醫(yī)用物理學(xué)緒論

醫(yī)用物理學(xué)緒論

醫(yī)學(xué)影像與物理學(xué)的融合●以物理學(xué)的知識(shí)為基礎(chǔ)●研究和解決與醫(yī)學(xué)診斷、治療以及與人體基礎(chǔ)研究有關(guān)問題的交叉學(xué)科任務(wù)●為后續(xù)課程奠定有關(guān)醫(yī)學(xué)影像的物理基礎(chǔ)●為圖像診斷提供物理學(xué)依據(jù)緒論醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)是醫(yī)學(xué)影像的源頭和基礎(chǔ)1.在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備和技術(shù)中處于核心地位2.是醫(yī)學(xué)影像的發(fā)展基礎(chǔ)所涉及的范圍：X射線成像超聲波成像磁共振成像核醫(yī)學(xué)影像各有所長(zhǎng)互相補(bǔ)充緒論一、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)的主要內(nèi)容二、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的作用三、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)闡述醫(yī)學(xué)成像的技術(shù)手段和科學(xué)方法四、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)的發(fā)展緒論1.用于醫(yī)學(xué)成像的輻射波2.各種成像模式的物理原理3.醫(yī)學(xué)圖像質(zhì)量保證和控制的物理原理將物理學(xué)的原理和方法應(yīng)用于人類疾病診斷和治療，并以各種醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的物理原理及其應(yīng)用過程中的質(zhì)量保證、質(zhì)量控制和輻射防護(hù)與安全等為其主要內(nèi)容。一、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)的主要內(nèi)容1.用于醫(yī)學(xué)成像的輻射波一、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)的主要內(nèi)容X射線射線射頻波超聲波醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)對(duì)輻射波重點(diǎn)描述的內(nèi)容：●輻射波的產(chǎn)生、性能和特點(diǎn)●產(chǎn)生輻射波裝置的設(shè)計(jì)原理●輻射波和人體組織相互作用的物理機(jī)制2.各種成像模式的物理原理成像模式：用特定波長(zhǎng)的某種輻射波完成的一類成像技術(shù)稱為一種成像模式X-CT成像核磁共振成像等所涉及的物理過程主要包括：●成像輻射波的形成過程●成像數(shù)據(jù)采集過程：微分過程●圖像重建過程：積分過程每一種成像模式都基于某種特定輻射波與人體相互作用的物理規(guī)律。一、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)的主要內(nèi)容X-CT成像核磁共振成像等3.醫(yī)學(xué)圖像質(zhì)量保證和控制的物理原理醫(yī)學(xué)圖像是對(duì)人體內(nèi)部情況的可視化表達(dá)。獲得的醫(yī)學(xué)圖像應(yīng)該是人體真實(shí)情況的反演。必須準(zhǔn)確地反演人體內(nèi)部的各種信息(解剖、生理、心理)。

通過成像設(shè)備得到的人體信息夾帶了各種噪聲和偽影需要消除或有效控制。一、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)的主要內(nèi)容二、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的作用物理學(xué)在醫(yī)學(xué)影像發(fā)展的歷程中做出了功不可沒的巨大貢獻(xiàn)1.X射線物理是醫(yī)學(xué)影像學(xué)的開拓者2.醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展蘊(yùn)涵了物理學(xué)的豐功偉績(jī)(1)X射線影像學(xué)中的開拓者倫琴發(fā)現(xiàn)X射線第一臺(tái)CT在英國(guó)EMI公司問世1901年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)第一張人體X光片德國(guó)物理學(xué)家倫琴二、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的作用(2)磁共振影像中的開拓者菲利克斯·布洛赫和愛德華·普塞爾第一個(gè)核磁共振實(shí)驗(yàn)布洛赫USA斯坦福大學(xué)珀塞爾USA坎伯利基哈佛大學(xué)1952年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)二、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的作用(2)磁共振影像中的開拓者1991年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)恩斯特R.R.Ernst瑞士物理化學(xué)家二、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的作用磁共振波譜(2)磁共振影像中的開拓者2003年諾貝爾醫(yī)學(xué)或生理學(xué)獎(jiǎng)獲得者美國(guó)科學(xué)家保羅·勞特伯爾英國(guó)科學(xué)家彼德·曼斯菲爾德

二、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的作用研制出臨床實(shí)用的磁共振成像儀(3)核醫(yī)學(xué)影像中的開拓者貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了放射現(xiàn)象瑪麗·居里夫婦發(fā)現(xiàn)了鐳法國(guó)物理學(xué)家亨利.貝克勒爾法國(guó)物理學(xué)家居里夫婦二、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的作用核物理是核醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)之基礎(chǔ)。核醫(yī)學(xué)影像是以放射性元素和射線為物理基礎(chǔ)，把放射性元素放入體內(nèi)，體外接收射線的發(fā)射成像技術(shù)。包括:放射性核素測(cè)量、放射性核素示蹤和放射性藥物等。核醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的物理基礎(chǔ):射線和粒子束與物質(zhì)的相互作用核技術(shù)的主要支撐:粒子加速器和核探測(cè)。(3)核醫(yī)學(xué)影像中的開拓者二、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的作用(4)超聲影像學(xué)中的開拓者埃爾·居里和雅克·居里發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)成為超聲探頭的基礎(chǔ)，為超聲醫(yī)學(xué)的建立提供了理論依據(jù)(5)輻射防護(hù)中物理學(xué)的貢獻(xiàn)二、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的作用朗之萬利用石英的壓電振動(dòng)獲得了水中的超聲波。超聲影像的奠基人朗之萬三、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)闡述醫(yī)學(xué)成像的技術(shù)手段和科學(xué)方法1.技術(shù)手段(1)從電離或非電離輻射在人體內(nèi)傳播過程中所發(fā)生的各種效應(yīng)采集信號(hào)，經(jīng)處理，按一定方法建立醫(yī)學(xué)圖像，依此線路闡述醫(yī)學(xué)成像的物理過程。(2)從物理因子對(duì)成像參數(shù)的影響以及設(shè)備的軟、硬件性能去評(píng)價(jià)醫(yī)學(xué)影像的質(zhì)量。(3)從臨床診斷需要及圖像信號(hào)的幅度、頻數(shù)、頻率等特點(diǎn)入手闡述數(shù)字圖像處理的基本方法。三、醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)闡述醫(yī)學(xué)成像的技術(shù)手段和科學(xué)方法2.科學(xué)方法醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)對(duì)醫(yī)學(xué)影像的闡述蘊(yùn)含了大量的創(chuàng)造性思維方法。將實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)造性物理思維和定量描述三者巧妙結(jié)合是醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)采用的科學(xué)方法