Hva er forholdet mellom bildediagnostikk og fysikk?

Det er en sterk sammenheng mellom medisinsk bildebehandling og fysikk, fordi de fleste imaging teknikker krever avansert vitenskapelig kunnskap. Ultralyd maskiner, for eksempel, kunne ikke ha blitt oppfunnet uten en detaljert forståelse av egenskapene til høyfrekvent lyd. Nuclear bildebehandling og magnetisk resonans imaging (MRI) skanner også krever en dyp kunnskap om hvordan ulike materialer reagerer i ulike situasjoner, for eksempel under påvirkning av et sterkt magnetfelt.

Mange medisinske avbildningsteknikker kan bare har blitt utviklet når en bestemt teknologi ble godt forstått, og det er derfor medisinsk bildebehandling og fysikk er så nært knyttet. Vitenskapelig forskning har resultert i økt kunnskap om høyenergi elektromagnetiske bølger, sterke magnetiske felt og ultralyd. Denne grunnleggende forskning har lov til medisinske fysikere til forskning og utvikle medisinske anvendelser for disse naturfenomener. Det er også viktig av sikkerhetsmessige grunner at mye er kjent om en bestemt type teknologi, for eksempel sterke magnetiske felt for MR, før de blir brukt i medisinske situasjoner.
Ad

Ultralyd er et eksempel på hvordan medisinsk bildebehandling og fysikk er sterkt knyttet. For å utføre en ultralydundersøkelse, er en maskin som brukes til å lage høyfrekvent lyd. Denne lyden er for høy for et menneske å høre, men takket være forskning, er mye kjent om hvordan den reagerer på ulike materialer. Fordelen av ultralyd, er at den kan trenge gjennom og reflekteres av materialet, noe som gir et indre bilde av legemet som skal opprettes. Det er mange andre medisinske applikasjoner for ultralyd maskiner, inkludert å bryte opp nyrestein og behandle idrettsskader.

Nukleærmedisin er en av de beste eksemplene på koblingen mellom medisinsk bildebehandling og fysikk. I løpet av det siste århundret, har en enorm mengde forskning utført på radioaktive stoffer. Dette betyr at forskerne har en stor mengde kunnskap om hvordan ulike radioaktive stoffer reagerer i ulike situasjoner. Nukleærmedisinske skanner bruke veletablerte reduksjonshastigheten av radioaktivt materiale, som kan forutsies meget nøyaktig så lenge stoffet finnes i rimelige mengder, for å danne et detaljert bilde av legemet. Vitenskapelig kunnskap om hvordan radioaktivt materiale forfallet setter også begrensninger på hvor mye som er trygt for menneskelig eksponering.

MR viser også sammenhengen mellom medisinsk bildebehandling og fysikk. En MR skanner bruker magnetiske felt som er opp til 30.000 ganger styrken av jordens magnetfelt påvirker atom spinn av atomer i kroppen. Denne type skanning kombinerer vitenskapelig kunnskap om magnetiske felt, elektromagnetiske bølger og kvantemekanikk for å skape et svært detaljert bilde. Skanner som dette ville ikke vært mulig uten en enorm mengde forskning på mange områder av fysikk.