医用物理学绪论

医用物理学绪论

医学影像与物理学的融合●以物理学的知识为基础●研究和解决与医学诊断、治疗以及与人体基础研究有关问题的交叉学科任务●为后续课程奠定有关医学影像的物理基础●为图像诊断提供物理学依据绪论医学影像物理学是医学影像的源头和基础1.在医学影像设备和技术中处于核心地位2.是医学影像的发展基础所涉及的范围：X射线成像超声波成像磁共振成像核医学影像各有所长互相补充绪论一、医学影像物理学的主要内容二、医学影像物理学在医学影像学中的作用三、医学影像物理学阐述医学成像的技术手段和科学方法四、医学影像物理学的发展绪论1.用于医学成像的辐射波2.各种成像模式的物理原理3.医学图像质量保证和控制的物理原理将物理学的原理和方法应用于人类疾病诊断和治疗，并以各种医学影像技术的物理原理及其应用过程中的质量保证、质量控制和辐射防护与安全等为其主要内容。一、医学影像物理学的主要内容1.用于医学成像的辐射波一、医学影像物理学的主要内容X射线射线射频波超声波医学影像物理学对辐射波重点描述的内容：●辐射波的产生、性能和特点●产生辐射波装置的设计原理●辐射波和人体组织相互作用的物理机制2.各种成像模式的物理原理成像模式：用特定波长的某种辐射波完成的一类成像技术称为一种成像模式X-CT成像核磁共振成像等所涉及的物理过程主要包括：●成像辐射波的形成过程●成像数据采集过程：微分过程●图像重建过程：积分过程每一种成像模式都基于某种特定辐射波与人体相互作用的物理规律。一、医学影像物理学的主要内容X-CT成像核磁共振成像等3.医学图像质量保证和控制的物理原理医学图像是对人体内部情况的可视化表达。获得的医学图像应该是人体真实情况的反演。必须准确地反演人体内部的各种信息(解剖、生理、心理)。

通过成像设备得到的人体信息夹带了各种噪声和伪影需要消除或有效控制。一、医学影像物理学的主要内容二、医学影像物理学在医学影像学中的作用物理学在医学影像发展的历程中做出了功不可没的巨大贡献1.X射线物理是医学影像学的开拓者2.医学影像学的发展蕴涵了物理学的丰功伟绩(1)X射线影像学中的开拓者伦琴发现X射线第一台CT在英国EMI公司问世1901年诺贝尔物理学奖第一张人体X光片德国物理学家伦琴二、医学影像物理学在医学影像学中的作用(2)磁共振影像中的开拓者菲利克斯·布洛赫和爱德华·普塞尔第一个核磁共振实验布洛赫USA斯坦福大学珀塞尔USA坎伯利基哈佛大学1952年诺贝尔物理学奖二、医学影像物理学在医学影像学中的作用(2)磁共振影像中的开拓者1991年诺贝尔化学奖恩斯特R.R.Ernst瑞士物理化学家二、医学影像物理学在医学影像学中的作用磁共振波谱(2)磁共振影像中的开拓者2003年诺贝尔医学或生理学奖获得者美国科学家保罗·劳特伯尔英国科学家彼德·曼斯菲尔德

二、医学影像物理学在医学影像学中的作用研制出临床实用的磁共振成像仪(3)核医学影像中的开拓者贝克勒尔发现了放射现象玛丽·居里夫妇发现了镭法国物理学家亨利.贝克勒尔法国物理学家居里夫妇二、医学影像物理学在医学影像学中的作用核物理是核医学的基础之基础。核医学影像是以放射性元素和射线为物理基础，把放射性元素放入体内，体外接收射线的发射成像技术。包括:放射性核素测量、放射性核素示踪和放射性药物等。核医学影像技术的物理基础:射线和粒子束与物质的相互作用核技术的主要支撑:粒子加速器和核探测。(3)核医学影像中的开拓者二、医学影像物理学在医学影像学中的作用(4)超声影像学中的开拓者埃尔·居里和雅克·居里发现压电效应压电效应的发现成为超声探头的基础，为超声医学的建立提供了理论依据(5)辐射防护中物理学的贡献二、医学影像物理学在医学影像学中的作用朗之万利用石英的压电振动获得了水中的超声波。超声影像的奠基人朗之万三、医学影像物理学阐述医学成像的技术手段和科学方法1.技术手段(1)从电离或非电离辐射在人体内传播过程中所发生的各种效应采集信号，经处理，按一定方法建立医学图像，依此线路阐述医学成像的物理过程。(2)从物理因子对成像参数的影响以及设备的软、硬件性能去评价医学影像的质量。(3)从临床诊断需要及图像信号的幅度、频数、频率等特点入手阐述数字图像处理的基本方法。三、医学影像物理学阐述医学成像的技术手段和科学方法2.科学方法医学影像物理学对医学影像的阐述蕴含了大量的创造性思维方法。将实验、创造性物理思维和定量描述三者巧妙结合是医学影像物理学采用的科学方法