医学医学物理实验绪论.ppt

医学物理实验,绪论数据处理,岑剡cenyan,医学物理实验课总体安排,（上课地点：物理楼321室，若有变动另行通知）第1周绪论第2周实验原理讲授（第一组讲实验13，第二组讲实验46）第35周做实验（第一组做实验13，第二组做实验46）第6周实验原理讲授（第一组讲实验46，第二组讲实验13）第79周做实验（第一组做实验46，第二组做实验13）第10周五一长假第11周实验总结与讨论第12周实验原理讲授（实验7，实验8，实验9）第1315周做实验（分三组循环）第16周答疑，复习第17周实验总结及汇报,实验内容,实验1弯曲法测人造骨杨氏模量13实验2毛细管法测液体黏度20实验3眼睛的光学原理及物理矫正24实验4压力传感器特性研究及血压、心率测量31实验5人耳听觉听阈曲线测量36实验6心电图机技术指标的测量及使用41实验7A型超声探测及B型超声成像.46实验8X射线特性研究及透视.54实验9核磁共振基础及成像59,绪论（第一节）医学物理实验的重要性,一、什么是医学物理实验？二、物理在医学研究与发展中的作用,物理在医学中的应用,诊断内窥镜、心电图、X光、CT、核磁共振、超声波治疗放射性、激光、微波、刀、PDT、热疗,内窥镜成像,日本胶囊形内窥镜,Electrocardiography,Imageshowingapatientconnectedtothe10electrodesnecessaryfora12-leadECG,12LeadECGofa26-year-oldmale,SchematicrepresentationofnormalECG,X-ray,ImageA:Anormalchestradiograph.ImageB:Qfeverpneumonia.,StarshapedbladderurolithonanX-rayofthepelvis.,X-raycomputedtomography(CT),AMultisliceCTScanner,ExampleofaCTPA,demonstratingasaddleembolus(darkhorizontalline)occludingthepulmonaryarteries(brightwhitetriangle),亨斯费尔德和科马克共同获取1979年诺贝尔生理学或医学奖,CT检查范围,一、头部：脑出血，脑梗塞，动脉瘤，血管畸形，各种肿瘤，外伤，出血，骨折，先天畸形等；二、胸部：肺、胸膜及纵隔各种肿瘤，肺结核，肺炎，支气管扩张，肺脓肿，囊肿，肺不张，气胸，骨折等；三、腹、盆腔：各种实质器官的肿瘤、外伤、出血，肝硬化，胆结石，泌尿系结石、积水，膀胱、前列腺病变，某些炎症、畸形等；四、脊柱、四肢：骨折，外伤，骨质增生，椎间盘病变，椎管狭窄，肿瘤，结核等；五、骨骼、血管三维重建成像；各部位的MPR、MIP成像等；六、CTA（CT血管成像）：大动脉炎，动脉硬化闭塞症，主动脉瘤及夹层等；七、甲状腺疾病：甲状腺腺瘤、甲状腺腺癌等；其他：眼科及眼眶肿瘤，外伤；副鼻窦炎、鼻息肉、肿瘤、囊肿、外伤等。,核磁共振,广泛地用于确定分子结构，用于对生物在组织与活体组织的分析、病理分析、医疗诊断、产品无损检测等诸多方面。,医生在为患者做核磁共振检查用核磁共振技术拍摄的脑截面图像,拉比1944年获得了诺贝尔物理学奖伯塞尔3.54(3个);0.003540(4个);3.5400(5个)。不确定度本身一般只取一个有效数字，测量值的末位有效数字应与不确定度的有效数字对齐。即：测量值的末位有效数字是不确定的。计算结果的舍入原则：4舍6入，遇5末偶如，计算值为3.54835;3.65325若不确定度为0.0003,则取x=3.5484;3.6532若不确定度为0.002,则取x=3.548；3.653若不确定度为0.04,则取x=3.55;3.65若不确定度为0.1,则取x=3.5;3.7,有效数字的运算规则:,加减法:与不确定度最大项的末位有效数字对齐。如：57.310.01562.24342（=55.08218）=55.08乘除法:与最少个数的有效数字相同。如：57.310.01562.24342（=0.398514767）=0.399注意：在前两种不确定度表示方法中，测量值也必须按有效数字的规定来表示。,不确定度的传递:,在间接测量时，待测量是由直接测量的量通过计算而得的。此时，待测量的不确定度由各直接测量的量的不确定度传递而得。加减法:乘除法:乘方：一般传递公式：当各直接测量的量相互独立无关时，,例题1：用电子天平测得一个圆柱体的质量M=80.36g；电子天平的最小指示值为0.01g；不确定度限值为0.02g。用钢尺测量该圆柱体的高度HH2H1，其中，H14.00cm，H219.32cm；钢尺的分度值为0.1cm，估读1/5分度；不确定度限值为0.01cm。用游标卡尺测量该圆柱体的直径D（数据如下表所示）；游标卡尺的分度值为0.002cm；不确定度限值为0.002cm。试根据上述数据，计算该圆柱体的密度及其不确定度。,分析：对质量的测量：,圆柱体高度：,圆柱体的直径的平均值：,实验结果：,材料的密度：,四.作图与拟合,作图法最小二乘法,1、清晰地看到定性关系（螺线管的磁场分布）2、方便地比较不同特性（不同曲线用不同符号或不同颜色）3、合理地从图上得到有用的信息（比如：求斜率或从图上读出曲线峰或谷处的信息等）,作图法直线拟合,一、为何作图？,二极管伏安特性,直线求斜率,螺线管中心轴线上的磁场分布,二、如何作图？,选择图纸（采用标准坐标纸、反映有效数字、实图占1/2以上）根据物理量的差（取整）选择图纸的格数根据自变量因变量选择图纸的方向（一般取自变量为横坐标）画坐标轴、分度线（等间距、勿太密）并标明物理量名称（斜体）及单位（正体）画数据点（不标数据值、符号长度反映不确定度）画直线或曲线，标明特殊点的坐标值（计算斜率用的点、峰、谷等）,作图规则1)用标准坐标纸；坐标轴不一定取图纸的边线，标度不一定从0开始。2)在选择比例时，应使图纸上的1格所表示的物理量为原数据的量值的1、2、5等倍（或它们的十进倍率）。3)对每一坐标轴，要标明物理量的名称及单位符号。每隔一定距离划上短线并注明标度值，标度值不必取实验数据中的全部有效数字位数。4)数据点要用端正的符号来表示。不同的数据组应使用不同的符号。直线或曲线的线条务必匀、细、光滑，不通过图线的数据点应匀称地分布在图线的两侧，且尽量靠近图线。5）如用计算机作图，可不用坐标纸，但仍应画分隔线，其间隔仍应取1、2、5的十进倍率，以便于读图。,用铅笔作图,三、如何读图,1、从图上读数据点的值（X，Y）时，应正确反映有效数字。2、从图上读某点的单一坐标值（X或Y）时，不仅应正确反映有效数字，还要标明单位。3、从图上求直线斜率时，取两数据点的距离应远些，但不超过实验点的范围；斜率应有相应的单位。,三、如何读图？,实验名称：量子论实验图名：Ip-UG曲线实验者：郝时彦实验时间：2007/2/12,最小二乘法认为：假设各xi的值是准确的，所有的不确定度都只联系着yi，若最佳拟合的直线为：，则所测各值与拟合直线上相应的各估计值之间的偏差的平方和最小，即：直线方程中：,最小二乘法直线拟合,谢谢！,