醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論課件

1、醫(yī)學(xué)物理學(xué)海南醫(yī)學(xué)院物理教研室醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論1醫(yī)學(xué)物理學(xué)海南醫(yī)學(xué)院物理教研室醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論1 醫(yī)學(xué)物理學(xué)是把物理學(xué)的原理和方法應(yīng)用于人類(lèi)疾病預(yù)防、診斷、治療和保健的交叉學(xué)科。醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論2 醫(yī)學(xué)物理學(xué)是把物理學(xué)的原理和方法應(yīng)用于人類(lèi)疾一 什么是物理學(xué)二 物理學(xué)的發(fā)展三 物理學(xué)的應(yīng)用以及和醫(yī)學(xué)的關(guān)系醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論3一 什么是物理學(xué)醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論3什么是物理學(xué)？ 物理學(xué)是研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、相互作用和物質(zhì)基本的、普遍的運(yùn)動(dòng)形式及其科學(xué)相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的。1、物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)2、物質(zhì)間的相互作用引力作用、電磁作用、強(qiáng)相互作用、弱相互作用3、物質(zhì)最基本、最普遍的運(yùn)動(dòng)形式及轉(zhuǎn)化規(guī)律機(jī)械運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)電磁運(yùn)動(dòng)（光）原

2、子和原子核內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論4什么是物理學(xué)？1、物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)2、物質(zhì)間的相互作用引力作用二、物理學(xué)的發(fā)展2600年前 古希臘的自然科學(xué)。 1687年 牛頓自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理發(fā)表 物理學(xué)真正成為一門(mén)精確的科學(xué)； 17 世紀(jì) 在伽利略、開(kāi)普勒工作基礎(chǔ)上， 牛頓建立了完整的經(jīng)典力學(xué)理論 ； 18-19世紀(jì) 在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，卡諾、焦耳、 開(kāi)爾文、克勞修斯，建立了宏觀熱力學(xué)論； 克勞修斯、麥克斯韋、玻爾茲曼建立了 氣體分子動(dòng)理論；（熱學(xué)） 庫(kù)侖、奧斯特、安培、法拉第、麥克斯 韋建立了電磁學(xué)理論 。 醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論5二、物理學(xué)的發(fā)展2600年前 古希臘的自然科學(xué)20世紀(jì) 愛(ài)因斯坦獨(dú)立創(chuàng)立了相對(duì)論

3、; 普朗克、愛(ài)因斯坦、玻爾 德布羅意、 海森伯、薛定諤、 玻恩等人共同努力 創(chuàng)立了量子論和量子力學(xué)。 相對(duì)論和量子力學(xué) 奠定了近代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。 至此，經(jīng)典物理學(xué)理論體系的大廈巍然聳立! 惠更斯、菲涅爾等建立了波動(dòng)光學(xué)醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論620世紀(jì) 愛(ài)因斯坦獨(dú)立創(chuàng)立了相對(duì)論; 三 物理學(xué)是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ) 2021世紀(jì)物理學(xué)深入滲透到其它學(xué)科工業(yè)應(yīng)用 激光 半導(dǎo)體器件 納米材料 醫(yī)學(xué)應(yīng)用 X射線 核磁共振 醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論7三 物理學(xué)是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)工業(yè)應(yīng)用醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒20世紀(jì)物理學(xué)重大貢獻(xiàn) - 激光 激光切割 精確，高溫，功率大醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論820世紀(jì)物理學(xué)重大貢獻(xiàn) - 激光手術(shù)(光刀)精

4、確，無(wú)痛，止血，抗感染醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論9激光手術(shù)(光刀)精確，無(wú)痛，止血，抗感染醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論9晶體管（transistor） 一種固體半導(dǎo)體器件，可以用于檢波、整流、放大、開(kāi)關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制和許多其它功能。 1 947年12月，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的研究小組，研制出一種點(diǎn)接觸型的鍺晶體管。晶體管的問(wèn)世，是20世紀(jì)的一項(xiàng)重大發(fā)明，是微電子革命的先聲。 集成電路：集成電路或稱(chēng)微電路、 微芯片、芯片是20世紀(jì)60年代初期發(fā)展起來(lái)的一種新型半導(dǎo)體器件。它是經(jīng)過(guò)氧化、光刻、擴(kuò)散、外延、蒸鋁等半導(dǎo)體制造工藝，把構(gòu)成具有一定功能的電路所需的半導(dǎo)體、電阻、電容等元件及它們之間的連接導(dǎo)線全部集成在一小塊硅片上，醫(yī)學(xué)

5、物理學(xué)緒論10晶體管（transistor）1 947年12月，美國(guó)貝爾實(shí) 第一支晶體管的誕生1956年獲諾貝爾物理獎(jiǎng)醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論11 第一支晶體管的誕生1956年獲諾貝爾醫(yī)學(xué) 在一毫米見(jiàn)方的單晶硅片上制成的集成電路可以穿過(guò)針眼。 90年代中期Intel公司 奔騰(Pentium)芯片上包含500萬(wàn)個(gè)晶體管，刻蝕線寬不到微米。醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論12 在一毫米見(jiàn)方的單晶硅片上制成的集成電路可以穿過(guò)針眼。 舉世矚目的2008年夏季奧運(yùn)會(huì)8月8日晚開(kāi)幕，開(kāi)幕式吸引了全球觀眾的目光，最引人注目的是其大量使用了LED科技. LED ( 發(fā)光二極管)，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。醫(yī)學(xué)物理

6、學(xué)緒論13 舉世矚目的2008年夏季奧運(yùn)會(huì)8月8日晚開(kāi)幕，開(kāi)納米材料 納米是一個(gè)尺度概念，并沒(méi)有物理內(nèi)涵。當(dāng)物質(zhì)到納米尺度以后，大約是在1100納米這個(gè)范圍空間，物質(zhì)的性能就會(huì)發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。這種既具不同于原來(lái)組成的原子、分子，也不同于宏觀的物質(zhì)的特殊性能構(gòu)成的材料，即為納米材料。 “納米級(jí)的結(jié)構(gòu)可以和活細(xì)胞、蛋白質(zhì)兼容，可以量身定制用來(lái)制造納米藥物、納米器械，以進(jìn)行疾病的診斷和防治?！?醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論14納米材料 納米是一個(gè)尺度概念，并沒(méi)有物理內(nèi)涵。碳納米管宏觀體的宏觀照片和高分辨透射電鏡照片 醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論15碳納米管宏觀體的宏觀照片和高分辨透射電鏡照片 醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論磁流體(磁性

7、納米材料)能被磁鐵吸引醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論16磁流體(磁性納米材料)能被磁鐵吸引醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論16一百多年前，德國(guó)科學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)20世紀(jì)初期的物理學(xué)帶來(lái)了深遠(yuǎn)的影響，它開(kāi)創(chuàng)了醫(yī)學(xué)檢查的新局面，在不需要切開(kāi)人體的情況下，觀察人體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)X 射線物理學(xué)與醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論17一百多年前，德國(guó)科學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)20世紀(jì)初期現(xiàn)存最早的X射線圖像，由倫琴攝于1895年12月22日，是倫琴夫人的手，無(wú)名指上帶有圖章戒指。 醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論18現(xiàn)存最早的X射線圖像，由倫琴攝于1895年12月22日，是倫超聲波檢查-B超 將超聲波發(fā)射到人體內(nèi)，當(dāng)它在體內(nèi)遇到界面時(shí)會(huì)發(fā)生反射及折射，并

8、且在人體組織中可能被吸收而衰減。因?yàn)槿梭w各種組織的形態(tài)與結(jié)構(gòu)是不相同的，因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同，醫(yī)生們正是通過(guò)儀器所反映出的波型、曲線，或影象的特征來(lái)辨別它們。此外再結(jié)合解剖學(xué)知識(shí)、正常與病理的改變，便可診斷所檢查的器官是否有病。 醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論19超聲波檢查-B超醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論19醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論20醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論20核磁共振核磁共振(NMR)基本原理：是將人體置于特殊的磁場(chǎng)中(產(chǎn)生塞曼效應(yīng))，用無(wú)線電射頻脈沖激發(fā)人體內(nèi)氫原子核，引起氫原子核共振吸收。在停止射頻脈沖后，氫原子核按特定頻率發(fā)出射電信號(hào)，并將吸收的能量釋放出來(lái)，被體外的接受器收錄.電信號(hào)經(jīng)電子計(jì)算機(jī)處理獲得圖像，這就叫做核磁共振成像(MRI)。 醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論21核磁共振核磁共振(NMR)基本原理：是將人體置于特殊的磁場(chǎng)中 核磁共振 正常 腫瘤 人體不同組織之間,正常組織與該組織中的病變組織之間氫核密度和T1, T2(縱向與橫向馳豫時(shí)間)三個(gè)參數(shù)的差異,是MRI用于臨床診斷最主要的物理學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論22 核磁共振 正常 學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容: 教材: 胡新珉 第七版 (附光盤(pán)) 人民衛(wèi)生出版社授課計(jì)劃參考教材:大學(xué)物理華中科技大學(xué)出版大學(xué)物理華東理工大學(xué)出版光學(xué)姚啟鈞，高等教育出版醫(yī)學(xué)物理學(xué)緒論23 學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容