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物理和醫(yī)學(xué)的關(guān)系論文
物理和醫(yī)學(xué)的關(guān)系是把物理學(xué)的原理和方法應(yīng)用于人類疾病預(yù)防、診斷、治療和保健的相互交叉作用，那么接下來(lái)請(qǐng)欣賞由小編帶來(lái)的有關(guān)物理和醫(yī)學(xué)的關(guān)系論文內(nèi)容，供大家參考。
物理和醫(yī)學(xué)的關(guān)系論文
摘 要： 該學(xué)科以放射治療、醫(yī)學(xué)影像學(xué)、核醫(yī)學(xué)，以及其他非電離輻射等為主要內(nèi)容。醫(yī)用物理學(xué)可歸納為物理學(xué)應(yīng)用的一個(gè)支脈，它是將物理學(xué)的理論、方法和技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)而形成的一門新興邊緣學(xué)科，應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上，尤其是放射醫(yī)學(xué)或激光醫(yī)學(xué)。醫(yī)用物理學(xué)的出現(xiàn)大大提高了醫(yī)學(xué)教育水平，推動(dòng)了臨床診斷、治療、預(yù)防和康復(fù)手段的改進(jìn)和更新進(jìn)程。因此，物理學(xué)與醫(yī)學(xué)有密切的關(guān)系。
關(guān)鍵詞： 物理學(xué) 現(xiàn)代醫(yī)學(xué) 關(guān)系 應(yīng)用
隨著近代物理學(xué)和醫(yī)學(xué)的迅速發(fā)展，人們對(duì)生命現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)逐步深入，醫(yī)學(xué)的各分支學(xué)科已愈來(lái)愈多地把它們的理論建立在精確的物理科學(xué)基礎(chǔ)上，物理學(xué)的技術(shù)和方法，在醫(yī)學(xué)研究和醫(yī)療實(shí)踐中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。光學(xué)顯微鏡和X射線透視對(duì)醫(yī)學(xué)的巨大貢獻(xiàn)是大家早已熟悉的。光導(dǎo)纖維做成的各種內(nèi)窺鏡已淘汰了各種剛性導(dǎo)管內(nèi)鏡，計(jì)算機(jī)和X射線斷層掃描術(shù)（X-CT）、超聲波掃描儀（B超）和核磁共振斷層成像（MRI）、正電子發(fā)射斷層顯像術(shù)（PET）等的制成和應(yīng)用，不僅大大減少了病人的痛苦和創(chuàng)傷，提高了診斷的準(zhǔn)確度，而且直接促進(jìn)了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像診斷學(xué)的建立和發(fā)展，使臨床診斷技術(shù)發(fā)生質(zhì)的飛躍。物理學(xué)的每一新的發(fā)現(xiàn)或是技術(shù)發(fā)展到每一個(gè)新的階段，都為醫(yī)學(xué)研究和醫(yī)療實(shí)踐提供更先進(jìn)、更方便和更精密的儀器和方法�，F(xiàn)代的醫(yī)學(xué)研究和醫(yī)療單位都離不開物理學(xué)方法和設(shè)備，隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展，物理學(xué)和醫(yī)學(xué)的關(guān)系必將越來(lái)越密切。
一、光學(xué)對(duì)醫(yī)學(xué)的影響
激光在醫(yī)學(xué)上已廣為應(yīng)用，它是利用了激光在活體組織傳播過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)、光化效應(yīng)、光擊穿和沖擊波作用。紫外激光已用于人類染色體的微切割，這有助于探索疾病的分子基礎(chǔ)。在診斷方面，隨著各項(xiàng)激光光譜技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域運(yùn)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(nèi)障早期診斷等方面的研究正在發(fā)展之中。激光光學(xué)層析（斷層）造影（OT）技術(shù)正在興起，它是替代X-CT的新興的醫(yī)療診斷技術(shù)。在治療方面，激光手術(shù)已成為常用的實(shí)用技術(shù)，人們可選用不同波長(zhǎng)的激光以達(dá)到高效、小損傷的目的。激光已用于心血管斑塊切除、眼角膜消融整形、結(jié)石粉碎、眼科光穿孔、子宮肌瘤、皮膚痣瘤、激光美容和光動(dòng)力學(xué)治癌（PDT）等方面。
在診斷中使用的內(nèi)窺鏡如胃鏡、直腸鏡、支氣管鏡等，都是根據(jù)光在纖維表面多次發(fā)生全反射的原理制成的。醫(yī)用無(wú)影燈、反光鏡等也是利用光學(xué)原理制成的。近場(chǎng)光學(xué)掃描顯微鏡可直接在空氣、液體等自然條件下研究生物標(biāo)本等樣品，分辨率高達(dá)20nm以上，已用于研究單個(gè)分子，有望在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用。利用橢圓偏振光可以鑒定傳染病毒和分析細(xì)胞表面膜。全息顯微術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用也很廣泛。
二、放射性對(duì)醫(yī)學(xué)的影響
放射性在臨床診斷上的應(yīng)用已很普及，例如X光機(jī)和醫(yī)用CT。1895年倫琴在研究稀薄氣體放電時(shí)發(fā)現(xiàn)X射線。X射線發(fā)現(xiàn)后僅3個(gè)月就應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)研究，X射線透視是根據(jù)不同組織或臟器對(duì)X射線的衰減本領(lǐng)不同，強(qiáng)度均勻的X射線透過(guò)身體不同部位后的強(qiáng)度不同，透過(guò)人體的X射線投射到照相底片上，顯像后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(jié)核病灶、體內(nèi)腫瘤的`位置和大小、臟器形狀以及斷定體內(nèi)異物的位置等。
放射性在臨床中主要用于癌腫治療，針對(duì)常規(guī)外科手術(shù)來(lái)說(shuō)困難的疾病和部位（如腦瘤）而設(shè)計(jì)的粒子手術(shù)刀已得到了推廣，其中常用的有X光刀和γ光刀�？熘凶�、負(fù)π介子和重離子治癌也在進(jìn)行，它們對(duì)某些抗拒γ射線的腫瘤有良好的效果，但是價(jià)格高昂，世界上已有許多實(shí)驗(yàn)室在臨床使用。其次，粒子手術(shù)刀對(duì)許多功能性疾病，如腦血管病、三叉神經(jīng)病、麻痹、惡痛、癲癇等也有很好的療效。另外，利用放射性可對(duì)醫(yī)療用品、器械進(jìn)行輻射消毒，具有殺菌徹底、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
三、電磁學(xué)對(duì)醫(yī)學(xué)的影響
磁共振斷層成像是―種多參數(shù)、多核種的成像技術(shù)。目前主要是氫核（H）密度弛豫時(shí)間T的成像。其基本原理是利用一定頻率的電磁波向處于磁場(chǎng)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(huì)發(fā)生核磁共振，吸收電磁波的能量，隨后又發(fā)射電磁波，MRI系統(tǒng)探測(cè)到這些來(lái)自人體中的氫核發(fā)射出來(lái)電磁波信號(hào)之后，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理和圖像重建，得到人體的斷層圖像。由于氫核吸收和發(fā)射電磁波時(shí)，受周圍化學(xué)環(huán)境的影響，因此由磁共振信號(hào)得到的人體斷層圖像，不僅可以反映形態(tài)學(xué)的信息，還可以從圖像中得到與病理有關(guān)的信息。經(jīng)過(guò)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(rèn)為是一種研究活體組織、診斷早期病變的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)。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(shí)間）分布。因此MRI要比X-CT和B超獲得更多的人體內(nèi)部信息，尤其是對(duì)于腦部病變和早期腫瘤病變的診斷，MRI更具有優(yōu)越性。
由于人體內(nèi)存在電磁場(chǎng)，可為醫(yī)學(xué)疾病的診斷提供重要的檢測(cè)依據(jù)。故腦電圖、心電圖早已用于腦部疾病、心臟疾病的診斷，與之相對(duì)應(yīng)的腦磁圖、心磁圖在醫(yī)學(xué)診斷上更為準(zhǔn)確有效，但由于技術(shù)和價(jià)格等原因在臨床診斷上尚未得到廣泛應(yīng)用。對(duì)肺磁圖的認(rèn)識(shí)則較晚，它對(duì)肺部疾�。ㄈ鐗m肺病等）的診斷比X射線更為有效。目前，有些發(fā)達(dá)國(guó)家已把它作為肺部疾病診斷的重要手段。另外，在醫(yī)學(xué)中利用電磁原理可改善人體內(nèi)部的微循環(huán)，達(dá)到治病保健的作用，如血液循環(huán)機(jī)和各種磁療儀等；根據(jù)人體與電磁波的相互作用，在醫(yī)學(xué)上利用電磁能的熱效應(yīng)進(jìn)行腫瘤的高溫治療和一般熱療。粒子加速器在醫(yī)學(xué)中用來(lái)產(chǎn)生用于診斷或治療的射線，也可用來(lái)生產(chǎn)注入人體內(nèi)利于顯像的放射性物質(zhì)，它是利用帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律制成的。
電子顯微鏡在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用廣泛，可用來(lái)觀察普通光學(xué)顯微鏡不能分辨的精細(xì)結(jié)構(gòu)。如生物中的病毒、蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)等。電子顯微鏡根據(jù)電子束照射物體井成像的原理，利用電子束通過(guò)磁透鏡（基于磁聚焦原理）進(jìn)行聚焦，然后通過(guò)加速電壓能產(chǎn)生波長(zhǎng)很短的電子波，其放大倍數(shù)是普通光學(xué)顯微鏡的幾十倍甚至幾十萬(wàn)倍。
四、聲學(xué)對(duì)醫(yī)學(xué)的影響
超聲在醫(yī)學(xué)中用于診斷和治療，由此形成了超聲醫(yī)學(xué)。超聲波在臨床診斷上的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，它主要是利用超聲良好指向性和與光學(xué)相似的反射、散射、衰減和多普勒效應(yīng)等物理規(guī)律，利用超聲發(fā)生器把超聲波發(fā)射到體內(nèi)，并在組織內(nèi)傳播。病變組織的聲阻抗與正常組織有差異，用接收器把反射和散射波接受下來(lái)，經(jīng)過(guò)處理顯像后就可對(duì)病變進(jìn)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(jié)果的主要差別是：X射線透視所得出的是體內(nèi)縱向投射的陰影像，而B超得出的是縱切面的結(jié)構(gòu)像，在切面方向沒(méi)有重疊，可以準(zhǔn)確判斷切面的情況。
超聲在治療方面的應(yīng)用是基于超聲在人體內(nèi)的機(jī)械效應(yīng)、溫?zé)嵝?yīng)和一些理化效應(yīng)。有超聲碎石，超聲升溫治癌，超聲外科手術(shù)刀，以及超聲藥物透入療法，超聲可用于治療硬皮癥、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(jī)。另外，超聲在美容中用于超聲潔牙、超聲減肥等。
物理學(xué)在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的深度和廣度正在進(jìn)一步拓展，往往需要綜合利用多種知識(shí)，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(yī)學(xué)上已用于醫(yī)療熱譜圖（診斷乳癌、血液疾病等）和其他顯像技術(shù)中。超導(dǎo)等技術(shù)在醫(yī)學(xué)中也有應(yīng)用。目前，在醫(yī)學(xué)上用來(lái)進(jìn)行活體觀察的聲學(xué)顯微鏡，是利用聲波來(lái)獲得微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)的可見(jiàn)圖像技術(shù)，它是集聲學(xué)、壓電、光學(xué)、電子學(xué)和計(jì)算機(jī)等成果于一體的高科技儀器。
總之，物理學(xué)不僅為醫(yī)學(xué)中病因、病理的研究和預(yù)防提供了現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)手段，而且為臨床診斷和治療提供了先進(jìn)的器械設(shè)備。由此可見(jiàn)，物理學(xué)的研究成果推動(dòng)了醫(yī)學(xué)向前發(fā)展；物理學(xué)研究成果在疾病預(yù)防、診斷、檢驗(yàn)、治療的運(yùn)用中與越來(lái)越廣泛；物理學(xué)研究成果在藥品的研制和生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越多；在臨床醫(yī)學(xué)工作中要用到許多物理知識(shí)，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)物理學(xué)的依賴程度也越來(lái)越高。我們相信物理學(xué)在醫(yī)學(xué)中將會(huì)獲得更多的應(yīng)用，并為醫(yī)學(xué)的發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)�？梢哉f(shuō)，沒(méi)有物理學(xué)的支持，就沒(méi)有現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的今天。
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