穿透人體某層面進行逐行掃描,探測器測量和記錄透過人體後的射線強度值,將這些強度值轉換為數碼信號,送進計算機進行處理,經過排列重建。在顯示器上就能顯示出該層面的「切片」圖。使用X-CT裝置,醫生可以在顯示器上看到各種臟器、骨骼形狀和位置的「切片」,病變的部位、形狀和性質在圖像上清晰可見,大大提高了診斷的精度。
X-CT的優越性在於它可以清晰地顯示人體器官的各種斷面,避免產生影像的重疊。X-CT具有相當高的密度解析度和一定的空間解析度,對腦瘤的確診率可達95%。對腹部、胸部等處的肝、胰、腎等軟組織器官是否病變有特殊功用,對於已有病變腫瘤的大小和范圍顯示也很清楚,在一定程度上X-CT還可以區分腫瘤的性質。目前,醫用X-CT已成為臨床醫學診斷中最有效的手段之一。而正電子發射斷層掃描(PET)是一種先進的核醫學技術,它的解析度高,用生理性核素示蹤,是目前唯一的活體分子生物學顯示技術,PET可以從生命本原——基因水平作出疾病的早期珍斷。PET不僅可生產放射性核素,還可用於腫瘤學、神經病學和心病學的研究,它可為病變的早期診斷、療效觀察提供可靠的依據。
放射性在臨床中主要用於癌腫治療,針對對常規外科手術來說困難的疾病和部位(如腦瘤)而設計的粒子手術刀已得到了推廣,其中常用的有X光刀和γ光刀。快中子、負π介子和重離子治癌也在進行,它們對某些抗拒γ射線的腫瘤有良好的效果,但是價格高昂,世界上已有許多實驗室在臨床使用。其次,粒子手術刀對許多功能性疾病如腦血管病、三叉神經病、麻痹、惡痛、癲癇等也有很好的療效。另外,利用放射性可對醫療用品、器械進行輻射消毒,具有殺菌徹底、操作簡單等優點。
3、電磁學對醫學的影響
磁共振斷層成像是—種多參數、多核種的成像技術。目前主要是氫核( H)密度弛豫時間T 、T 的成像。其基本原理是利用一定頻率的電磁波向處於磁場中的人體照射,人體中各種不同組織的氫核在電磁波作用下,會發生核磁共振,吸收電磁波的能量,隨後又發射電磁波,MRI系統探測到這些來自人體中的氫核發射出來電磁波信號之後,經計算機處理和圖像重建,得到人體的斷層圖像.由於氫核吸收和發射電磁波時,受周圍化學環境的影響,所以由磁共振信號得到的人體斷層圖像,不僅可以反映形態學的信息,還可以從圖像中得到與病理有關的信息。經過比較和判斷就可以知道成像部分人體組織是否正常。因此MRI被認為是一種研究活體組織、診斷早期病變的醫學影像技術。
MRI與X- CT和B超比較,X- CT及B超只能顯示切面的密度分布圖像,而MRI圖像可以顯小切面的某一原子核同位素的濃度分布或某一參量(如弛豫時間)分布。因此MRI要比X- CT和B超獲得更多的人體內部信息,尤其是對於腦部病變和早期腫瘤病變的診斷,MRI更具有優越性。
由於人體內存在電磁場,可為醫學疾病的診斷提供重要的檢測依據。故腦電圖、心電圖早已用於腦部疾病、心臟疾病的診斷,與之相對應的腦磁圖、心磁圖在醫學診斷上更為准確有效,但由於技術和價格等原因在臨床診斷上尚未得到廣泛應用。對肺磁圖的認識則較晚,它對肺部疾病(如塵肺病等)的診斷比X射線更為有效。目前,有些發達同家已把它作為肺部疾病診斷的重要手段。
由於原有X射線造影劑(鋇餐)效果不夠理想,人們研製了磁性X射線造影劑,現在已用於臨床診斷。這是一種具有磁性的流動液體,對X射線具有較好吸收率,通過改變外部磁場,它幾乎可到達身體內的任何待查部位,而且不會在體內凝固。
電子顯微鏡在醫學中應用廣泛,可用來觀察普通光學顯微鏡不能分辨的精細結構。如生物中的病毒、蛋白質分子結構等。電子顯微鏡根據電子束照射物體井成像的原理,利用電子束通過磁透鏡(基於磁聚焦原理)進行聚焦,然後通過加速電壓能產生波長很短的電子波,其放大倍數是普通光學顯微鏡的幾十倍甚至幾十萬倍。
另一方面,在醫學中利用電磁原理可改善人體內部的微循環,達到治病保健的作用,如血液循環機和各種磁療儀等;根據人體與電磁波的相互作用,在醫學上利用電磁能的熱效應進行腫瘤的高溫治療和一般熱療。粒子加速器在醫學中用來產生用於診斷或治療的射線,也可用來生產注入人體內利於顯像的放射性物質,它是利用帶電粒子在磁場中的運動規律製成的。
4、聲學對醫學的影響
超聲在醫學中用於診斷和治療,由此形成了超聲醫學。超聲波在臨床診斷上的應用相當廣泛,它主要是利用超聲良好指向性和與光學相似的反射、散射、衰減和多普勒效應等物理規律,利用超聲發生器把超聲波發射到體內,並在組織內傳播。病變組織的聲阻抗與正常組織有差異,用接受器把反射和散射波接受下來,經過處理顯像後就可對病變進行診斷,比如A超、B超和多普勒血流儀等。
B超與X射線透視相比其結果的主要差別是:X射線透視所得出的是體內縱向投射的陰影像,而B超得出的是縱切面的結構像,在切面方向沒有重疊。可以准確判斷切面的情況。
為了提高某些微小病灶(例如小肝癌等)的檢出水準,聲學中的非線性問題引起了人們的關注。近來,非線性參量成像已成為超聲診斷的—個研究熱點,二次諧波成像是最新發展的方法之一。二次諧波的應用基於聲學造影劑,在超聲診斷時預先注入人體待查部位超聲造影劑,這樣可增加血流信息,有利於病灶的顯示,二次諧波成像在冠狀動脈疾病診斷中已受到廣泛的重視。
超聲在治療方面的應用是基於超聲在人體內的機械效應、溫熱效應和一些理化效應。有超聲碎石、超聲升溫治癌、超聲外科手術刀以及超聲葯物透入療法,超聲可用於治療硬皮症、血管疾患、腰腿疼、精神病等許多種疾病。臨床上使用的有多種超聲治療機。另外,超聲在美容中用於超聲潔牙、超聲減肥等。
在醫學上用來進行活體觀察的聲學顯微鏡,是利用聲波來獲得微觀物質結構的可見圖像技術,它是集聲學、壓電、光學、電子學和計算機等成果於一體的高科技儀器。
目前,物理學在醫學應用中的深度和廣度正在進一步拓展,往往需要綜合利用多種知識,比如能迅速緩解疼痛病狀的聲電療法,就是綜合利用了超聲和交流電。在其他方面,液晶在醫學上已用於醫療熱譜圖(診斷乳癌、血液疾病等)和其他顯像技術中。超導等技術在醫學中也有應用。
總之,物理學極大地促進了醫學的發展,現代醫學對物理學的依賴程度也越來越高。我們相信物理學在醫學中將會獲得更多的應用,並為醫學的發展做出更大貢獻。

『捌』 你認為物理化學在醫葯學中及生活中有哪些應用

在醫葯學中有X射線透視、B超、磁共振斷層或像(MBI)在生活中比如洗衣粉,84消毒液。
隨著近代物理學的迅速發展,人們對生命現象的認識逐步深入,醫學的各分支學科也越來越多地把它們的理論建立在精確的物理學基礎上,物理學的技術和方法在醫學研究和醫療實踐中的應用也越來越廣泛,X射線對醫學的巨大貢獻是大家早已熟悉的,超聲波、掃描儀(B超)、和磁共共振斷層成像(MBI)等的製成和應用,不僅大大地減少病人的痛苦和創作,也提高了診斷的准確度,而且直接促進了現代醫學影像學的建立和發展,使臨床診斷技術發生質的飛躍。
X射線透視是根據不同組織或臟器對X射線的衰減本領不同,強度均勻的X射線透過身體不同部位後的強度不同,透過人體的X射線投射到照相底片上,顯像後就可以觀察到各處明暗不同的像。X射線透視可以清楚地觀察到骨折的程度、肺結核病灶、體內腫瘤的位置和大小、臟器形狀以及斷定體內異物的位置等。X射線透視機已成為醫院的基本設備之一。
B超是超聲波B型顯示斷層或像的簡稱,之所以稱為B超顯示是因不對過去顯示超聲波檢查結果的方法又創立了一種方案而增加的新名稱,把已有的那種一維顯示一串脈沖動的方案稱為A型顯示,而新的這種二維縱向斷層顯示稱為B型顯示。
時間T1T2的成像,其基本原理是利用一定頻率的電磁波向牌磁場中的人體照射,人體中各種不同組織的氫核在電磁波作用下,會發生核磁共振,吸收電磁波的能量,隨後又發射電磁波,MRI系統探測到這些來自人體的氫核發射出來的電磁波信號後,經計算機處理和圖像重建得到人體的斷層圖像,由於氫核吸收和發射電磁波時,受周圍環境的影響,所以由磁共振信號得到人體斷層圖像,不僅可以反映形態學的信息,還可以從圖像中得到與病理有關的信息,經過比較和判斷就可以知道成像部分人體組織是否正常。因此MRI被認為是一種研究活動組織診斷早期病變的醫學影像技術。

『玖』 預計物理在未來醫學的應用

我們國家醫學物理學的發展相對滯後,尤其是醫學電子學的發展幾乎依靠國外技術,特別是激光醫學或放射醫學領域。生物醫學與生物工程、保健物理學與粒子物理學工程力學息息相關。可以說,物理學科的不斷進步,大大提高了醫學教育和臨床醫學的發展。
我們知道,醫學物理學主要研究人體器官或人體系統運行過程的物理解釋,人體組織的物理性質和物理因素對人體的作用機理,以及人體內部生物電、磁、聲、光、熱等物理現象的反應和物理儀器的測量技術在醫療中的應用。中國指導1986年才正式加入國際醫學物理學會組織。隨著計算機技術的發展,醫學物理愈來愈朝著精確物理技術延伸。光學纖維技術在導管影像的醫學領域的應用已為大家所熟知。可以說沒有物理學就沒有現代醫學。

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