医学物理学绪论课件.ppt

1、海南医学院物理教研室海南医学院物理教研室医学物理学绪论1 医学物理学是把物理学的原理和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、治方法应用于人类疾病预防、诊断、治疗和保健的交叉学科。疗和保健的交叉学科。医学物理学绪论2一一 什么是物理学什么是物理学二二 物理学的发展物理学的发展三三 物理学的应用以及和医学的关系物理学的应用以及和医学的关系医学物理学绪论3一一 什么是物理学？什么是物理学？物理学是研究物质的物理学是研究物质的结构结构、相互作用相互作用和物质基本和物质基本的、普遍的的、普遍的运动形式运动形式及其科学相互转化规律的及其科学相互转化规律的。医学物理学绪论4二、物理学的发

2、展二、物理学的发展 2600年前年前 古希腊的自然科学。古希腊的自然科学。1687年年 牛顿牛顿自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理发表发表 物理学真正成为一门精确的科学；物理学真正成为一门精确的科学；17 世纪世纪 在伽利略、开普勒工作基础上，在伽利略、开普勒工作基础上，牛顿建立了完整的牛顿建立了完整的经典力学理论经典力学理论；18-19世纪世纪 在大量实验基础上，卡诺、焦耳、在大量实验基础上，卡诺、焦耳、开尔文、克劳修斯，建立了宏观热力开尔文、克劳修斯，建立了宏观热力学论；学论；克劳修斯、麦克斯韦、玻尔兹曼建克劳修斯、麦克斯韦、玻尔兹曼建立了立了 气体分子动理论气体分子动理论；（热学）；（

3、热学）库仑、奥斯特、安培、法拉第、麦克斯库仑、奥斯特、安培、法拉第、麦克斯 韦建立了韦建立了电磁学电磁学理论理论。医学物理学绪论52020世纪世纪 爱因斯坦独立创立了爱因斯坦独立创立了相对论相对论;普朗克、爱因斯坦、玻尔普朗克、爱因斯坦、玻尔 德布罗意、德布罗意、海森伯、薛定谔、海森伯、薛定谔、玻恩等人共同努力玻恩等人共同努力 创立了量子论和创立了量子论和量子力学量子力学。相对论和量子力学相对论和量子力学 奠定了近代物理学的理论基础。奠定了近代物理学的理论基础。至此，经典物理学理论体系的大厦巍然耸立至此，经典物理学理论体系的大厦巍然耸立!惠更斯、菲涅尔等建立了惠更斯、菲涅尔等建立了波动光学波动

4、光学医学物理学绪论6三三 物理学是物理学是一切自然科学的基础一切自然科学的基础 20212021世纪物理学深入渗透到其它学科世纪物理学深入渗透到其它学科1 1 工业应用工业应用 激光激光 半导体器件半导体器件 纳米材料纳米材料 2 2 医学应用医学应用 X X射线射线 核磁共振核磁共振 医学物理学绪论720世纪物理学重大贡献世纪物理学重大贡献 -激光激光 激光切割 精确，高温，功率大医学物理学绪论8激光手术(光刀)精确，无痛，止血，抗感染医学物理学绪论9晶体管晶体管（transistor）一种固体半导体器件，可以用于检波检波、整流整流、放放大大、开关开关、稳压稳压、信号调制信号调制和许多其它功

5、能。1 947年12月，美国贝尔实验室的研究小组，研制出一种点接触型的锗晶体管。晶体管的问世，是20世纪的一项重大发明，是微电子革命的先声。集成电路：集成电路：集成电路或称微电路、集成电路或称微电路、微芯片、芯片微芯片、芯片是20世纪60年代初期发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺，把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上，医学物理学绪论10 第一支晶体管的诞生1956年获年获诺贝尔诺贝尔物理奖物理奖医学物理学绪论11 在一毫米见方的单晶硅片上制在一毫米见方的单晶硅片上制成的成的集成电路集成电

6、路可以穿过针眼可以穿过针眼。90年代中期年代中期Intel公司公司 奔腾奔腾(Pentium)芯片上包含芯片上包含500万个晶体管，刻蚀线宽不到微米。万个晶体管，刻蚀线宽不到微米。医学物理学绪论12 举世瞩目的2008年夏季奥运会8月8日晚开幕，开幕式吸引了全球观众的目光，最引人注目的是其大量使用了LED科技.LED (发光二极管)，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。医学物理学绪论13纳米材料纳米材料 纳米是一个尺度概念，并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后，大约是在1100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的

7、物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。“纳米级的结构可以和活细胞、蛋白质兼容，可以量身定制用来制造纳米药物、纳米器械，以进行疾病的诊断和防治。”医学物理学绪论14碳纳米管宏观体的宏观照片和高分辨透射电镜照片碳纳米管宏观体的宏观照片和高分辨透射电镜照片 医学物理学绪论15磁流体(磁性纳米材料)能被磁铁吸引医学物理学绪论16一百多年前，德国科学家伦琴发现X射线，这一发现对20世纪初期的物理学带来了深远的影响，它开创了医学检查的新局面，在不需要切开人体的情况下，观察人体的内部结构X 射线射线物理学与医学物理学与医学医学物理学绪论17 现存最早的X射线图像，由伦琴摄于1895年12月22日，是伦琴夫

8、人的手，无名指上带有图章戒指。医学物理学绪论18超声波检查-B超 将超声波发射到人体内，当它在体内遇到界面时会发生反射及折射，并且在人体组织中可能被吸收而衰减。因为人体各种组织的形态与结构是不相同的，因此其反射与折射以及吸收超声波的程度也就不同，医生们正是通过仪器所反映出的波型、曲线，或影象的特征来辨别它们。此外再结合解剖学知识、正常与病理的改变，便可诊断所检查的器官是否有病。医学物理学绪论19医学物理学绪论20核磁共振核磁共振核磁共振(NMR)基本原理：是将人体置于特殊的磁场中(产生塞曼效应)，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振吸收。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出

9、射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录.电信号经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像(MRI)。医学物理学绪论21 核磁共振核磁共振 正常 肿瘤 人体不同组织之间,正常组织与该组织中的病变组织之间氢核密度和T1,T2(纵向与横向驰豫时间)三个参数的差异,是MRI用于临床诊断最主要的物理学基础医学物理学绪论22 教材:胡新珉 第七版(附光盘)人民卫生出版社授课计划参考教材:大学物理华中科技大学出版大学物理华东理工大学出版光学姚启钧，高等教育出版医学物理学绪论23成绩要求成绩要求:理论理论(50%)+(50%)+实验实验(30%)+(30%)+作业和考勤作业和考勤(20%)(20%)注意注意:理论部分理论部分统一考试统一考试(闭卷闭卷)物理教研室物理教研室 综合楼北楼综合楼北楼607 授课教师授课教师:吴晓吴晓实验部分在大学物理实验室完成实验部分在大学物理实验室完成医学物理学绪论24