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当一个人打算在医学和健康相关领域进一步学习时，人们通常认为他或她必须在生物和化学方面表现出色。
因此，重点总是放在这两个主题上。
我们中的许多人往往忘记或不知道物理概念在生物医学领域的重要性。
在解剖学、生理学和分子生物学的医学术语背后，隐藏着医学成像、生物力学、辐射、电学和磁学等术语的阴影，这些术语与物理学的整体概念有关。这通常被称为医学物理学。
医学物理学是物理学的一个分支，它将物理学原理应用于医学;它对今天使用的许多医疗诊断和治疗技术至关重要。
从x射线到磁共振成像(MRI)扫描，放射治疗到激光手术，医疗设备和植入物到康复，物理学在推动医学领域发展方面发挥着非常关键的作用。
生物医学中的力学
生物力学研究生物组织的力学特性，如骨骼和肌肉，以及它们如何与外力相互作用。
它被用来了解力和负荷是如何分布在人体关节上的，并在骨科中设计模仿自然关节功能的植入物和假肢。
这依赖于对肌肉弹性极限和拉伸应力的理解。
当拉力作用在物体上并使其伸长时，如橡皮筋的拉伸，我们称这种应力为拉应力。
弹性是肌肉抵抗扭曲影响的能力，当这种影响或力被消除时，肌肉能恢复到原来的大小和形状。
所以，下次你做瑜伽或尊巴舞的时候，想想物理和生物的“融合”。
医学成像
医学成像技术，如x射线成像、计算形貌(CT)扫描、正电子发射形貌(PET)扫描和MRI扫描，都依赖于不同的物理原理来生成人体图像。
例如，x射线使用高能光子穿透人体组织，而CT扫描使用x射线从不同角度生成人体的多个图像。
PET扫描使用放射性示踪剂来检测体内的代谢活动，MRI扫描使用强磁场和无线电波来创建人体内部结构的详细图像。
了解这些成像技术的物理原理，如生物细胞与电磁场的相互作用，对于优化图像质量，同时最大限度地降低与电磁辐射暴露相关的风险至关重要。
杀细胞疗法
放射治疗包括使用高能辐射杀死癌细胞和缩小肿瘤。
放射治疗的物理学包括了解辐射如何与物质相互作用以及如何将其精确地传递到目标区域。
放射治疗必须仔细计划和监测，以确保辐射剂量高到足以杀死癌细胞，但又低到足以避免损害健康组织。
这涉及到对辐射强度和放射性同位素衰变的理解。
在CT和MRI扫描等先进成像技术的帮助下，医生能够精确地将辐射靶向肿瘤，提高治疗效果，同时将副作用的风险降至最低。
激光手术
这种方法包括使用聚焦光束来移除或修复组织。
激光手术的物理学包括理解相干光如何与组织相互作用，以及如何控制激光束的强度和持续时间。不同类型的激光用于不同类型的手术。
例如，二氧化碳激光用于皮肤表面重塑和肿瘤切除，而钇铝基激光器(YAG)用于眼科手术治疗白内障、窄角或闭角型青光眼和飞蝇症。
如今，激光手术在美容治疗中也很流行，可以让皮肤更白，去除多余的毛发，创造更理想的面部特征。
医疗设备
许多医疗设备，如起搏器、除颤器和假肢，都依赖于物理原理来正常工作。
例如，起搏器使用电信号来调节心跳，而假肢使用传感器来检测身体运动并相应地调整。
这些设备的物理包括了解如何测量和控制各种物理参数，如压力、温度和电信号，以确保设备按预期运行，不会对患者造成伤害。
此外，医务人员，特别是放射科医生和放射技师，也必须具备处理金属植入物患者的知识。
材料物理
用于健康科学的材料的发展，如金属、陶瓷和聚合物，深受物理学的影响。
例如，用于骨科植入物的金属性能，如强度、抗疲劳性和生物相容性，是由它们的晶体结构和其他物理特性决定的。
血管生物打印是一个很有前途的领域，它涉及到使用3D打印技术制造人造血管。sed principles such as torque and static equilibrium. — Filepic" src="https://www.ns99.cn/skin/default/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.pxc33.com/file/upload/202307/27/085236861.jpg">
其目标是制造出功能性血管，用于替换患者受损或患病的血管，从而减少侵入性外科手术的需要。
x射线成像广泛用于医学诊断，而x射线衍射主要用于材料物理和化学。
谁能忘记1952年英国开创性科学家罗莎琳德·富兰克林博士和她的博士生雷蒙德·高斯林用x射线衍射技术拍摄的著名照片(图51)?
它展示了脱氧核糖核酸(DNA)的双螺旋结构，这种分子包含了所有生物发育的遗传指令。
相关的职业
我们周围的许多重要职业都来源于物理概念的知识，特别是在健康科学领域。
帮助患者从受伤和手术中恢复的康复在很大程度上依赖于基于物理的原理，如扭矩和静力平衡。
例如，物理治疗师、医疗助理、护理人员和职业治疗师根据力学和动力学原理，使用旨在改善活动范围、力量和灵活性的练习和技术。
简而言之，物理学在人类生物学和医学中起着至关重要的作用。
这一知识领域为今天使用的许多诊断和治疗技术提供了基础。
通过了解其背后的物理原理，医生和生物医学研究人员可以继续开发新的创新方法来诊断和治疗各种疾病。
如果没有物理学，我们今天认为理所当然的许多医学进步就不可能实现。
记住，在医学领域，一个巴掌拍不响，即生物学和物理学!
Tan Kwee Yong博士是吉隆坡双威学院澳大利亚预科课程的讲师，Lee Tze Yan博士是马来西亚Perdana大学文理学院分子医学高级讲师。欲了解更多信息，请发邮件至starhealth@thestar.com.my。所提供的信息仅供教育使用仅供Nal和通讯之用，不应被使用被认为是医疗建议。这颗恒星不提供任何准确性、完整性、功能性、实用性或其他保证本文中出现的内容。这颗恒星不承担任何责任对财产或人员的任何损失、损害不负责任因依赖此类信息而直接或间接遭受的伤害。
