A. 物理学在医学中的应用有哪些
医学物理学是把物理学的原理和方法应用于人类疾病预防、诊断、治疗和保健的交叉学科。该学科以放射治疗、医学影像、核医学以及其他非电离辐射,如超声、微波、射频、激光等在医学中的应用及应用过程中的质量保证、质量控制和辐射防护与安全等为主要内容。
医学物理师和临床医生配合,工作在肿瘤放射治疗、医学影像、核医学以及其他非电离辐射,如超声、核磁、激光等各个领域,从事临床诊断和治疗的物理和技术支持、教学和科研工作,特别是在诊疗新技术的开发和应用、质量保证和质量控制以及保健物理和辐射防护等方面起着极其重要的作用。
B. 物理与医学的纠结
呵呵小伙子你酷爱物理志向高远非常可喜,很值得称道。但限于你的阅历、你理解问题的深度,你的观点是不够成熟的。
一切自然现象(甚至部分精神现象,这是就我目前的理解而言。但很可能是所有的精神世界、人类社会、历史甚至艺术,这是我的臆测)终将用数学和物理学解释(数学是物理的思想工具,用于解决客观问题时它就是物理的一部分,就如群论之于量子力学,非欧几何之于广义相对论),这一大趋势是被人类思想史所证明了的。物理学过去是从自然哲学分化出来的,现在我们却看到了所有的自然科学(Science)、工程技术(Technology)甚至心理学等等过去认为是社会科学(Arts)的学科都在和物理联姻,这是因为任何没有达到物理本质的理解都是肤浅的、经验的、不具有普遍性的,即便是所谓的某个学科的普遍规律在物理看来依然是狭隘的(这些地方都是物理学家的用武之地)。这种既分化又综合的方法被认为是理解世界最有效的途径。
在这样的理解下,无论你投身哪一具体领域,你最终要面对的都是物理学(如果你能走的更远的话),而不是那些学科本身(一旦物理学,包括伴随于它的数学被成功地用于解释这些学科中的事实或理论的时候,物理就成了它的一部分,成了它的根基。现代化学就是一个典型,化学的根基就是量子力学。原则上说利用量子力学可以从根本上解释已知的一切化学现象,现代化学的一个重要组成部分就是从量子力学来导出物质的各种性质,而并不一定要用实验的方法,研究这部分化学的人实际上就是物理学家,尽管他名义上可能是化学教授)。
我们知道的物理还是太少,并且很多研究物理的人仅局限于物理本身,而不是试图用物理来解释纯物理之外的现象(这些人绝大部分将一事无成,除非他是爱因斯坦)。另一方面,其它领域的研究往往极为复杂,远不是物理中现有的抽象模型所能概括的,这就要求物理学家建立新的模型,适于具体对象的模型,甚至发展物理理论本身。正因如此,我们目前的物理还远远不够用于解释一切。
作为物理学家,他的使命无非两条:1.重新审视现有物理理论、找出其中的错误,创造全新的系统的理论(就像牛顿、爱因斯坦、玻尔为首的哥本哈根学派那样)或发展物理理论(其它的理论物理学家多属于这一类),2.将现有物理理论应用于具体学科,建立新的模型,必要时发展物理理论(这种发展可大可小,也完全可能导致新的理论诞生)来解释具体学科中的原理问题、普遍问题或某个局部问题。
无论你解决了上述问题中的任意一个,你就是一个当之无愧的物理学家,虽然你的头衔也许是生理学家。
至于你想成为哪一类哪一领域的物理学家,需要根据自己的自身条件和爱好有所选择和侧重,毕竟象牛顿、爱因斯坦那样能够在几乎所有的重要物理领域内都有建树的天才总是极少数(算上亚里斯多德几千年总计三人)。
本科学什么对多数人有重要的,基本决定了他以后的人生方向,他们将以此谋生,学习对他们而言就是一种投资。而对于你其实是无所谓的,“十分酷爱物理学 类比于人类的本能就像男性爱女性一样 物理是我生命中的一部分 我不能割舍”。假定你十年后还有象今天的热爱,我相信你一定会有建树的。本科阶段靠老师靠外界是远远不够的,更多的要靠自己,到了研究生更要靠自己,博士毕业后就完全靠自己。
你选择的余地非常大,你完全可以在上学的时候学你的物理,如果你的数学物理足够出类拔萃,你会发现对大多数人困难的课程对你不在话下,根本花不了什么时间,至于你不喜欢的课程你甚至可以不去上课!考试前两三周拿别人的笔记突击应付一下足以pass(英语例外)。为这些你看来无用的知识你花个几周的时间了解些常识并非浪费时间,也许某一天你会意外受到它的启发(你受了启发,自己都可能都意识不到!)。
如果你还想在物理上研究的话,你选择七年制本硕连读极不合理,你多花三年的时间做基本与物理无关的东西,你的物理就不会深入到哪里去(研究生阶段你不在专业上花大功夫的话,你毕业会成问题的!)。那样物理基本上只能作为业余爱好,就像我的状态一样(不过我对物理没有像你那样的情结),我是做化学研究的,物理对我帮助很大,但从本科到博士并没有真正全面深入学习过物理,一没有时间二兴趣也不特别大(物理到了后面数学太复杂了,看多了头大,因此常常半途而废),我感兴趣的是物理和化学的结合部分,这对我既最有用,又最感兴趣,不过还是常常觉得数学、物理不够用。
你对物理是否真的象生命那样看待,本科阶段将是你的试金石,如果四年后你还能不放弃对物理的狂热(能够在这几年中自学完本科物理专业四大力学),证明你是研究物理的材料,你放弃了意味着你根本不是!连狂热也谈不上。如是后一情况老老实实学好专业,至少可以作为谋生手段,并视情况选择是否继续在专业上深造。同时不要放弃对物理的一般爱好,它会有用的,越深越有用。那时你将发现当初上帝掷下的骰子对你其实是个造化!
假定你学完了几本力学掌握了80%以上,那么就暂时放弃医学专业,考物理专业研究生(最好南大、科大、北大、中科院各物理所),除了英语,其它不在话下。
到了这一阶段你还能游刃有余,那就继续理论物理下去,否则必须转入应用物理,这时你前面的本科专业将是你的用武之地!你同样也能做出成就!医学领域运用现代物理的地方比比皆是,你现在不知道而已。
最后说一下英语,不懂英语的人谈不上真正的研究!中文杂志在国际上的影响近乎是零(不排除少量的由于一些特殊原因只能发表在中文杂志上的优秀文章,国内的真正的学者没有人会在中文杂志上发表重要论文的!连我也不会)!只能看中文,那么你就只能闭门造车,你的研究充其量是个“民科”(尽管不排除民科中有个别真正杰出的人士)。
好了,就说这么多。希望你能看开眼前,我前面说过:也许有一天,你会发现当初上帝掷下的骰子对你其实是个造化!
C. 预计物理在未来医学的应用
我们国家医学物理学的发展相对滞后,尤其是医学电子学的发展几乎依靠国外技术,特别是激光医学或放射医学领域。生物医学与生物工程、保健物理学与粒子物理学工程力学息息相关。可以说,物理学科的不断进步,大大提高了医学教育和临床医学的发展。
我们知道,医学物理学主要研究人体器官或人体系统运行过程的物理解释,人体组织的物理性质和物理因素对人体的作用机理,以及人体内部生物电、磁、声、光、热等物理现象的反应和物理仪器的测量技术在医疗中的应用。中国指导1986年才正式加入国际医学物理学会组织。随着计算机技术的发展,医学物理愈来愈朝着精确物理技术延伸。光学纤维技术在导管影像的医学领域的应用已为大家所熟知。可以说没有物理学就没有现代医学。
D. 医学影像物理学学习心得和体会
主要是针对影像技术的成像原理进行研究的,研究核物理也比较多。主要讲解X-射线成像、核磁共振成像、核医学成像和超声波成像的原理、方法及其应用的专业性。
医学影像的核心就是解剖+病理+成像原理。
影像学大多属于解剖成像(其他如fMRI、核医学等包含功能性因素),所以解剖学是基础,无论是系统解剖还是断面解剖都是影像人的必备功底,对人体的空间想象力也是十分应重要(尤其超声诊断),解剖只能多记、多想象了,某些正常值确实很操蛋,但也没办法,比如什么胆总管的正常直径之类的只能死记硬背啦,当然这些东西如果能经常用到就不会忘。
每一个影像征象都必须有一个病理学及成像原理解释,书本上学习的都是很典型的病变征象,仔细理解这些疾病的病理学变化,能很好的帮助影像的学习。然而临床上除了典型征象,还会遇到很多不典型的,甚至完全没有头绪的,这种时候只能通过:征象—病理—疾病的顺序进行推测,难度很高,需要大量的各学科知识储备,所以对于影像医生来说,直觉诊断功不可没,有人说影像诊断7分靠科学,3分靠直觉,我认为这是事实。
成像原理是影像人的特有功底了,比如为什么MRI上有些病灶T1WI呈低信号,T2WI呈高信号?这些都是有影像设备原理解释的。
以上三点都是学我能想到的学习影像的关键,影像医生不应该比临床少学,而是多学,我们只是把学习到的所有医学知识和功力用在了影像诊断上,而不仅是从影像诊断出发去学习相关的知识。
E. 医学上都有哪些医学难题
虽说现在的医学已经十分发达了,但是仍然存在很多让人谈虎色变的疾病。
比如癌症,癌细胞是由于正常细胞受到环境中的不良因素突变而来的,这些因素来自物理、化学、生物各个方面。癌细胞呈指数形式扩散,一般癌症早期是不易被发现的,一检查就是晚期,就目前的医疗水平,相当于判了死刑,它的扩散速度惊人的可怕,最后会令病人器官功能衰竭而死。现在杀死癌细胞的方法就是放疗,化疗,但是对身体伤害极大,它在杀死癌细胞的同时,会把正常细胞也杀掉,实在痛苦,所以很多人宁可不接受治疗,而且由于癌细胞的扩散速度极快,化疗并不能将其根治。
再比如,艾滋病,又叫获得性免疫缺陷综合症。由于感染人类免疫缺陷病毒引起的。人类的三层免疫系统能够很好的保护我们不受外界细菌、病毒的感染,然而一旦得了艾滋,病毒会侵染人体细胞,前期免疫细胞能够将其大部分吞噬,但是并不能完全清楚,继而,病毒大范围扩散,速度极快,攻击人类的免疫细胞,最后致使人类因为丧失免疫功能而被其他病毒感染死亡。目前艾滋病已经成为可控的慢性传染病,但是发病率和死亡率仍然不低。
遗传问题,凡是疾病,只要带上遗传俩字,就瞬间感觉很恐怖,因为通常无法治愈,顶多缓解。遗传是个很麻烦的问题,DNA的分子结构极其复杂,研究这个课题绝非易事,如果在基因这块有突破,那么很多先天遗传的疾病就可以避免。
F. 应用物理学医学方向
应用物理学医学方向有:医学影像物理学、放射治疗物理学、医学影像学、放射肿瘤学等等,
以上方向差不多的,应用性不错的!
要搞研究,核物理方向也行的。
分析化学是更偏应用的,或是辅助研究用的,没意思,不建议的。
我觉得你现在已经基本有个大致想法是很好的,接下来就需要做多方面的信息收集工作,例如有哪些学校有开设医学物理的研究生项目(例如你列举的武汉大学等),各自项目的侧重点如何,以及医学物理师的职业生涯规划等等。也可以参考我之前发过的国内开设的医学物理硕士项目的文章。
如果你现在对医学物理师的具体工作以及以后的职业生涯发展还不是太清晰的话,也可以了解一下我们每年夏天的医学物理暑期项目。昆山杜克大学医学物理暑期项目贯彻理论与实践相结合的原则,希望通过深入浅出的理论介绍与临床见习,帮助学生去了解相关的学术和行业动态,也为以后的选校、科研和工作等提供宝贵的参考。
先参加工作还是先读研都各有其优势,考虑这个问题也永远不会太早。及早进行相关知识、技能和信息的积累可以给自己更多选择的余地。希望能帮到你。
G. 物理学在医学上的应用
1、声学在医疗上的应用
声学有丰富的物理规律,超声就是其中的一种,超声波的频率在2万H2—35兆H2超声波用于医疗实践上有A超、B超、M超等。超声波的发射原理与雷达相同利用交流电发射,可以将人体的组织通过其密度差别而一一在显示器上显示出来。
2、电学的瞬时放能在医疗上的应用
碎石机利用超声波原理对已测定体内石块的方位,由高能冲击波准确快速击碎。
3、激光、X射线在医疗实践的应用
CT就是用电子计算机扫描和利用X射线的荧光作用,经过计算机的处理得到的图像再由仪器得出相片。
物理学的性质
1、真理性:物理学的理论和实验揭示了自然界的奥秘,反映出物质运动的客观规律。
2、和谐统一性:牛顿用三大定律和万有引力定律把天上和地上所有宏观物体统一了。麦克斯韦电磁理论的建立,又使电和磁实现了统一。爱因斯坦质能方程又把质量和能量建立了统一。爱因斯坦的相对论又把时间、空间统一了。
3、对称性:物理学中各种晶体的空间点阵结构具有高度的对称性。竖直上抛运动、简谐运动、波动镜像对称、磁电对称、作用力与反作用力对称、正电和负电等。
4、预测性:麦克斯韦电磁理论预测电磁波存在、卢瑟福预言中子的存在、菲涅尔的衍射理论预言圆盘衍射中央有泊松亮斑、狄拉克预言电子的存在。
5、精巧性:设计方法的巧妙,使得物理现象更加明显。
H. 物理学原理在医学中的应用有哪些
人体器官或系统的机能以及正常或异样过程的物理解释;2、人体组织的物理性质以及物理因子对人体的作用;3、人体内生物电、磁、声、光、热、力等物理现象的认识;4、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.
激光在医学上已广为应用,它是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.紫外激光已用于人类染色体的微切割,这有助于探索疾病的分子基础
磁共振断层成像是—种多参数、多核种的成像技术.目前主要是氢核( H)密度弛豫时间T 、T 的成像.其基本原理是利用一定频率的电磁波向处于磁场中的人体照射,人体中各种不同组织的氢核在电磁波作用下,会发生核磁共振,吸收电磁波的能量,随后又发射电磁波
I. 医学物理学在医学中的应用
医学物理学是把物理学的原理和方法应用于人类疾病预防、诊断、治疗和保健的交叉学科。该学科以放射治疗、医学影像、核医学以及其他非电离辐射,如超声、微波、射频、激光等在医学中的应用及应用过程中的质量保证、质量控制和辐射防护与安全等为主要内容。
医学物理师和临床医生配合,工作在肿瘤放射治疗、医学影像、核医学以及其他非电离辐射,如超声、核磁、激光等各个领域,从事临床诊断和治疗的物理和技术支持、教学和科研工作,特别是在诊疗新技术的开发和应用、质量保证和质量控制以及保健物理和辐射防护等方面起着极其重要的作用。