Fizyka w medycynie. Wpływ fizyki na rozwój medycyny. Wynalazki fizyków stosowane w medycynie

Medycyna i fizyka to dwa obszary, które nieustannie nas otaczają w życiu codziennym. Z każdym dniem wzrasta wpływ fizyki na rozwój medycyny, w związku z czym zmodernizowano przemysł medyczny. Prowadzi to do tego, że wiele chorób można wyleczyć lub zaprzestać ich rozprzestrzeniania się i kontroli.

Zastosowanie fizyki w medycynie jest niezaprzeczalne. W rzeczywistości każde narzędzie używane przez lekarzy, zaczynając od skalpela i kończąc na najbardziej skomplikowanych instalacjach do ustalenia dokładnej diagnozy, funkcjonuje lub powstaje dzięki postępom w świecie fizyki. Należy zauważyć, że fizyka w medycynie zawsze odgrywała ważną rolę, a gdy te dwa obszary były jedną nauką.

Znane odkrycie

Wiele urządzeń wytwarzanych przez fizyków pozwala lekarzom na przeprowadzanie wszelkiego rodzaju badań. Badania umożliwiają pacjentom dokonanie dokładnych diagnoz i znalezienie różnych sposobów na powrót do zdrowia. Pierwszym odkryciem był pierwszy pełny wkład w medycynie Wilhelm Roentgen w obszarze promieni, które teraz nazywa się jego imieniem. Zdjęcia rentgenowskie Dzisiaj łatwo jest ustalić konkretną dolegliwość u osoby, uzyskać szczegółowe informacje na poziomie kości i tak dalej.

Ultradźwięki i ich wpływ na medycynę

Fizyka przyczyniła się również do medycyny poprzez odkrycie ultradźwięków. Co to jest? Ultradźwięk jest wibracje mechaniczne którego częstotliwość wynosi ponad dwadzieścia tysięcy herców. Często ultradźwięki są również nazywane zgniataniem. Przy jego pomocy można mieszać olej i wodę, tworząc pożądaną emulsję.

Ultradźwięki przekazywane są przez ludzkie ciało i odbijają się od narządów wewnętrznych, a to pozwala nam tworzyć układ ludzkiego ciała i ustalać istniejące choroby. Ultradźwięki pomagają w przygotowaniu różnych substancji leczniczych, służą do rozluźnienia tkanek i zmiażdżenia kamieni nerkowych. Ultradźwięki służą do bezodpryskowego cięcia i spawania kości. Jest aktywnie wykorzystywany do dezynfekcji urządzeń chirurgicznych, inhalacji.

To właśnie ultradźwięki przyczyniły się do powstania echa - urządzenia do określania głębokości morza pod dnem statku. Zjawisko to przyczyniło się również do tego, że w ostatnim czasie stworzono ogromną liczbę czułych instrumentów, które rejestrują słabe sygnały ultradźwiękowe odbite przez tkanki ciała. Tak pojawiła się biolokacja. Dowsing pozwala wykrywać guzy, ciała obce w ciele i tkankach ciała. Ultradźwięki lub, innymi słowy, ultradźwięki, pozwalają zobaczyć kamienie lub piasek w nerkach, woreczku żółciowym, zarodku w macicy, a nawet określić płeć dziecka. Ultrasonografia otwiera wielkie perspektywy dla przyszłych rodziców, a żadne nowoczesne centrum medyczne nie może obejść się bez tego urządzenia.

Laser w medycynie

Technologie laserowe są aktywnie wykorzystywane we współczesnym świecie. Żadne inne centrum nowoczesnej medycyny nie może się bez nich obejść. Najjaśniejszym przykładem może być operacja. Za pomocą wiązki laserowej chirurdzy potrafią wykonywać niezwykle złożone operacje. Potężny strumień światła z lasera pozwala usunąć złośliwe nowotwory i nie musi nawet przecinać ludzkiego ciała. Konieczne będzie jedynie wybranie żądanej częstotliwości. Wiele wynalazków fizyków stosowanych w medycynie przeszło próbę czasu i bardzo pomyślnie.

Unikalne narzędzie dla chirurga

Wielu współczesnych chirurgów używa specjalnych skalpeli plazmowych. Są to narzędzia działające w wysokich temperaturach. Jeśli zastosuje się ją w praktyce, krew ulegnie koagulacji w błysku, co oznacza, że ​​chirurg nie będzie miał żadnych niedogodności z powodu krwawienia. Udowodniono również, że po zastosowaniu takich narzędzi rany danej osoby goją się wiele razy szybciej.

Skalpel plazmy zmniejsza także ryzyko infekcji w ranę do minimum, w tej temperaturze mikroby po prostu umierają od razu.

Prąd elektryczny i medycyna

Nikt nie wątpi, że rola fizyki w medycynie jest świetna. Zwykle prąd elektryczny jest również powszechnie stosowany przez lekarzy. Małe impulsy wąskiej kierunkowości w pewnym punkcie pozwalają pozbyć się skrzepów krwi, nowotworów i pobudzenia przepływu krwi. Znowu nie musisz nikogo wycinać.

Instrumenty optyczne i ich rola w medycynie

Nie wiesz, jak nauka fizyki pomoże w medycynie? Żywym tego przykładem są instrumenty optyczne. Są to źródła światła i soczewki oraz przewodniki światła, mikroskopy i lasery, i tak dalej. Mikroskop w XVII wieku pozwolił naukowcom spojrzeć w mikrokosmos i zbadać komórki, najprostsze organizmy, strukturę tkanek, krew itd. Dzięki fizyce medycyna używa mikroskopów optycznych, które zapewniają powiększenie nawet tysiąckrotnie. To główne narzędzie biologa i medyka, który bada ludzki mikrokosmos.

Rola oftalmoskopu

W medycynie stosuje się różne instrumenty optyczne. Na przykład wszyscy uczestniczyli w spotkaniu z okulistą (okulistą). Najpierw sprawdza wzrok przy użyciu specjalnego stołu, a następnie zaprasza osobę do ciemnego pokoju, gdzie bada twoje oczy za pomocą lusterka lub oftalmoskopu. Jest to wyraźny przykład zastosowania fizyki w medycynie. Oftalmoskop jest kulistym, wklęsłym lustrem, w którym w środkowej części znajduje się niewielki otwór. Jeśli promienie od lampy, która znajduje się z boku, kierują się za pomocą urządzenia do badanego oka, wtedy promienie przejdą do siatkówki, niektóre z nich zostaną odbite i powrócą. Odbite promienie padają przez otwór w lustrze w oku lekarza, i on widzi obraz ludzkiego oka. Aby powiększyć obraz, lekarz bada oko przez soczewkę zbierającą i używa go jako szkła powiększającego. W ten sam sposób otorynolaryngolog analizuje uszy, nos i gardło.

Wygląd endoskopu i jego rola w medycynie

Główne zadania fizyki w medycynie to wynalezienie użytecznych urządzeń i technologii, które umożliwią skuteczniejsze leczenie ludzi. Pod koniec XX wieku fizycy stworzyli unikalne urządzenie dla lekarzy - endoskop lub "telewizję". Urządzenie pozwala zobaczyć wnętrze tchawicy, oskrzeli, przełyku, ludzkiego żołądka. Urządzenie składa się z miniaturowego źródła światła i rury obserwacyjnej - złożonego urządzenia pryzmatów i soczewek. Aby przeprowadzić badanie żołądka, pacjent będzie musiał połknąć endoskop, urządzenie będzie poruszać się wzdłuż przełyku stopniowo i będzie w żołądku. Dzięki źródłu światła żołądek będzie oświetlony od wewnątrz, a promienie odbite od ścian żołądka przejdą przez rurkę obserwacyjną i zostaną wprowadzone do oczu lekarza za pomocą specjalnych światłowodów.

Prowadnice światła są rurami światłowodowymi, w których grubość jest współmierna do grubości ludzkiego włosa. W ten sposób sygnał świetlny jest przekazywany całkowicie i bez zniekształceń do oczu lekarza, tworząc w nim obrazy oświetlonego obszaru w żołądku. Lekarz będzie mógł obserwować i fotografować owrzodzenia na ścianach żołądka, krwawiąc. Badanie za pomocą tego urządzenia nazywa się endoskopią.

Endoskop umożliwia również wprowadzenie określonej ilości leku w żądanym obszarze, a tym samym zatrzymanie krwawienia. Za pomocą endoskopów można również napromieniować złośliwy nowotwór.

Porozmawiajmy o presji

Dlaczego fizyka jest niezbędna w medycynie jest już jasna, ponieważ to fizyka przyczynia się do powstawania innowacyjnych metod leczenia w medycynie. Kiedyś innowacja była miarą ciśnienia krwi. Jak wszystko idzie? Na prawej ręce pacjenta lekarz zakłada mankiet, który jest podłączony do manometru, a mankiet jest napompowany powietrzem. Fonendoskop stosuje się do tętnicy, a przy stopniowym zmniejszaniu ciśnienia w mankiecie słychać dźwięki fonendoskopu. Ciśnienie, przy którym rozpoczyna się bicie, nazywa się górną, a wartość, przy której dźwięki ustają, nazywa się niższym. Normalne ciśnienie osoby wynosi od 120 do 80. Ta metoda pomiaru ciśnienia została zaproponowana w 1905 r. Przez rosyjskiego lekarza Nikolaja Sergeevicha Korotkowa. Był członkiem wojny rosyjsko-japońskiej i od kiedy wymyślił tę technikę, dźwięki słyszane w fonendoskopie nazywane są dźwiękami Korotkowa. Natura tych dźwięków była niejasna niemal do końca XX wieku, dopóki mechanicy nie wytworzyli następującego wyjaśnienia: krew przemieszcza się przez tętnicę pod wpływem skurczów serca, a zmiana ciśnienia krwi rozchodzi się wzdłuż ścian tętnicy w postaci fali tętna.

Początkowo lekarz pompuje powietrze do mankietu do poziomu przekraczającego górne ciśnienie. Tętnica pod mankietem jest w stanie spłaszczonym przez cały cykl bicia serca, po rozpoczęciu stopniowego uwalniania powietrza z mankietu, a kiedy ciśnienie w nim staje się równe górnej kresce, tętnica bawełniana rozszerza się, a pulsowanie przepływu krwi oscyluje wokół otaczającej tkanki. Lekarz słyszy dźwięk i zauważa górny nacisk. Gdy ciśnienie w mankiecie spadnie, wszystkie zbiegi okoliczności będą słyszalne w stetoskopie, ale gdy tylko ciśnienie w mankiecie osiągnie dolny znak, dźwięki zatrzymają się. W ten sposób lekarz rejestruje dolny limit.

Myśli można "zobaczyć"?

Przez wiele lat naukowcy interesowali się tym, jak układa się ludzki mózg i jego pracę. Dzisiaj naukowcy mają realną możliwość obserwowania na ekranie pracy ludzkiego mózgu, a także śledzenia "przepływu myśli". Wszystko stało się możliwe dzięki doskonałemu urządzeniu - tomografowi.

Okazało się, że np. Podczas przetwarzania danych wizualnych, przepływ krwi do potylicznego obszaru mózgu wzrasta, a przy przetwarzaniu danych dźwiękowych, do płatów skroniowych i tak dalej. W ten sposób jedno urządzenie pozwala naukowcom wykorzystywać całkowicie nowe możliwości studiowania ludzkiego mózgu. Teraz tomogramy są szeroko stosowane w medycynie, pomagają diagnozować różne choroby, nerwice.

Wszystko dla ludzi

Ludzie martwią się o swoje zdrowie i dobre samopoczucie swoich bliskich. We współczesnym świecie istnieje wiele różnych technik, które można stosować nawet w domu. Na przykład istnieją mierniki azotanów w warzywach i owocach, glukometry, dozymetry, elektroniczne monitory ciśnienia krwi stacje pogodowe dla domu i tak dalej. Tak, nie wszystkie powyższe urządzenia odnoszą się bezpośrednio do medycyny, ale pomagają ludziom utrzymać zdrowie na właściwym poziomie. Aby pomóc osobie zrozumieć urządzenia i ich pracę, fizyka szkolna. W medycynie działa zgodnie z tymi samymi prawami, co w życiu.

Fizyka i medycyna są połączone silnymi więzami, których nie można zniszczyć.