Zastosowanie fizyki w medycynie. Bartosz Rosiak Łukasz Myszkowski

Transkrypt

1 Zastosowanie fizyki w medycynie Bartosz Rosiak Łukasz Myszkowski

2 Czym jest fizyka medyczna? Fizyka medyczna jest działem fizyki zajmującym się wykorzystaniem metod fizycznych w diagnostyce i terapii medycznej. Za ojca fizyki medycznej uważa się Hermanna von Helmholtza, który zajmował się zarówno fizyką jak i medycyną.

3 Działy fizyki medycznej: Radiodiagnostyka Radioterapia Fizykoterapia

4 Radiodiagnostyka Wszelkie nieinwazyjne metody obrazowania mające na celu wykrycie ognisk chorobowych Główne metody obrazowania: - Rentgenodiagnostyka (wykorzystuje promieniowanie X) - USG - EEG i MEG - Diagnostyka radioizotopowa - Termografia - Rezonans magnetyczny

5 Radioterapia Stanowi jedną z podstawowych metod leczenia nowotworów złośliwych. Radioterapia jest skuteczna głównie w odniesieniu do ogniska pierwotnego oraz przerzutów regionalnych do węzłów chłonnych. Naświetlania są bezbolesne i bezkrwawe, natomiast trwają stosunkowo długo. Radioterapia to zabieg krótki (kilkanaście minut), ale wymaga wielu (kilkudziesięciu) powtórzeń. Zaleconej dawki promieni nie można podać jednorazowo zabieg trzeba frakcjonować, czyli powtarzać.

6 Fizykoterapia Jest jedną z metod fizjoterapii, w której na organizm oddziałuje się rozmaitymi czynnikami fizykalnymi - zarówno naturalnymi, jak i wytworzonymi sztucznie, dzięki którym w tkankach zostaje pobudzony proces biologiczny. W fizykoterapii wykorzystuje się: prąd, pole magnetyczne, ultradźwięki, bodźce termiczne (ciepło, zimno), światło oraz wodę. Fizykoterapia może być stosowana jako leczenie uzupełniające lub jako podstawowa forma leczenia. Możemy podzielić na: Ultradźwięki Fonoforeza Elektroterapia Terapuls Diatermia krótkofalowa Fala uderzeniowa Zabiegi redukcji cellulitu Magnetoterapia Laseroterapia Krioterapia miejscowa Światłolecznictwo

7 Sprzęt stosowany w fizyce medycznej -Termograf -Tomograf -Ultrasonograf -Okulary -Termometr lekarski

8 Termograf Przyrząd mierzący temperaturę i rejestrujący jej przebieg w funkcji czasu. Elementem reagującym na zmiany temperatury jest najczęściej czujnik deformacyjny, zmieniający swój kształt w funkcji zmian temperatury (np. rożek manometryczny wypełniony cieczą rozszerzalną lub element bimetaliczny). Zastosowanie tak mało czułych i mających dużą bezwładność cieplną elementów pomiarowych wynika z potrzeby uzyskania dość dużych sił, które zdolne będą pokonać opory tarcia w przekładni, przenoszącej ruch czujnika deformacyjnego na wskazówkę zakończoną pisakiem i tarcia pisaka o papier (termogram).

9 Jest to urządzenie, które pozwala na uzyskanie obrazów przekroju badanego obiektu. Bazuje na promieniowaniu rentgenowskim, które jest już stosunkowo starym wynalazkiem. Wykorzystując źródło promieniowania, jakim jest obracana wokół pacjenta lampa rentgenowska tworzy obraz szeregu przekrojów, składanych następnie za pomocą systemu komputerowego w obraz diagnostyczny. Tomograf

10 Ultrasonograf Aparat do wykonywania diagnostyki wykorzystujący ultradźwięki do badania i obrazowania tkanek w medycynie i weterynarii. Umożliwia zidentyfikowanie i umiejscowienie prawidłowości lub patologii tkanek. Opiera się głównie na zjawisku odbicia. Zjawisko odbicia Fala padająca na powierzchnię przeszkody ulega odbiciu. Promień fali tworzy z normalną do powierzchni kąt padania. Po odbiciu, fala biegnie w innym kierunku, wyznaczonym przez promień fali odbitej. Promień ten tworzy z normalną do powierzchni kąt odbicia.

11 Okulary Przyrząd optyczny znoszący lub zmniejszający skutki wrodzonej lub nabytej wady wzroku, takiej jak nadwzroczność, krótkowzroczność, astygmatyzm czy starczowzroczność. Opiera się na zjawisku załamania światła. Załamanie światła jest podstawowym zjawiskiem fizycznym, na którym opierają swoje działanie instrumenty optyczne. Szklana soczewka, będąc gęstszą od powietrza (mając inny współczynnik załamania) załamuje światło skupiając je w ognisku. Dzięki temu może zbierać ona więcej światła niż ludzkie oko i powiększać obraz. Jest wiele rodzajów okularów m.in.: Okulary korekcyjne Okulary ochronne Okulary przeciwsłoneczne Okulary polaryzacyjne dwuogniskowe progresywne

12 Termometr, który specjalizuje się w mierzeniu temperatury ciała. Termometry te umożliwiają odczyt zmierzonej temperatury po zaprzestaniu pomiaru. Termometr lekarski

13 Czym jest laser? Jest to wzmocnienie światła przez wymuszoną emisję promieniowania. Laser emituje bardzo skupioną, równoległą wiązkę światła monochromatycznego. LASER - Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Własności światła laserowego: -rozbieżność wiązki -pasmo spektralne -gęstość mocy -spójność

14 Zastosowanie lasera w medycynie Wykorzystanie laseroterapii ma w medycynie ponad pięćdziesięcioletnią historię. Obecnie promieniowanie laserowe znajduje zastosowanie w chirurgii, ginekologii, dermatologii, medycynie estetycznej i wielu innych specjalizacjach.

15 Podział laserów ze względu na moc wiązki Wysokoenergetyczny są to lasery chirurgiczne o mocy > 500 mw. Średnioenergetyczne są to lasery terapeutyczne o mocy od 6 do 500 mw. Niskoenergetyczne są to lasery biostymulujące o mocy od 4 do 5 mw.

16 Laser w chirurgii niszczenia lub usuwania tkanek Wykorzystuje się lasery wysokoenergetyczne Służą do koagulacji naczyń krwionośnych w trakcie zabiegów operacyjnych na silnie unaczynionych narządach walki z przewlekłą niewydolnością żylną

17 Laser w ginekologii Wysokoenergetyczne W ginekologii wykorzystuje się wszystkie rodzaje promieniowania laserowego Bezpieczne i bardzo precyzyjne zabiegi operacyjne, również w trudno dostępnych miejscach, najczęściej polegające na destrukcji zmienionej chorobowo tkanki Średnioenergetyczne Wykorzystanie w terapii fotodynamicznej Niskoenergetyczne, tzw. stymulacyjne. Rodzaj promieniowania, który stymuluje czynności życiowe komórki skutkując poprawą mikrokrążenia, wzrostem wydzielania endorfin (efekt przeciwbólowy) oraz silnym działaniem przeciwzapalnym.

18 Laser w dermatologii Lasery wysokoenergetyczne wykorzystuje się doleczenia schorzeń skórnych. Przykładem zastosowania są niektóre schorzenia nowotworowe, naczyniaki, a także przeciwdziałanie skutkom oparzeń Lasery niskoenergetyczne znalazły zastosowanie w procesie gojenia się ran oraz pokrycia blizn wielowarstwowym nabłonkiem płaskim rogowaciejącym

19 Laseroterapia jest szczególnie szeroko stosowana w okulistyce przede wszystkim dzięki ogromnej precyzji zabiegowej. Za pomocą lasera możliwe jest m. in. przyklejenie odklejonej od dna oka siatkówki (koagulacja tkanek), korekcja wad wzroku (astygmatyzm, krótko oraz dalekowzroczność), eliminacja zaćmy czy jaskry. Laser w okulistyce

20 Laser w onkologii W onkologii używa się laserów wysokoenergetycznych aby usunąć zmiany nowotworowe. Oprócz nich jest wykorzystywana terapia fotodynamiczna polegająca na nasyceniu tkanki nowotworowej fotouczulaczem, a następnie potraktowaniu jej promieniowaniem laserowym o gęstości mocy mw/cm². Promieniowanie laserowe może być również wykorzystane jako rodzaj dodatkowej diagnostyki, np. w przypadku laserowej mammografii wykrywającej obecność zwiększonej ilości hemoglobiny wokół nowotworu.

21 Laser w ortopedii Laseroterapia głównie opiera się na laserach niskoenergetycznych. Ich działanie biostymulacyjne wykorzystuje się w przypadku : -zmian zwyrodnieniowych -zmian reumatycznych -entezopatii (łokieć tenisisty, golfisty) -rwie kulszowej -dyskopatii -urazów mechanicznych

22 Bibliografia (nie)bezpieczne związki fizyki z medycyną część 1 - Adam Blokesz Jakub Wąsowicz Patryk Wolny

23 Dziękujemy za uwagę!