醫學物理學在醫學中的應用,物理學在醫學上的應用

2021-03-03 20:45:32 字數 5259 閱讀 5947

1樓:匿名使用者

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、**和保健的交叉學科。該學科以放射**、醫學影像、核醫學以及其他非電離輻射,如超聲、微波、射頻、鐳射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**、醫學影像、核醫學以及其他非電離輻射,如超聲、核磁、鐳射等各個領域,從事臨床診斷和**的物理和技術支援、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。

物理學在醫學上的應用

2樓:匿名使用者

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鐳射醫學。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、**、預防和**手段的改進和更新程序。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,2023年國際醫學物理組織(iomp)成立,2023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。隨著近代物理學和電腦科學的迅速發展,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)、超聲波掃描器(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,提高了診斷的準確度,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裝置,隨著醫學科學的發展,物理學和醫學的關係必將越來越密切。

物理學不僅為醫學中**、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**提供了先進的器械裝置。可以說,沒有物理學的支援,就沒有現代醫學的今天。1、光學對醫學的影響鐳射在醫學上已廣為應用,它是利用了鐳射在活體組織傳播過程中會產生熱效應、光化效應、光擊穿和衝擊波作用。

紫外鐳射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,隨著各項鐳射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、藥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。鐳射光學層析(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**方面,鐳射手術已成為常用的實用技術,人們可選用不同波長的鐳射以達到高效、小損傷的目的。鐳射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、**痣瘤、鐳射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鑑定傳染病毒和分析細胞表**。

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**。

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。2023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,nbsp;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

3樓:匿名使用者

典型的如放射性化療,物理學射線在醫學領域的應用

醫學物理學就業前景

4樓:匿名使用者

1. 醫學物理學在中國發展的前提和基礎

在21世紀,人類面臨各種心血管疾病、各類腫瘤疾病、呼吸疾病、肝膽疾病、艾滋病等惡疾的嚴重威脅。早期診斷、準確診斷、及時**、精確**是現代臨床醫學發展及造福人類的必由之路,這就必須應用現代先進的醫學影像診斷裝置和先進的**裝置,這些高新技術裝置必須由現代化的醫師、現代化的醫學物理師充分合作,互相配合,有效地使用大批現代化數字化的醫療器械為病人有效地服務。這是時代的要求。

中國的醫院也應該適應這一時代要求。醫學物理學在中國的發展也是時代的要求,醫學物理學家或醫學物理師在中國醫院中應有重要的職位和地位,也是時代的要求。忽視培養中國的醫學物理學家,不建立醫學物理師在醫院的職位編制,將不符合時代的要求,並妨礙著現代化醫院的發展。

我們必須清醒地認識到,時代前進是不可阻擋的,與時俱進才是我們應走之路。

中國的醫院建立醫學物理師的職位編制,醫院的領導重視醫學物理師在臨床診療中的重要作用,是醫學物理學科在中國發展的前提和基礎。任何一門學科的發展,都是以國家、社會和專業職位的需求為基礎,才能在培養人才、科學研究和專業應用等方面全面發展的。例如國家、社會和醫院需要大批各類醫師治病救人,臨床醫師的大批職位需要大批醫學院培養大批臨床醫師,這是顯而易見的。

醫學物理學的發展也不例外。

為此,我們建議國家衛生部重視醫學物理學科的發展,並給予發展的前提和基礎,並支援有關的高等院校及醫院培養醫學物理學的人才。這是醫療改革的大事。

2. 名牌大學與名牌醫院合作培養新一代醫學物理學家

醫學物理學在中國的發展,首先應該通過名牌大學與名牌醫院的物理學家和醫學家充分合作,培養既掌握物理學的理論和技術,也掌握臨床醫學的知識和技術的新一代醫學物理學家。醫學物理學是一門應用物理學,以物理學的理論知識為基礎,其特點是把物理學的理論知識及方法、技術應用於臨床醫學和醫學研究,其服務物件是病人,同醫師一樣,負有治病救人的責任。例如放射腫瘤醫師對癌症病人進行診斷後,開出處方與醫學物理師共同制定放射**方案,由醫學物理師實施**方案,共同對病人負責。

醫學物理師雖然沒有開處方權,但他們實施**計劃,面對病人,與醫院的工程師責任不同,責任更重大。必須認清,醫學物理學是一門物理學,而生物醫學工程學是一門工程學,兩者的性質不同,作用也不同。

據瞭解,美國、英國、德國、加拿大、日本的醫學物理學家,大部分都具有博士學位(ph.d),少數為碩士,掌握物理學理論知識較深厚,都是在醫院與醫師一起工作,熟悉有關臨床醫學技術。他們在醫學物理學雜誌發表的**,都是理論性、技術性與醫用性並重的高水平創作,而不是一般的技術性文章。

在美國,醫學物理學家不參加生物醫學工程學會的會議,生物醫學工程學家也不參加醫學物理學會的會議,只有三年一度的「醫學物理與生物醫學工程世界大會」(world congress on medical physics and biomedical engineering)才共同參加,發表**,交流經驗,但設有兩個主席,一個代表iomp,一個代表ifmbe。可見,這是兩個獨立的學科,兩個獨立的學會。

為什麼發達國家的醫學物理學家都是具有哲學博士學位?因為同他們合作的醫師也都具有醫學博士學位,而且美國的醫學博士都是8年制的醫學院畢業的,前四年在綜合大學學習理工課程,數理化、電腦與電子學都有較好的基礎,他們需要與高水平的醫學物理學博士合作進行診療工作。而我國的醫師是5~6年制醫學院畢業生,數理化、電腦與電子學基礎較差,對使用高科技醫療裝置難免有一定困難,經過短期培訓也難以全面掌握高檔裝置的技術引數和效能,更需要具有高水平的醫學物理師合作,掌握好高檔裝置的技術效能進行診療。

例如一般ct的技術引數有20個之多,高檔ct更復雜,只有醫師與醫學物理師合作才能真正全面掌握ct的技術效能。其他更高階複雜的現代化醫療器械,更加需要臨床醫師與醫學物理師合作,才能充分利用高檔裝置治病救人。否則,進口價值昂貴的醫療器械未能充分利用,是一大浪費。

為什麼中國新一代醫學物理學家需要名牌大學與名牌醫院合作培養呢?因為醫學物理學這門新興邊緣學科,需要名牌大學開設醫學物理學專業,講授醫學物理學的各門課程,還需要名牌醫院的名牌醫師講授臨床應用的課程及指導學生在醫院實習使用高檔醫療器械,名牌大學和名牌醫院合作培養出來的醫學物理學學士、碩士、博士,才是真正符合現代醫院需要的人才。例如,清華大學與協和醫科大學強強合作,屬下有****,阜外醫院和腫瘤醫院等名牌醫院,就完全具備培養新一代醫學物理學家的條件。

其他各大城市也有類似的條件,也可培養醫學物理學家。

為此,我們建議國家教育部大力支援名牌大學與名牌醫院合作,採取有效措施,培養新一代醫學物理學家(師),這是教育改革的大事。

3. 科學研究是發展醫學物理學的動力

任何學科的發展,都是以科研為動力,醫學物理學也不例外。2023年倫琴發現x射線,立刻應用於醫學,是最偉大的醫學物理學家,獲得了首屆諾貝爾物理學獎。x射線在醫學診斷與**的應用及研究,建立了放射學這門偉大的學科,發展至今,開花結果,造福人類。

2023年醫學物理學家阿倫·科馬克(allan m.cormack)創立了ct的重建影象理論,發展了放射學,解決了x射線成像無法克服的困難,為數字影像學這門新學科的發闢了一條光輝大道,2023年獲得諾貝爾醫學與生理學獎。磁共振成像首先是由英國aberdeen大學醫學物理學教授john mallard研製出樣機作人體成像。

美國著名醫學物理學家甘美倫教授(john r.cameron)發明研製了熱釋光劑量儀(tld)和骨礦物質密度測量儀。還有imrt、tomotherapy、γ刀、醫用加速器等等現代醫療器械,都是醫學物理學家與醫學家合作研製的。

新的科研成果,引出新的學科,如ct物理學,mr物理學,放射**物理學,γ刀物理學等。

新一代的中國醫學物理學家,應該在教學、科研及臨床實踐三方面發展。高等醫學院校的物理教授、副教授、講師及研究生,應該按教學、科研、臨床實踐三結合的方向進行工作。中國科學院高能物理研究所、物理研究所與醫學院、醫院合作進行高新醫學科研專案的研究,如正電子發射型斷層掃描器,醫學直線加速器等高技術醫療器械的研製,實行高等院校、高階研究所、醫院及廠家充分合作,科學家、工程學家、醫學家三結合進行科研工作,這是中國醫學科學技術發展的必由之路。

為此,我們建議國家科技部重視醫學物理學的科研工作,納入國家科研計劃,以促進醫學物理學科的發展。

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