医学影像物理学课程教学的研究与实践
医学影像物理学实验
实验步骤：
1、调整实验环境。
2、利用软脉冲FID序列确定900软脉冲、1800软脉 冲的幅值。
3、利用软脉冲回波序列，观察回波信号，通过 合理设置序列参数D1、采集参数TD、SW，使回波峰 值出现在采样窗口的中心。
4、利用自旋回波序列成像。要求选某种样品得 到两种不同断面的T1加权像和质子密度加权像。
增益等级RG=1时，信号未失真。
增益等级RG=4时，信号失真。
准备实验 ——确定磁共振中心频率
1、磁共振发生的条件 磁共振成像的基本条件是被成像样品必须处在磁 共振状态，此时才能检测到最大的MR信号。 施加的射频电磁波的频率与样品中自旋核的拉莫 尔进动频率相等时发生磁共振现象。 2、测量拉莫尔频率的方法 自动方法：当样品所处的主磁场一定时，样品中 自旋核的拉莫尔角频率是一个固定值。 施加的RF电磁波有一定的带宽，当拉莫尔频率 被包含在其中时，可观察到FID信号。
要使成像不失真，需要调节参数使(FOV)z=(FOV)y 需要设置的参数：TD、SW、 GzAmp（%）、NE1、
D1、 GyAmp（%）
GzAmp（%）、 GyAmp（%）值的设置 为了避免出现反迭伪影，FOV≥A，选择合适的 FOV,计算出相应的Gz、Gy。 成像物体在水平方向的尺寸约为1.2cm，在竖直方 向的尺寸不大于2cm。 一般情况：
对FID信号进行傅里叶变换: FT 时域信号 频域信号 S（t1,t2,„） S(1, 2,„)
频域信号中对应幅度最大的频率值为拉莫尔频率。 若不在中心处，表示RF脉冲的中心频率偏离拉莫尔频 率，需要将中心频率设置为找到的拉莫尔频率。 当RF脉冲的中心频率偏离拉莫尔频率时，系统处 在偏置共振状态，在旋转坐标系（旋转频率与RF脉冲 的中心频率相同）观察FID信号，FID的幅度随时间按 指数规律减小，FID信号的频率是中心频率与拉莫尔频 率之差。当RF脉冲的中心频率与拉莫尔频率相等时， 系统处在共振状态， FID信号不再振荡，是一条呈指 数递减规律的曲线。
《医学影像物理学》教学方法初探
放 大倍 数 １６ ６ ． １ ５ １．５ ６ ５ ２５ ３ ． ５７ ２
３ ． 描 速 度 ２扫
３
１ ０６ ０ ． ５ ． ３
按设计要求水平显示分辨率至少为 １ ／ｉ， ６点 ｄｖ 则存储 深度 Ｍ应 至 少为 ５ ２点。在固定存储深度下 ，采样率 ｆ １ ｓ与扫描速度 Ｓ成反 比 ， 即 １ｘ ｘｓ Ｍ， ０ Ｓ ｆ＝ 系统取 Ｍ＝ ０ 则 ｆ ５Ｓ 系统 设定 的扫描速度从 １０ ｓ ｖ ５ ， ｓ ／ ＝ ０ ｎＭｉ ５ｍｓ ｉ， ０ ／ ｖ系统规定采 样频率 为 １ＭＨ ， ｄ ０ ｚ则可 以计 算 出扫捕 速度所对 应的采样速度 ， 如表 ２所示 。
４ 总 结 ．
号 ， ０３ ２ Ｖｄｖ由 此 可 以 计 算 出 每 一 放 人 的 垂 直 灵 敏 度 所 对 应 的 即 ．１５ ／ｉ， 个 信号放大倍数 ， 如表 １ 示 。 所 表 １垂 直 灵 敏 度 与 信 号放 大 倍 数 对 应 关 系 垂 直灵 敏 度 ２
／ ／ｉ） （ ｄｖ ｍＶ
１
５
１ ０
２ ５ １０ ２ Ｏ ５ ０ １０ ０ ０ ０ ０ ０ ００
采用 Ｅ Ｄ一 板作为主控 制实现对 ＡＤ的控制 ，将 ＡＤ传来 的数 ＸＣ １ ／ Ｉ 字信号存储 到 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ内 的 ＦＦ ＩＯ中 ，这样才符 合传统示波 器的工作原 理 ， 到数据缓 冲的作用 。通过 ＶＧ 起 Ａ屏幕显示可 以观察模拟信号 的周 期 频 率 和 幅值 ， 样 波 形 的特 性 明显 表 示 出来 ， 成 示 波 的功 能 。另 外 这 完 通 过 误差 分 析 ， 出 来 的 数据 完全 符 合 要 求 。 得
物理学与医学领域的交叉研究与应用
物理学与医学领域的交叉研究与应用近年来，物理学与医学领域的交叉研究与应用愈发引人关注。
这一交叉学科的出现，旨在将物理学的理论与技术应用于医学领域，为医学研究和临床实践带来创新和突破。
本文将从医学影像学、生物物理学和纳米医学等角度来探讨这一领域的研究与应用。
首先，医学影像学是物理学与医学领域的一项重要研究。
传统的医学影像学主要依靠X射线和超声波等技术进行，而如今高能物理学的发展为医学影像学研究带来了新的思路与手段。
例如，正电子发射断层摄影技术（PET）是近年来发展迅猛的医学影像学技术之一。
PET利用放射性核素标记的放射性示踪剂在人体内产生的正电子与电子湮灭反应，通过检测产生的双光子来成像。
这种多学科交叉研究的成果，使得医学影像学在诊断疾病、观察治疗效果等方面取得了巨大的进展。
其次，生物物理学也是物理学与医学领域交叉研究的一个重要方向。
生物物理学旨在研究生命现象背后的物理学原理与规律。
例如，生命体内的细胞信号传导和神经信号传递等过程都涉及到离子通道的开闭，而离子通道的开闭过程受到膜电位的调控。
物理学家通过建立数学模型和计算模拟方法，能够揭示离子通道的电活动特性与生物学功能的关联，为细胞功能研究和疾病治疗提供了理论依据。
此外，生物物理学还有许多其他研究方向，包括生物分子的动力学研究、生物体内的热传导与质量传递研究等。
纳米医学是物理学与医学领域交叉研究的又一重要方向。
纳米科学与技术的快速发展为医学领域带来了许多新的治疗与诊断方法。
利用纳米材料制备的靶向药物传递系统可以精确将药物输送到病变部位，减少对正常组织的损伤，提高治疗效果。
纳米材料的高比表面积和量子效应等特性，使得它们在生物传感器、医学影像学和基因治疗等方面有着广泛的应用。
举例来说，通过利用纳米金和纳米银等材料制备的石墨烯生物传感器，科学家们能够实时、精确地监测新冠病毒等病原体的存在。
这种交叉研究的成果，为医学诊疗提供了高灵敏度、高特异性的手段。
物理学与医学领域的交叉研究不仅有助于推动医学的发展，也促进了物理学的应用与发展。
医学影像物理学教学方法初探
的不 同， 导致学 习本 课程 的 困难 。加之 医学 专业 学生 的学 习 思维方式 在长期的培养中形成 以记忆 、 形象 思维为 主 ， 抽象 对
学 习兴趣不 高。我们尝试在教学 过程 中与 实 际案例 紧 密结 合 ， 使学 生 产生 浓 厚 的学 习兴 趣， 从而容易接受新知识进而灵活运 用 ； 中学习到理论 联系 从 实 际的方法 ， 提高运用理论知识解决 实际 问题 的能力 ， 进一步
增 强 学 生 学 习 的 主 动性 和积 极 性 ， 学 效 果 良好 。 教
阶段来看 ， 大多数 高校该 门课 程仍然 以传 统教 学为 主 ， 他 绝 其
的教学模式还没有 占据主导地位 。下 面是笔者在传 统教学 过 程中进行的几点尝试 ， 和大 家一起探讨 。 ３ １ 以实 际临床案例联 系理论 知识 ， ． 引发学生最大学习兴趣 医学影像 物理学 的发展依 靠 的是计 算机 的不 断发展 ， 教
素。
位置 。但该 门课 程的教 学却 面临很 多 的问题 和挑 战 ， 要教 需
师 和学 生来 共同面对 和思 考如 何去逐 步解 决 ， 以促 进该 课程
教 学 任 务 的顺 利 完 成 。 １ 医 学 影 像 物 理 学 的课 程 特 点
医学影像 物理 学是 一 门交 叉学科 ， 现有 教材 的五 大影 像 技术溶合 了物理 学、 数学 、 电子学 、 算机 、 计 生物学 和解剖 学等 多 门学科 。内容是 医学影像仪 器设备所 涉及 的物 理学方 面的
济 宁 ２ ２６ ） ７ ０ ７
（ 宁医学 院信 息工程 学 院 济
摘
量。
要 ： 针对 医学影像物理学教学 中存在 的问题 ， 提出 了关 于课程教 学的几点 尝试 。目的是保证教学 顺利进行 ， 提高教学 质
《医学影像物理学》教学大纲
《医学影像物理学》Medical Imaging Physics一、课程基本信息1．课程名称：中文名：医学影像物理学英文名：Medical Imaging Physics2．课程代号：202288303．课程类别：基础课（选修）4．学时：54 学分： 3二、教学目的及要求医学影像物理学是物理学院应用物理系医学物理方向的必修课。
课程主要介绍现代四大医学影像技术，即X射线影像（包括普通X射线成像，数字X射线成像及X-CT），放射性核素成像，磁共振成像和超声成像的物理，数学原理和相关的计算机技术。
课程结合物理与数学知识，侧重对成像原理进行介绍，同时也对医学成像的前沿技术如数字化成像和具体设备进行一定程度的介绍。
通过对本课程的学习，同学们可以加深过去所学到物理知识的应用，对医学影像设备的工作原理，相关技术有相当程度的了解，也为将来在相关行业从事工作打下一个良好的基础。
本课程也适合对医学影像和数字成像技术、设备感兴趣的同学选修。
课程要求具备高等数学，和普通物理学的学习基础。
学完本课程后要求学生掌握X射线产生装置的原理和基本结构、X射线摄影和透视的原理、数字X射线成像技术的原理、CT的图像重建方法的分类和滤波反投影法的原理；核磁共振的基本概念、核磁共振过程的宏观描述、空间编码和成像原理；放射性核素成像的基本原理、Gamma照相机、PET和SPECT原理；声学的基本概念、超声的基本性质和在媒质中传播的特点、超声成像的种类、B超原理。
三、教学内容a)普通X射线成像 8b)数字化X射线成像技术 7c)X射线 CT 8d)成像后数字图像处理技术 3e)核磁共振现象 6f)磁共振成像 7g)放射性核素成像 6h)超声成像 9四、教材教材名称：本课程教材为《医学影像物理学》，2000年11月，人民卫生出版社。
教材作者：张泽宝主编五、主要参考资料1、《医学物理学》，主编李宜贵，四川大学出版社，2003。
2、《医学影像成像理论》，主编李月卿，人民卫生出版社，2003。
多媒体教学在医学影像物理学课程中的实践与思考
Ｎｏ． ７
ＴＩ ＭＥ ＥＤＵＣＡＴＩ ＯＮ
Ｊ
多媒体教 学在 医学影像物 理学课程 中的实践 与思 考
武 继 文 赵 志刚 陈力 敏
摘要 ： 医学影像物理 学课 程汇 集 了物理 学、 学、 数 计算机技 术 、 生物 学和 医学等 多门学科 ， 内容抽 象复 杂、 息量 大、 学难度 大。 信 教 将 多媒体课件应 用于 医学影像 物理学的教学 中， 能使抽 象的物理过程 、 陌生的 医学知识 ， 在教 学过程 中给 学生以直观 、 生动具体的 图像 出现 。激发 了学生的学习兴趣 ， 高了教 学效率和教 学质 量。 提 关键词 ： 多媒 体 教 学 医学 影 像 物 理 学 中图分类号 ： ６ ２ Ｇ ４． ０ 文献标识码 ： Ａ ＤＯＩ１ ． ６／．ｓ． ７ — １ １ ０ ２１，１ ：０３ ９ｊｓ １ ２ ８８ ． １． ０ １ ９ ｉｎ ６ ２ ３
学方法和教学模式 ， 还需要我们进行 大量 的实践与研究。如多媒
传统 的影像 物理 学教 学是 以文字叙 述为主 ， 中的作 图很难 其 规范 ， 色彩也很单调 。而多媒体教学 以文字 、 音乐 、 影像等 多种媒手段 ， 起到 图
文并茂 、 声情并举的效果 ， 可以更加 直观地表达物理现象和规律 ，
和抽象的物理概念或运动规律制 成相 应的动画 ， 动形 象地 展示 生
给学 生 ， 学生 在轻 松悠 闲 的笑声 中形 成 物理 图像 ， 印象 深 使 并
１ 影像物理学课程 多媒体教学 的优 势 医学 影像物理 学是物理 学 、 医学 、 电子学 和计 算机科学 等学
升 。例 如 ， 解 Ｍ型超声成像 的形成原理 时 ， 材中成像原 在讲 在教
理 图的基础 上 ， 时地播放 Ｍ超声 成像 的 Ｆ Ａ Ｈ动画和一 段 Ｍ 适 ＬＳ
物理学在医学影像学中的应用
物理学在医学影像学中的应用医学影像学是现代医学中非常重要的一个分支，它通过各种影像技术对人体内部的病理变化、损伤情况进行观察和分析，为医生提供了重要的诊断和治疗依据。
而物理学在医学影像学中则扮演着至关重要的角色。
物理学在医学影像学中的应用，主要体现在以下几个方面：1. 电磁波学电磁波学是医学影像学中不可或缺的一部分，通过电磁波的干涉、衍射、反射等特性，医疗工作者可以获得大量的关于人体内部结构和疾病状态的信息。
常用的电磁波学技术包括X射线、CT、MRI、PET等。
其中，X射线和CT（Computed Tomography，计算机断层摄影）技术主要利用被测体对射线的吸收程度来显示出其内部结构，广泛应用于各个领域。
MRI（Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像）则是应用于软组织成像的一种技术，它能够利用核磁共振现象制造出具有高对比度的图像，对于一些无法用X射线和CT等技术观察的部位，MRI则具有非常重要的诊断价值。
而PET （Positron Emission Tomography，正电子排斥断层成像）技术则是通过注入放射性同位素来记录物质在体内的代谢情况，从而可以观察疾病的变化。
而这些电磁波学技术的实现，离不开物理学的深入研究和探索。
尤其是对于MRI技术的研发和推广，则离不开物理学在核磁共振现象的深入解析和掌握。
2. 声学声学也是医学影像学中非常重要的一部分，它应用了超声波的物理原理，通过对声波在不同组织之间的反射、折射、散射等特性的探测，可以获取人体内部的结构信息。
通过超声波成像，医师可以观察到胎儿的发育情况、检测子宫内膜的异位症状、检查腹部肿瘤等。
与传统的X射线、CT等成像技术相比，超声波成像不需要注射对人体有害的对比剂，对身体没有任何伤害，具有适应症广、无创、快速、方便等优点。
而声学技术的核心则是超声波，超声波共振成像，依靠声波在人体内部的传播和反射，通过探头获取这些信号，再将信号转化成人能够直接识别的图像，这就需要物理学家对超声波的传播机制、衰减特性等基本物理问题有深入的研究。
医学类专业大学物理教学的几点尝试
医学类专业大学物理教学的几点尝试1. 引言1.1 背景介绍医学类专业大学物理教学是医学教育体系中的重要组成部分，旨在为学生提供基础物理知识和实践能力，使其具备在临床实践中应用物理原理的能力。
随着医学领域的不断发展和完善，对医学类专业学生物理知识的要求也日益提高。
传统的物理教学方式往往缺乏趣味性和实践性，学生对物理知识的学习兴趣不高，难以达到良好的学习效果。
如何有效提升医学类专业学生的物理学习效果，促进其综合能力的提升，成为当前物理教学改革的重要课题。
通过引入案例教学、实验教学以及结合临床医学案例进行教学等多种教学方式，可以有效提高学生的学习兴趣和实践能力，促进他们对物理知识的理解和应用。
开设交叉学科课程，将物理知识与医学实践相结合，为学生提供更为全面和深入的学习体验。
这些尝试为医学人才培养注入了新的教学模式，有助于培养更具综合素养和创新能力的医学人才。
【2000字】1.2 研究意义医学类专业大学物理教学的研究意义在于帮助学生建立扎实的物理学基础，提高其解决实际临床问题的能力。
医学类专业对物理知识的要求越来越高，因为现代医学技术日新月异，需要医生具备较强的物理学知识来理解和应用这些技术。
通过案例教学，学生可以更加直观地了解物理学在医学领域的应用，激发学习兴趣，提高学习效果。
引入实验教学可以帮助学生将理论知识与实践相结合，提升其实践能力和解决问题的能力。
结合临床医学案例进行教学可以使学生更好地将物理知识与临床实践结合起来，培养其临床思维和应用能力。
开设交叉学科课程可以帮助学生更全面地理解物理学在医学领域的应用，拓宽其知识面和视野。
通过以上尝试，可以提升医学类专业学生的物理学习效果，促进其综合能力的提升，为医学人才培养注入新的教学模式，从而更好地适应未来医学发展的需要。
2. 正文2.1 医学类专业对物理知识的要求医学类专业对物理知识的要求非常重要，因为物理学是自然科学的基础学科，可以帮助医学生更好地理解人体的生理和病理过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
生表现有很高 的主动性 ， 改在 传统教 学方 法下 的被动 学 习 一
的局面 ； 一方面也真 正体 现 了教师 和学生 之 间在教学 活动 另
中 的互 动 性 。教 师 不 在 是 单 纯 的 知 识 灌 输 者 ， 生 的 大 脑 也 学
不再是单纯 的老 师传 输知识 的记 忆工 具 。老师 与学 生之 间 、
学科 的基 础很 薄弱 。但 医学影像 物理 学中要涉及 到许多这 方 面的知识 。比如 ， 讲授 Ｘ Ｃ ＭＲ 、 － Ｔ、 Ｉ彩超 成像 原理 时要 遇到 ８
函数 、 卷积 、 自相关 函数 等工程数学知 识 。核磁共 振原理及 成 像原 理一 章中 ， 涉及到量子力学及原子核 物理 ， 磁矩 、 角动量 、 进动 、 梯度磁场等 物理概 念 以及高频 脉 冲、 频谱 分 析 、 调制 解 调、 Ａ／Ｄ、 ／Ａ、 Ｄ 滤波 、 显像 、 快速傅立 叶变 换等微 电子技术 的 基本 知识 均知之甚少 ， 甚至 闻所未 闻。
１２ 学 生 的畏 难 情 绪 。 医 科 院 校 的 学 生 由 于 中 学 物 理 基 础 ．
过程 ， 评价 、 控制 医学影像质量 ， 分析 、 挖掘 医学 影像蕴 藏 的生 物信息提供必要 的物理 学知识 ， 给后继 课 的学生及 将来 所从 事 的医学影像工 作打好 基础 。如 何在 有 限的课 时 内， 理工 使
学生与学生 之 间共 同组 成 了一个 探 索 、 思 ， 反 搜集 和 分 析资 料 ， 互协作来学 习和解决 问题 的团队 。因此 Ｐ Ｌ教学法对 相 Ｂ 学习者 自身 的多 方面 能力 ， 都有 极为有 利 的训练 ， 尤其 在 ” 自 主学习 、 作 、 通、 新 ” 方 面有 着 突 出 的效果 。我们 的 协 沟 创 等 Ｐ Ｌ教 学法实践结果 也说 明 Ｐ Ｌ教 学法有 利 于学 生对 教学 Ｂ Ｂ 内容的掌握 ， 有利 于 培养 学 生 自学 能力 、 维 能力 和 应 用能 思 力， 有利于学生学 习兴趣 和学习效率的提高 。
现象 ， 任务是 为学生 深刻 理解 医学影 像 的物理原 理与 成像 其
１１ 汇集多门学科 ， ． 内容抽 象复杂 。四大 影像技术 溶合 了物
理学 、 数学 、 电子学 、 计算机 、生物学和医学等多 门学科 。授课
对象是未来 医学影像 诊断 医生 ， 医学 生在 物理 、 学 、 数 电子 等
参
考
文
献
高 。它要求教师不仅具有广博的专业知识， 而且也要求教师
具 有 比较 精 通 的 医 学 知 识 ， 则 难 以 写 出 好 的 Ｐ Ｌ教 案 ， 难 否 Ｂ 更
１ 沈建． Ｂ ： Ｐ Ｌ 一种新型的教学模 式． 国外 医学 （ 医学教育分册） ２ ０ ， ，０ １
维普资讯 http://www.cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数理 医药学杂志
文 章 编 号 ：０ ４４ ３ （ ０ ８ ０—６ ７０ １ ０ —３ ７ ２ ０ ） ５０ ３ —２ 中 图分 类 号 ： ４ ． ２ Ｇ６ ２４ 文献 标 识 码 ： Ａ
２０ ０ ８年 第 ２ 卷 第 ５ １ 期
・ 教 学研 究 ・
医学影像物理学课程教学 的研 究与实践
郭 凯 陈 琳 胡华碧 魏 冀 马 慧
（ 阳医学 院物理 教研 室 贵
摘
贵 阳 ５ ００ ） ５ ０ １
要： 针对《 医学影像物理学 》 课程教学 中的诸多问题 ， 采取相应 的教学策略 以力争实现较好 的教学效果 。
关键 词： 影像物理 ； 教学 ； 策略
上 医用高等数学本身 内容多 ， 时少 ， 学 这都在一定 程度上 阻碍
了 Ｐ Ｌ教学方法 的推行 。所 以 ， Ｂ 以教师为 中心的大班授课 的 传统教学 方法 在医用高等数学的教学 中还不能完全摒弃 。
但 是 ，Ｂ Ｐ Ｌ教学法在 医用 高等 数学教 学 中的完 全运 用还
有 一 定 的局 限性 ， 要 表 现 在 ： Ｐ Ｌ教 学 法 对 教 师 的要 求 更 主 ① Ｂ
现代医学影像技术是现代 医学 的支柱 。现代 医学影 像学
学实践 ， 分几方面谈谈 。
１ 《 学 影像 物理 学 》 程 在 教 学 中面 临 的 问题 医 课
不但以其高技术和工程化 的鲜 明特 点展示 了它 自身在现 代 医
学研究和临床诊 断中所具 有 的优势 和无 可替代 的作 用 ， 以 也 其 日益深入 的影像理论研究 ， 出不穷 的影像革新 技术 ， 层 迅速 扩展的临床应用领 域 ， 使相关 专业 的教 学人 员愈益 感到 搞好 教学工作 的重要性和紧迫性 。医学 影像物理 是高等 医学 院校 医学影像专业 的一 门基 础课 ， 内容是 医学 影像仪 器设 备所 其 涉及的物理学方面 的基础理论 知识 及 医学影 像诊断 中的物理
刚踏 入医学院校 的新 生 ， 国外 医学 新生 已完 成其本 科 阶段 与 学习不同 ， 国的医学 院校绝 大部 分是 高 中起 点 的学 生 。高 我 中阶段大都采用传统教学方法 ， 大部分学生 已习惯教 师详 细、 系统 地讲 授知识 ， 教师 讲授 的 内容 理解 、 忆就 能得 高分 ， 将 记 对 出现的问题 也依 赖于教 师 的解答 。同时 ， 由于学生 刚进 入 大学 学习 ， 还没有掌握文献检索 等有效 的学 习手段 ， 这些 因素 很 大程度 上限制了学生的 自学能力 。③Ｐ Ｌ教 学法要求 班容 Ｂ 量较 小。但 现实问题是大学不断扩招 ， 班容量 越来越 大 ， 加 再
知 识 非 常 薄 弱 的 医学 生 有 较 大 收 获 ， 摆 在 教 师 面 前 的 难 题 。 是
下面根据笔者多年从事 医学成像 技术和 医学影像物 理学 的教 与各学科相关 的知识学 到手 ， 形成分 析和 解决 问题 的技能 并
和 终 身 自主 学 习 的 能 力 。在 这 种 教 学 方 法 实 施 的 过 程 中 ， 学