医学物理学
光,声音和波

医学物理学教学

课堂活动为了14-16

教学医疗物理资源专为教授14-16科学,使用医疗物理学的例子。该资源由六组演示,工作表和教师指出,将物理学研究所与X射线从X射线到反物质的讲座(X射线)组成:在您的身体内部看到的科学“:

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      找出物理学家是如何制造出我们的眼睛无法看到的机器的——看到人体内部。

      这种鼓舞人心的讲座将揭示如何:

      • 在过去的一百年里,物理学家们发展了越来越复杂的技术来观察人体内部
      • 这些技术使用X射线,放射性分子和磁场来产生身体的图像
      • 这些图像可以让医生更好地诊断和治疗疾病

      接受迈克尔威尔逊的访谈:

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      脉搏血氧仪

      可见光
      光声和波浪

      脉搏血氧仪

      课堂活动为了14-16

      脉搏血氧仪使用红色和红外光来监测患者血液的脉搏率和氧合。主体显着地散发并吸收近似红外波长,以便必须使用可测量的信号薄部件。

      脉搏血氧仪

      典型的脉冲血氧计由发光二极管(LED)组成,所述发光二极管(LED)安装在可以在手指或耳机上附接的夹子中的相对的光传感器。

      当发光二极管产生的光通过人体时,它被吸收的数量取决于它的波长和每个血红蛋白分子上氧原子的平均数量。

      随着动脉随着每一次心跳的变化而扩张和收缩,吸收的量也随之波动,这使得脉搏血氧计可以通过传输的信号来确定脉搏率和血氧饱和度。

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      超声波扫描

      纵向前进波
      光声和波浪

      超声波扫描

      课堂活动为了14-16

      超声成像系统使用压电换能器作为源和检测器。压电晶体响应于交流电压而振动,并且当放置在患者的皮肤上并且在高频下驱动时,产生穿过主体的超声脉冲。

      当它们向外传播,在体内遇到不同的层次时,超声波被反射回源。

      返回信号反向驱动晶体并产生被处理以构造图像的电子信号。与MRI相比,超声波具有低成本和便携性的优点。

      一个婴儿的超声波图像

      它也比x射线成像更适合电离辐射造成重大风险的程序,例如产前检查胎儿发育。

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      x射线成像

      X射线扫描
      光声和波浪

      x射线成像

      课堂活动为了14-16

      x射线成像利用高频电磁波的能力,基本上不受阻碍地通过人体的柔软部位。

      x射线图像

      在医疗应用中,x射线通常是在真空管中通过高速电子轰击金属靶产生的,而图像则是通过将产生的辐射通过病人的身体传到照相底片或数字记录仪上产生的射线,或者在病人身体周围旋转放射源和探测器,通过计算机断层扫描(CT)产生“切片”图像。尽管CT扫描将患者暴露在更高剂量的电离辐射中,但产生的切片图像使人们能够以3D方式看到身体的结构。

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      心电图

      振幅
      光声和波浪

      心电图

      课堂活动为了14-16

      心电图(ECG)通过放置在患者皮肤上的电极记录心脏的活动。

      心电图

      心脏病学收缩是由心肌细胞中电势的变化引起的;身体对其表面进行的电气活动。虽然它由中间组织改变,但是皮肤上的所得信号精确反映了心脏学循环,并且可用于以完全非侵入的方式识别任何解剖和生理异常。

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      γ相机

      半衰期
      量子和核

      γ相机

      课堂活动为了14-16

      伽马相机是一种成像技术,用于对大脑、甲状腺、肺、肝、胆囊、肾脏和骨骼进行功能扫描。伽玛摄像机对进入病人体内的示踪剂的辐射进行成像。

      γ相机

      最常用的示踪剂是Technetium-99m,一种稳定的核异构体,选择六小时的相对长的半衰期,其能够掺入各种分子中,以便针对体内的不同系统。当它传播通过身体并发出辐射时,跟踪示踪剂的进展被闪烁响应于伽马射线的晶体。

      将晶体安装在一系列光传感器的前面,该阵列将所得到的光闪光转换为电信号。伽玛相机在一个非常重要的方面与X射线成像技术不同;而不是解剖结构,而不是解剖结构,伽马相机映射身体的功能和过程。

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      正电子发射断层扫描(PET)

      β衰变
      量子和核

      正电子发射断层扫描(PET)

      课堂活动为了14-16

      正电子发射断层扫描(PET)是一种使用放射示踪剂发射正电子(电子的反物质对等物)的伽马成像技术。

      在PET中,当病人体内的一个正电子与一个电子相遇时,用于成像的伽马射线就产生了,这种相遇会使电子和正电子同时湮灭,并产生两种方向相反的伽马射线。

      通过映射同时到达的伽马射线,宠物系统能够产生具有高空间分辨率的图像。

      与使用伽玛发射示踪剂相比,PET的另一个优点是更容易获得合适的同位素。生物活性元素的正电子发射同位素,如氟、碳和氧都是可用的。特别是氟-18,可以用来制造一种葡萄糖的放射性类似物,这种物质会优先被大脑细胞和癌细胞吸收,从而成为检测肿瘤的理想工具。PET还可以用于绘制脑功能图和诊断阿尔茨海默氏症等疾病。

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