浅谈物理学原理在医学中的应用

张德强

摘要：物理学基础是医学生掌握和运用医疗检测器械或设备应具备的基本知识，对今后的工作起着重要的基础作用。鉴于近些年来本人在从事《医用物理学基础》教学工作中遇到的实际问题，针对中职生在学习中重技能，轻理论的现实状况，本文对现阶段我国中职教育中部分物理学原理在医学领域中的应用进行了简要的探讨，以便引起读者在学习中得到重视。并认为，医学生在努力掌握常用医疗器械或设备操作技能的同时认真学好其物理学原理，对从事医学工作具有现实意义。

关键词：物理学原理医学应用

中图分类号：O41 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

随着现代医学科学技术的进步，许多医疗检测器械或设备的应用，为临床提供了可靠的诊断结果或依据，大大方便了医生的诊治工作。根据本人近些年来从事《医用物理学基础》教学的实际情况，结合中职学校医学生理论需要，认为医学生在努力掌握常用医疗器械或设备操作技能的同时认真学好其物理学原理，对从事医学工作具有现实意义。

1 具备基本的力学知识是医护专业学生工作的基础

在医护工作中，经常会用到力学知识帮助病人进行检查或治疗，学一点这方面的知识能更好地胜任所担负的工作。比如，在医学护理中，对于体力较弱的女护士，移动病人确实是一项很费力气的工作，常常护士累得满头大汗，病人却不能移到想要的位置。如果具备作用力与反作用力的知识，在护理中协助病人移向床头时，让病人仰卧屈膝，双手握住床杆向上撑起身体，双脚向床尾用力蹬踩，依靠双腿的反作用力便可使病人比较容易的移向床头。对于外科医生如果懂得合力与分力，力的合成与分解的知识，便可设计或制作一些简单的力学牵引器械，帮助医生完成对需牵引治疗病人的牵引治疗。

2理解振动和波的概念有助于掌握听诊器的工作原理和使用

振动和波是自然界普遍存在的物理现象。振动是物体在某一平衡位置附近做周期性的往复运动形式，而波则是这种振动形式在媒介中的传播。理解了振动和波的概念，知道了振动的振幅、周期和频率，懂得了波长、频率和波速的关系，进而了解了声波的产生及传播途径，可以更好地帮助我们弄清听诊器的工作原理。这里讲到了振动，联想到了声波，也就是声音。那么声音是如何产生的呢？它是由物体振动产生的，我们通常把该物体称为声源，当这个声源带动空气振动时就形成了声波，人的耳朵感觉到空气的振动时就听到了声音。听诊器就是以人体内发出的声音引起胸件膜片振动，进而将振动信号通过导管内空气振动传递到耳塞，最终传入人耳引发耳膜振动使医生听到人体内的声音的。知道了心音、呼吸音等都是振动产生的结果，还可以帮助我们更深刻的理解振动和声音的概念，更好地理解听诊器的设计原理以及结构组成，对于使用和维护都是有很大帮助的。

3了解超声波的特性对超声诊断和治疗具有积极的指导意义

我们已经知道了声音是振动的结果，但并不是所有的声音人们都能听得到。实验证明，人的耳朵能听到的声音其频率约在20Hz-20000Hz之间，当频率超过20000Hz时人的耳朵是听不到的，我们把该频率段的声波称为超声波。为什么超声波一经发现就能得以广泛应用呢？这是因为超声波所具有的一些物理特性所决定的。首先，超声波的频率高，波长较短，接近红外线的波长，衍射现象不明显，方向性好，便于定向集中发射；其次，超声波的声强大，且频率越高声强越大；再其次，超声波对固、液体的穿透能力强，能量衰减小，尤其在人体肌肉、脂肪中衰减也很小；最后，超声波遇到障碍物时容易发生反射，特别是在遇到有杂质或不同媒介质的界面时会产生显著的反射效果。因此，医学上利用了上述特性制成了超声诊断仪，用来检查人体组织器官是否存在病变。超声成像的主要原理就是利用超声诊断仪向人体组织中发出超声波，遇到各种不同的物理界面时产生不同的反射、散射、折射和吸收衰减，形成信号差异，并将这些信号差异接收放大和信息处理，显示出各种可供分析的图像，从而进行医学诊断的。知道了这些知识，对于弄清超声诊断仪的结构组成及操作使用方法将会带来极大的帮助。

4理解压强的概念有助于对血压计的设计原理及使用方法的掌握

血压计是医护人员必备的测量人体血压的专用仪器，对于医学生来说，掌握它的工作原理和使用方法是他们应具备的基本技能。由于部分医学生对物理学中大气压强的概念不甚理解，往往造成老师在讲授血压计的操作使用时，出现对计示压强和实际压强分不清的情况。怎样来理解和掌握这一概念呢？我们不妨用人浸入水中的感受来理解大气压强的存在，当人浸没到水中时，你会感受到周围的水对你的身体有一个压强的作用。同样，人在大气中，大气对浸在它里面的人也会产生压强，这个压强就叫做大气压强，简称为大气压。人们在测量人的血压时，由于肱动脉处的血压是高于大气压的，因此，测量时在血压计标尺上读到的数值是高于大气压强的部分，我们把它称为计示压强，又叫做相对压强。而人体肱动脉处的实际压强则是大气压强和计示压强的總和，我们把这个总的压强值叫做实际压强，或者叫绝对压强。具备了这些知识，有助于医学生更好的理解血压计的设计原理、结构组成及操作使用方法，有助于正确测量人体的血压数值。

5 懂得气体栓塞的形成原因是护理工作的基础

护士在给病人输液或打针时，总是先清除掉滞留在细管内的气泡，以免空气进入人体给病人带来危害。那么这些气泡出现在细管中会有哪些影响呢？有了气体栓塞的概念便可知道它的危害。在物理学中，我们把浸润液体在细管中流动时出现气泡阻碍液体流动，且气泡在细管中过多时液体的流动完全被阻塞的现象称之为气体栓塞。造成气体栓塞的原因是气泡内前后液面的半球面半径不同，两端附加压强不同，形成了压强差，由于这个压强差的方向与流动方向相反，阻碍了液体的流动。临床治疗中十分忌讳气体栓塞现象，因为它会造成部分细胞、组织坏死，甚至危及人的生命。因此，对于医学生来说，理应知道它的形成原因及如何处置。

6 结语

总之，对于立志从事医学工作的医学生来说，在学习专业技能的同时，努力学好物理学基本原理，对掌握本专业的医疗检测设备或器械的正确使用会带来有益的帮助。

参考文献

[1] 赵新君，医用物理学基础[M].河南：河南科学技术出版社，2012，8：44-61.

[2] Vivien， Gibbs David Cole. Antanio Sassano

主译 戴晴，孟华 ，超声物理基础必读[M].北京：人民军医出版社，2013，1：1-3.

[3] 金修才，陈晓宇，实用《临床超声诊断》手册{M}.化学工业出版社，2013，9：4-6.

[4] 张大昌，《物理》基础版{M}.北京：人民教育出版社，2004，7：183-185.