La fisica en la medicina (Ciencia y Tecnologa) (Spanish Edition) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Fondo de Cultura Economica

作者:Pina Barba

出品人:

页数:119

译者:

出版时间:2008-01-01

价格:USD 5.99

装帧:Paperback

isbn号码:9789681666248

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 医学
• 科学
• 技术
• 西班牙语
• 医学物理学
• 健康科学
• 应用物理学
• 西班牙版
• 教材

《医学中的物理学（科学与技术）》 引言： 在现代医学的宏伟画卷中，物理学扮演着不可或缺的关键角色，它如同深邃的基石，支撑起无数诊断、治疗和研究的创新。从早期对人体结构的粗略探索，到如今精密的影像技术和粒子治疗，物理学的原理无处不在，驱动着医学的每一次进步。《医学中的物理学（科学与技术）》这本书，正是旨在揭示这一深刻联系，它将抽象的物理学概念与实际的医学应用巧妙地融合，为读者提供一个全面而深入的视角，理解物理学如何赋能医学，守护生命健康。 本书并非仅仅罗列物理学公式和医学术语，而是力图构建一座桥梁，让那些对医学抱有浓厚兴趣，同时也对科学原理感到好奇的读者，能够跨越学科的界限。它将引领我们探索那些隐藏在日常医疗设备和前沿技术背后的物理学原理，理解这些原理如何在复杂的生物系统中发挥作用，最终为疾病的诊断和治疗提供强有力的支持。 第一部分：成像技术——“看见”身体内部的奥秘 想象一下，如果我们能够“看见”身体内部正在发生的一切，那么诊断疾病将变得多么容易。物理学正是赋予我们这种“超能力”的关键。 X射线与CT扫描： 故事始于1895年伦琴的偶然发现。X射线，作为一种不可见的电磁波，能够穿透人体组织，但在不同密度的组织（如骨骼、肌肉、空气）处会被不同程度地吸收。利用这一特性，X射线成像技术得以诞生。书的第一部分会详细阐述X射线的产生原理、其与物质的相互作用，以及如何通过感光板或数字探测器记录下这些信息，形成二维的X射线图像。我们将学习到，骨骼因为密度最高，吸收X射线最多，所以呈白色；而肺部充满了空气，吸收最少，则呈黑色。 然而，二维图像存在信息丢失的问题。计算机断层扫描（CT）的出现，彻底改变了这一局面。CT并非一次性成像，而是通过X射线探测器围绕患者旋转，从不同角度收集大量数据，再由计算机进行层层重建，生成横断面的三维图像。本书将深入解析CT扫描的核心物理学原理，包括X射线的衰减、投影数据、图像重建算法（如滤波反投影法）等。我们将了解CT扫描如何通过精确测量X射线在不同角度的穿透能力，构建出高分辨率的身体内部横截面图像，从而发现微小的病变，如早期肿瘤、血管异常等。 核磁共振成像（MRI）： 与X射线成像不同，MRI是一种基于原子核在强磁场和射频脉冲作用下产生共振现象的成像技术，它不使用电离辐射，对人体是安全的。MRI的核心在于利用人体内大量水分子的氢原子核（质子）的自旋特性。在强磁场作用下，这些质子的自旋会趋于某种方向。当施加特定频率的射频脉冲时，质子会吸收能量并发生共振，随后释放能量，产生信号。书会详细介绍磁场的产生、射频脉冲的设计、信号的接收和处理，以及梯度磁场在空间定位中的作用。我们将理解，不同组织（如脂肪、水、肌肉）的氢原子核在磁场和射频脉冲下的响应速度和信号强度不同，这正是MRI能够区分不同组织的物理基础。MRI的优势在于其卓越的软组织对比度，能够清晰地显示大脑、脊髓、肌腱、韧带等结构，对于神经系统疾病、软组织损伤的诊断至关重要。 超声成像： 超声成像利用声波的反射和散射来形成图像，同样是一种无创、无辐射的成像技术，尤其适用于观察软组织和流动性结构。本书会解释超声波的产生（压电效应）、传播特性，以及当超声波遇到不同介质界面时发生的反射和散射现象。声波遇到密度或声阻抗差异较大的组织时，会产生回声。超声换能器（探头）既能发射超声波，又能接收回声。通过测量回声返回的时间和强度，以及超声波在组织中的传播速度，就可以计算出组织的深度和成像，形成灰度图像。我们还将了解多普勒效应在超声成像中的应用，它能够检测血流的速度和方向，对于诊断血管疾病（如血栓、狭窄）有着不可替代的作用。 放射性核素成像（PET/SPECT）： 这类成像技术属于核医学范畴，利用放射性核素标记的示踪剂来反映身体的代谢活动或器官功能。PET（正电子发射断层扫描）和SPECT（单光子发射计算机断层扫描）利用不同的放射性核素，通过它们衰变时释放的粒子（正电子或光子）来成像。PET利用放射性核素（如氟-18标记的葡萄糖）在肿瘤细胞代谢活跃区域富集，通过检测其衰变产生的光子对来成像。SPECT则检测放射性核素释放的伽马光子。本书会阐述放射性核素的衰变原理、示踪剂的选择和标记方法、探测器的构造以及图像的重建过程。我们将理解，PET/SPECT成像能够提供功能性信息，而不仅仅是形态学信息，对于疾病的早期诊断、疗效评估和复发监测具有重要意义。 第二部分：治疗手段——物理学的力量如何战胜疾病 物理学不仅帮助我们“看见”疾病，更提供了强大的武器来“治疗”疾病。 放射治疗： 癌症治疗是放射治疗的典型应用。本书将深入探讨不同类型的电离辐射（如X射线、伽马射线、电子束、质子束）如何杀死癌细胞。我们将学习到，高能辐射可以破坏癌细胞的DNA，使其无法复制而死亡。但同时，我们也必须考虑如何最大限度地照射到肿瘤，同时尽量减少对周围健康组织的损伤。这涉及到辐射剂量的计算、辐射束的聚焦技术、治疗计划的设计（如三维适形放疗、强度调制放疗IMRT、质子治疗）等。我们会理解，精确的剂量控制、多角度照射以及先进的治疗技术，都是在物理学原理指导下实现的。 激光在医学中的应用： 激光，一种高度聚焦、单色、相干的光束，在医学领域展现出巨大的潜力。从眼科手术中精确切割视网膜，到皮肤科治疗血管瘤和色素沉着，再到外科手术中的切割和止血，激光的应用无处不在。本书会解释激光的产生原理（受激辐射）、不同波长激光的特性以及它们与生物组织的相互作用（如光热效应、光动力效应）。例如，Nd:YAG激光和CO2激光常用于切割和汽化组织，而染料激光则常用于治疗皮肤疾病。我们还将了解光动力疗法（PDT），它利用光敏剂在特定波长激光照射下产生单线态氧，从而杀死癌细胞。 电疗与生物电： 人体本身就充满了电活动，例如神经冲动、心肌收缩等。电疗利用外部电流来治疗疾病。低频电疗可用于缓解疼痛、促进血液循环，高频电疗可用于消炎、止痛。本书还会探讨电休克疗法（ECT）在精神疾病治疗中的应用，以及心脏起搏器的工作原理，它们都依赖于对生物电信号的理解和控制。 力学在骨科与康复中的应用： 骨骼、肌肉、关节等构成人体的支撑和运动系统，其力学性能至关重要。本书将探讨生物力学在骨折固定（如内固定钉、钢板）、人工关节置换、脊柱矫形等方面的应用。例如，理解骨骼在承受不同载荷时的力学反应，有助于设计更坚固、更耐用的植入物。康复工程中的外骨骼、矫形器等也离不开对人体力学特性的深入研究。 第三部分：物理学原理在生命科学中的渗透 物理学原理的触角早已延伸至生命科学的各个角落，深刻地影响着我们对生命过程的理解。 分子动力学与生物物理学： 微观世界中，分子的运动和相互作用构成了生命活动的基础。分子动力学模拟利用计算机技术，根据物理学定律，模拟蛋白质折叠、药物与靶点结合、离子通道开关等过程。生物物理学则运用物理学的概念和实验方法，研究生物体系的结构、功能和动力学过程，例如膜蛋白的传输、DNA的双螺旋结构稳定性等。本书会介绍这些领域的前沿进展，展示物理学如何帮助我们揭示生命活动的微观机制。 热力学与生物过程： 生命体是一个开放的、远离平衡的复杂系统，其维持和运作离不开能量的转化和利用。热力学定律，如能量守恒和熵增定律，在理解生物能量代谢（如ATP的合成）、物质运输、信息传递等方面发挥着指导作用。例如，细胞膜上的离子通道如何利用浓度梯度和电势差来驱动物质跨膜运输，就与热力学的概念密切相关。 流体力学在血液循环与呼吸中的作用： 血液在血管中的流动、肺泡中的气体交换，都是典型的流体力学现象。本书将探讨血液的粘度、血管网络的结构如何影响血液的流动效率，以及肺部空气动力学如何促进氧气的摄入和二氧化碳的排出。对这些流体力学过程的理解，对于诊断和治疗心血管疾病、呼吸系统疾病至关重要。 结论： 《医学中的物理学（科学与技术）》这本书，将带领读者踏上一段激动人心的旅程，去发现物理学如何以其严谨的逻辑和强大的力量，成为现代医学不可或缺的驱动引擎。从那些在我们身体内部悄无声息工作的成像设备，到那些能够直接对抗病魔的治疗技术，再到那些帮助我们理解生命本质的微观研究，物理学无处不在，塑造着我们对健康和疾病的认知，也指引着医学未来的发展方向。通过本书，您将不再仅仅是医疗技术的接受者，而是能够深刻理解其背后的科学原理，认识到物理学的魅力如何为人类的健康福祉贡献着源源不断的力量。这不仅是一本关于科学的书，更是一本关于生命、关于希望的书。

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这本书的封面设计，说实话，第一眼看上去就挺有吸引力的，那种深邃的蓝色调配合着简洁的字体排版，立刻给人一种专业、严谨的感觉。我拿到手的时候，那种纸张的质感也相当不错，拿在手里沉甸甸的，让人觉得物有所值。当然，内容才是王道，这本书的篇幅看起来就相当可观，厚度摆在那里，感觉像是装满了知识的宝库。我当时就想，这绝不是那种泛泛而谈的入门读物，它散发出的气场告诉我，里面肯定藏着硬核的技术细节和深刻的理论阐述。光是目录浏览下来，那些术语的密度就足以让非专业人士望而却步，这反而让我更加确信，对于我们这些在相关领域深耕的人来说，这无疑是一次深入挖掘理论基石的绝佳机会。我期待着翻开它，看看作者是如何驾驭如此庞杂的科学体系，并将其清晰地组织起来的。

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这本书的语言风格，透露着一种沉稳而又不失激情的学者气质。它读起来不像官方的、冷冰冰的文献综述，而是更像一位经验极其丰富的导师，在和你进行一对一的深度探讨。作者在阐述一些历史背景或者理论争议点时，那种旁征博引的文字功底，常常让人忍不住停下来，思考这些科学发现背后的哲学意义和人类探索精神。他很少使用过于花哨的辞藻，但每一个用词都恰到好处，精准地传达了其意图，既保证了科学的准确性，又维护了阅读的流畅性。在我看来，这种平衡感是极其难得的，很多技术书籍为了追求严谨性而牺牲了可读性，但这本显然找到了一个绝佳的平衡点，让读者在学习硬知识的同时，也能感受到科学研究本身的魅力和挑战性。

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这本书的整体结构安排，简直是教科书级别的典范，条理清晰得令人称奇。它不像有些专业书籍那样，为了堆砌知识点而显得支离破碎，而是像一条精心铺设的轨道，引导着读者的思维一步步深入。我特别欣赏作者在章节过渡时所采用的衔接方式，总是能在前一主题的知识点即将达到饱和时，自然而然地引出下一个更深层次的概念，这种流畅感让长时间的阅读也变得不那么枯燥乏味。而且，你会发现，作者似乎对读者的理解程度有着非常精准的把握，他不会过早地抛出过于复杂的数学模型，而是会先用直观的、类比的方式进行铺垫，确保读者的认知基础是稳固的，然后再逐步引入那些精密的公式和图表。这种循序渐进的教学法，极大地降低了理解高深物理原理时的心理门槛，让人在不知不觉中就吸收了大量信息，回过神来才发现自己已经理解了一个复杂系统的运作机制。

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这本书的参考文献部分，简直是另一座宝藏。如果你想沿着某个特定的知识点做更深入的挖掘，这本书提供的参考资料列表绝对是你的“导航地图”。我注意到，作者不仅罗列了那些经典的和奠基性的文献，还包含了不少近些年来的重要研究进展，这说明作者对该领域的脉搏把握得非常到位，确保了书中的内容不仅扎实，而且具有时效性。更重要的是，他似乎在每章的末尾，都对推荐阅读的方向做了一些简短的点评，这比单纯的列表要有用得多，它告诉你：“如果你对这个子领域最前沿的挑战感兴趣，请重点关注这几篇。”这种带着个人专业判断的引导，极大地提高了我们查阅后续资料的效率，避免了在浩瀚的文献海洋中盲目摸索，使得这本书不仅仅是一个知识的容器，更成为了一个高效的学术研究启动平台。

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我必须得说，这本书的插图和图表简直是神来之笔，它们的存在价值远远超过了单纯的“装饰”作用。在很多理论推导非常繁琐的关键部分，作者并没有选择用大段密集的文字去硬拗，而是用一幅精准绘制的示意图，瞬间将那些抽象的概念具象化了。我尤其喜欢那些剖析仪器工作原理的剖面图，每一个组件的相对位置、能量流动的方向，都被标注得清清楚楚，甚至连一些细微的电磁场分布都能观察到。这对于我们搞实验设计的人来说，简直是如虎添翼。有时候，一个复杂的物理现象，光靠文字描述可能需要反复阅读好几遍才能抓住要领，但一旦配上作者精心制作的图表，那种豁然开朗的感觉，真是无价之宝。这种对视觉辅助工具的重视，体现了作者对读者学习体验的深切关怀。

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