אַפּליקאַציעס פון פיזיק אין מעדיצין
פיזיק ווערט אָפט באַטראַכט ווי אַ וויסנשאַפֿט ווײַט פֿון וואָכעדיקן לעבן און סינאָנים מיט קאָמפּליצירטע פֿאָרמולעס. אָבער, אין מעדיצין, איז פיזיק אַ שליסל יסוד וואָס דערמעגלעכט דאָקטוירים צו דיאַגנאָזירן קראַנקייטן מער גענוי, דורכפֿירן זיכערערע טעראַפּיעס, און אַנטוויקלען מער סאָפיסטיקירטע געזונט טעכנאָלאָגיעס. פֿון בילדגעבונג מכשירים ווי X-שטראַלן און MRIs ביז ראַדיאַציע טעראַפּיע פֿאַר ראַק, אַלץ אַרבעט אויף די פּרינציפּן פֿון פיזיק. דער אַרטיקל דיסקוטירט די פֿאַרשידענע אַפּליקאַציעס פֿון פיזיק אין מעדיצין, וואָס אַרייננעמט דיאַגנאָסטיקס, טעראַפּיע, פּאַציענט מאָניטאָרינג, און מעדיצינישע דעוויסעס אַנטוויקלונג.
1. פיזיק און מעדיצינישע בילדגעבונג
איינער פון פיזיק'ס גרעסטע ביישטייערונגען צו מעדיצין איז מעדיצינישע בילדגעבונג - טעכנאָלאָגיע וואָס ערלויבט מעדיצינישע פּראָפעסיאָנאַלן צו "זען" צושטאַנדן אינעווייניק פון דעם גוף אָן כירורגיע.
א. רענטגן-שטראַלן און סי-טי סקענס
רענטגן-שטראַלן ניצן רענטגן-שטראַלן, הויך-ענערגיע עלעקטראָמאַגנעטישע כוואַליעס וואָס קענען דורכדרינגען קערפּער געוועבן. הויך-געדיכטקייט געביטן, אַזאַ ווי ביינער, אַבזאָרבירן מער רענטגן-שטראַלן, וואָס מאַכט זיי דערשייַנען העלער אין די בילד. די פיזישע פּרינציפּן וואָס זענען ינוואַלווד אַרייַננעמען אַטענואַציע (שוואַכונג פון אינטענסיטעט) און די ינטעראַקציע פון ראַדיאַציע מיט מאַטעריע.
א CT סקען (קאמפיוטער טאמאגראפיע) איז א אנטוויקלונג פון די X-שטראַלן וואס פראדוצירט קראָס-סעקשאַנאַל בילדער (שניטלעך) פון דעם קערפער. דאס אפאראט דרייט די X-שטראַלן מקור ארום דעם פאציענט און פראצעסירט די ראדיאציע אבסארפציע דאטן ניצנדיג א קאמפיוטער רעקאנסטרוקציע אלגאריטם. מיט א CT סקען קענען דאקטוירים דעטעקטירן טומארן, אינערליכע בלידינג, און אפילו אָרגאַן קרענק מיט גרעסערע דעטאַל ווי מיט א נאָרמאַל X-שטראַל.
ב. USG (אולטראַסאָנאָגראַפֿיע)
אן אולטראַסאַונד ניצט הויך-פרעקווענץ קלאַנג כוואַליעס (אולטראַסאַונד). די כוואַליעס ווערן אַרויסגעלאָזט אין דעם קערפּער און דערנאָך צוריק רעפלעקטירט (עקאָוד) ווען זיי שלאָגן די גרענעצן צווישן פֿאַרשידענע געוועבן. די רעפלעקציעס ווערן געכאפט דורך אַ טראַנסדוסער און פאַראַרבעט אין בילדער.
כוואַליע פיזיק שפּילט דאָ אַ גרויסע ראָלע: קאָנצעפּטן ווי רעפלעקציע, רעפראַקציע, און אַקוסטישע אימפּעדאַנס באַשטימען בילד קוואַליטעט. אַלטראַסאַונד איז זייער פּאָפּולער ווייַל עס איז לעפיערעך זיכער (עס ניצט נישט יאָניזירנדיקע ראַדיאַציע) און קען געניצט ווערן צו מאָניטאָרירן פיטאַל אַנטוויקלונג, אויספאָרשן בויך אָרגאַנען, און מאָניטאָרירן בלוט שטראָם מיט דאָפּלער אַלטראַסאַונד.
ג. MRI (מאַגנעטיש רעזאָנאַנס בילדגעבונג)
MRI ניצט א שטארק מאַגנעטיש פעלד און ראַדיאָ כוואַליעס צו פּראָדוצירן הויך-קאָנטראַסט בילדער פון ווייך געוועב. דער פּרינציפּ באַזירט זיך אויף דער מאַגנעטישער רעזאָנאַנץ פון קערנס, ספּעציפֿיש וואַסערשטאָף אַטאָמען, וואָס זענען שעפעדיק אין וואַסער און גוף פעט. ווען זיי ווערן געשטעלט אין אַ מאַגנעטיש פעלד, טוישן פּראָטאָנען זייער אָריענטאַציע. ראַדיאָ כוואַליעס ווערן דאַן געווענדט צו "שטערן" די אָריענטאַציע, און ווען זיי קומען צוריק צו זייער אָריגינעלן צושטאַנד, שיקן די פּראָטאָנען אַרויס אַ סיגנאַל וואָס ווערט פאַראַרבעט אין אַ בילד.
דער מעלה פון MRI איז איר הויך-דעטאלירטע בילד פון ווייכע געוועבן ווי דער מוח, נערוון, ליגאַמענטן און מוסקלען. אין קלינישער פּראַקטיק, העלפט MRI אין דער דיאַגנאָז פון שלאָג, מוח טומאָרן, רוקנביין שאָדן און פילע אנדערע צושטאנדן.
ד. פּעט און ספּעקט (נוקלעאַרע בילדגעבונג)
PET (פּאָזיטראָן עמיסיע טאָמאָגראַפי) און SPECT (איינציקע פאָטאָן עמיסיע קאַמפּיוטער טאָמאָגראַפי) זענען נוקלעאַרע בילדגעבונג טעקניקס וואָס נוצן ראַדיאָאיזאָטאָפּן. דער פּאַציענט באַקומט אַ טרייסער וואָס עמיטירט ראַדיאַציע, און אַ דעטעקטאָר כאַפּט דעם סיגנאַל צו מאַפּע מעטאַבאַלישע טעטיקייט אָדער בלוט דורכפלוסונג. די מעטאָדן זענען וויכטיק פֿאַר ראַק דעטעקציע, עוואַלואַטינג האַרץ פונקציע, און דיאַגנאָסינג נעוראָלאָגישע דיסאָרדערס.
2. פיזיק אין טעראַפּיע און מעדיצין
חוץ דיאַגנאָז, ווערט פיזיק אויך גענוצט פֿאַר טעראַפּיע, ספּעציעל אין ראַק באַהאַנדלונג, מאָדערנער כירורגיע און רעאַביליטאַציע.
א. ראַדיאָטעראַפּיע
ראַדיאָטעראַפּיע ניצט יאָניזירנדיקע ראַדיאַציע (אַזאַ ווי גאַמאַ שטראַלן אָדער הויך-ענערגיע X-שטראַלן) צו צעשטערן ראַק צעלן. דער פיזישער פּרינציפּ באַשטייט פון טראַנספערירן ראַדיאַציע ענערגיע צו געוועב, וואָס קען שאַטן די צעלן'ס דנ״א, פאַרהיטנדיק זיי פון צעטיילן.
אין מאָדערנער ראַדיאָטהעראַפּיע, די קאָנצעפּטן פון ראַדיאַציע דאָזע און ענערגיע פאַרשפּרייטונג זענען קריטיש צו ענשור אַז דער טומאָר באַקומט די מאַקסימום דאָזע בשעת עס באַשיצט די אַרומיקע געזונטע געוועבן. טעקניקס ווי אינטענסיטי-מאָדיאַלייטיד ראַדיאַציע טעראַפּיע (IMRT) און פּראָטאָן טעראַפּיע נוצן קאָמפּלעקסע פיזיק פֿאַר מער פּינקטלעכע טאַרגעטינג.
ב. לאַזערס אין מעדיצין
א לאַזער איז אַ קאָוכערענטער שטראַל פון ליכט מיט אַ ספּעציפֿישער כוואַליע לענג וואָס קען פאָקוסירט ווערן אויף אַ קליין שטח. אין מעדיצין, ווערן לאַזערס גענוצט פֿאַר אויג כירורגיע (LASIK), די באַזייַטיקונג פון אַבנאָרמאַל געוועב, דערמאַטאָלאָגישע פּראָצעדורן (אַזאַ ווי טאַטו אָדער לעזשאַן באַזייַטיקונג), און אפילו צו האַלטן בלוטן דורך קאָאַגולאַציע.
אָפּטישע פיזיק שפּילט אַ ראָלע אין רעגולירן כוואַליע-לענג, אינטענסיטעט, און לאַזער אינטעראַקציע מיט קערפּער געוועב (אַבזאָרפּציע, צעשפּרייטונג, און טערמישע עפֿעקטן).
ג. טעראַפּעווטישע שאָק כוואַליעס און אולטראַסאָניק
ESWL (עקסטראקארפארעלע שאק כוואליע ליטהאטריפסי) טעכנולוגיע ניצט שאק כוואליעס צו צעברעכן ניר שטיינער אין קליינע פראגמענטן, און דערמעגלעכט זיי גרינג דורכצוגיין דורך די פּישעכץ. טעראַפּעווטישע אולטראַסאַונד ווערט אויך גענוצט אין פיזיאָטעראַפּיע צו פארגרעסערן בלוט שטראָם, רעדוצירן ווייטיק, און פארשנעלערן געוועב היילונג דורך מיקראָ-הייצונג און מעכאנישע סטימולאַציע.
3. פיזיק אין קלינישע מאָניטאָרינג און דיאַגנאָסטיק מכשירים
פילע פון די מכשירים געניצט אין די באַהאַנדלונג צימער אַרבעטן באַזירט אויף קאָנצעפּטן פון פיזיק, ספּעציעל עלעקטריע, מאַגנעטיזם און פליסיק מעכאַניק.
א. עלעקטראָקאַרדיאָגראַם (עקג) און עלעקטראָענצעפאַלאָגראַם (EEG)
אן EKG מעסט די עלעקטרישע טעטיקייט פון הארץ דורך עלעקטראדן וואס זענען אנגעהענגט צו דער הויט. די עלעקטרישע סיגנאלן ווייזן אויף הארץ-ריטם, די אנוועזנהייט פון קאנדוקציע-שטערונגען, אדער סימנים פון א הארץ-אטאקע. אן EEG ארבעט אויף א ענליכן פרינציפ, אבער מעסט די עלעקטרישע טעטיקייט פון מוח צו דיאגנאזירן עפילעפסיע, שלאף-שטערונגען, און געוויסע נעוראלאגישע צושטאנדן.
ב. פּולס אָקסیمیמעטער
א פּולס אָקסیمیמעטער מעסט בלוט זויערשטאָף זעטיקונג ניצנדיק דעם פּרינציפּ פון ליכט אַבזאָרפּציע (פאָטאָמעטריע). דער אַפּאַראַט שיקט ארויס רויט און אינפֿראַרויט ליכט דורך דעם פינגערשפּיץ, און אַ סענסאָר דעטעקטירט וויפֿל ליכט ווערט אַבזאָרבירט דורך זויערשטאָף-גענעטיקטן און דעאָקסیمیנערטן העמאָגלאָבין. פֿון דעם אונטערשייד, רעכנט דער אַפּאַראַט שנעל און נישט-אינוואַזיוו אויס דעם פּראָצענט פֿון זויערשטאָף זעטיקונג.
ג. בלוט דרוק און פליסיק מעכאניק
מעסטן בלוטדרוק מיט א ספיגמאמאנאמעטער איז ענג פארבונדן מיט די קאנצעפטן פון דרוק און פליסיקייט שטראם. אין פאקט, פארשטיין בלוט שטראם אין בלוט כלים - צי לאַמינאַר אדער טורבולענט - העלפט דערקלערן די קאראטקאף קלאנגען וואס מען הערט בעת מאנועלע מעסטונג. דעם פיזישן פרינציפ ווערט אויך אנגעווענדעט אין דיזיין פון קאטעטערס, סטענטס, און קרייזלויף הילף ווי הארץ פאמפעס.
4. ביאָמעכאַניקס און מעדיצינישע אינזשעניריע
פיזיק שפּילט אויך אַ ראָלע אין פֿאַרשטיין מענטשלעכע באַוועגונג דורך ביאָמעכאַניק. דאָס פֿעלד פֿאַרבינדט קלאַסישע מעכאַניק מיט אַנאַטאָמיע צו אַנאַליזירן כוחות, דריימאָמענטן און באַוועגונג פֿון געלענק.
למשל, אין ארטאפעדיע, איז אויסרעכענען כוחות אויף ביינער און געלענק וויכטיג פארן פלאנירן אימפלאנטן ווי קני אדער היפ פארטרעטער. אין רעהאביליטאציע, העלפט ביאָמעכאַניק פיזיאָטעראַפּיסטן אפשאצן א פאציענט'ס גאנג-מוסטערן נאך א שאדן אדער שלאג, באשטימען פאסיגע געניטונגען, און פלאנירן הילף-מיטלען ווי פראטעזן און ארטאטיקס פאר באקוועמליכקייט און עפעקטיווקייט.
דערצו, די אַנטוויקלונג פון טעכנאָלאָגיעס ווי כירורגישע ראָבאָטיק און עקסאָסקעלעטאָנס פֿאַר גיין טעראַפּיע פֿאַרלאָזט זיך אויך שטאַרק אויף דער פיזיק פון באַוועגונג, וואָג, סענסאָרן און קאָנטראָל.
5. ראַדיאַציע זיכערהייט און די ראָלע פון מעדיצינישע פיזיקער
מיטן פארמערטן באניץ פון ראדיאציע אין מעדיצין, איז זיכערהייט געווארן קריטיש. דא שפילן מעדיצינישע פיזיקער א שליסל ראלע. זיי זענען פאראנטווארטלעך פארן זיכער מאכן אז ראדיאלאגיע עקוויפמענט ארבעט לויט די סטאנדארטן, מעסטן און וועריפיצירן ראדיאציע דאזעס, קאליברירן דעווייסעס, און אנטוויקלען זיכערהייט פראצעדורן פאר פאציענטן און מעדיצינישע פערסאנעל.
קאנצעפטן ווי אויסשטעל צייט, דיסטאנץ פון דער ראדיאציע מקור, און די נוצן פון שילדן זענען גרונטלעכע פרינציפן פון ראדיאציע שוץ. קליינע טעותים אין דאזע חשבונות קענען האבן באדייטנדע קאנסעקווענצן, מאכנדיג וויסנשאפטלעכע פּרעציזיע א שליסל זיכערהייט פאקטאר.
קלאָוזינג
די אנווענדונגען פון פיזיק אין מעדיצין זענען ברייט און פאָרזעצן צו יקספּאַנדירן מיט טעקנאַלאַדזשיקאַל אַדוואַנסאַז. פיזיק אַלאַוז דאקטוירים צו זען ינערלעך אָרגאַנען אָן כירורגיע, מייַכל ראַק מיט געמאסטן ראַדיאַציע, דורכפירן פּינטלעך לאַזער כירורגיע, און מאָניטאָר פּאַציענט באדינגונגען אין פאַקטיש צייט דורך עלעקטראָניש דעוויסעס. מער ווי נאָר פאָרמולאַס, פיזיק גיט אַ בריק צווישן גרונט וויסנשאַפֿט און קליניש פּראַקטיק, ראַטעווען לעבן.
דורך פֿאַרשטיין די נאָענטע פֿאַרבינדונג צווישן פֿיזיק און מעדיצין, קענען מיר אָפּשאַצן ווי וויכטיק מיטאַרבעט צווישן וויסנשאַפֿטלער, אינזשענירן, מעדיצינישע פֿיזיקער און געזונטהייט פּראָפֿעסיאָנאַלן וועט זיין אין שאַפֿן מער עפֿעקטיווע, זיכערע און ינאָוואַטיווע געזונטהייט באַדינונגען אין דער צוקונפֿט.
