Basics of medical physics / Daniel Jirák, Frantisek Vítek.

Format:

Book

Author/Creator:

Jirak, Daniel, author.

Vítek, Frantisek, author.

Language:

English

Subjects (All):

Medical physics.

Physical Description:

1 online resource (224 pages) : illustrations

Edition:

1st ed.

Place of Publication:

Prague : Charles University, Karolinum Press, 2017.

Summary:

Učebnice Basics of Medical Physics (Základy lékařské fyziky) popisuje základní fyzikální vztahy a metody, se kterými se lékař může nejčastěji setkat v klinické nebo experimentální medicíně. Lékařská fyzika je specifická tím, že se zabývá aplikací fyzikálních metod na živý organismus. Je tedy interdisciplinárním vědním oborem, který spojuje fyziku a biologické vědy. Kniha obsahuje osm kapitol: Stavba hmoty; Molekulární biofyzika; Termodynamika; Biofyzika elektrických projevů a účinků; Akustika a fyzikální principy sluchu; Optika; Fyzika rentgenového záření a jeho použití v lékařství; Radioaktivita a ionizující záření. Text je doplněn mnoha obrázky, které pomůžou k snadnějšímu pochopení dané problematiky. Metody, které jsou v učebnici vysvětleny, jsou založeny na různých fyzikálních principech. Některé z nich, např. používání optických zvětšovacích čoček nebo rentgenového záření, jsou známé více než 100 let, jiné nacházejí díky technologickému pokroku uplatnění až v poslední době, jako např. zobrazování magnetickou rezonancí nebo pozitronovou emisní tomografií. Čtenář by tak měl po prostudování této knihy získat ucelený přehled o možnostech využití různých fyzikálních metod v medicíně. Měl by být schopen fyzikální vztahy uvedené v učebnici chápat v širších souvislostech a popsané metody aplikovat v jednotlivých lékařských oborech.

Contents:

Cover

CONTENTS

1. STRUCTURE OF MATTER

1.1 PARTICLES AND FORCE INTERACTIONS

1.2 ENERGY

1.3 QUANTUM EFFECTS

1.3.1 Quantum numbers

1.4 HYDROGEN ATOM

1.4.1 Spectrum of the hydrogen atom

1.5 ELECTRON STRUCTURE OF HEAVY ATOMS

1.6 EXCITATION AND IONISATION OF ATOMS

1.6.1 Binding energy of electrons in an atom

1.7 PRINCIPLE OF MASS SPECTROSCOPY

1.8 ATOMIC NUCLEI

1.8.1 Binding energy of a nucleus

1.8.2 Magnetic properties of nuclei

1.9 FORCES ACTING BETWEEN ATOMS

1.9.1 Ionic bonds

1.9.2 Covalent bonds

1.10 PHYSICAL BASIS OF NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE TOMOGRAPHY

2. MOLECULAR BIOPHYSICS

2.1 MOLECULAR BONDS AND FORCES

2.2 PHASES OF MATTER

2.2.1 Gaseous phase

2.2.2 Liquid phase

2.2.3 Solids

2.2.4 Plasma

2.3 CHANGE OF PHASES

2.3.1 Phase diagram

2.3.2 Gibbs law of phases

2.4 CLASSIFICATION OF DISPERSION SYSTEM

2.4.1 Analytical dispersions

2.4.2 Colloidal dispersions

2.5 WATER

2.6 TRANSPORT PHENOMENA

2.6.1 Basic laws of fluids

2.6.2 Law of Laplace

2.6.3 Viscosity

2.6.4 The Hagen-Poiseuille law

2.6.5 Stokes law

2.6.6 Diffusion

2.7 COLLIGATIVE PROPERTIES OF SOLUTIONS

2.7.1 Raoult laws

2.7.2 Osmotic pressure

2.8 PHASE BORDER PHENOMENA

2.8.1 Surface tension

2.8.2 Adsorption

3. THERMODYNAMICS

3.1 THERMODYNAMIC SYSTEM

3.2 WORK AND HEAT

3.4 HEAT TRANSPORT

3.5 FUNCTIONS OF STATE

3.5.1 Internal energy

3.5.2 Enthalpy

3.5.3 Entropy

3.5.4 Free energy

3.5.5 Free enthalpy

3.6 CHEMICAL POTENTIAL

3.7 REACTION HEAT

3.8 THERMODYNAMICS OF BIOLOGICAL SYSTEM

3.9 TRANSFORMATION AND ACCUMULATION OF ENERGY IN BIOLOGICAL SYSTEM

3.10 MEASUREMENT OF TEMPERATURE

3.10.1 Liquid thermometers

3.10.2 Medical thermometer

3.10.3 Calorimetric thermometer

3.10.4 Thermocouple.

3.10.5 Electrical resistance thermometer

3.10.6 Thermistor

3.10.7 Thermography

3.10.8 A bimetallic strip

3.11 CALORIMETRY

3.12 THERMAL LOSSES

3.13 THE LAWS OF THERMODYNAMICS

4. BIOPHYSICS OF ELECTRIC PHENOMENA

4.1 INTRODUCTION

4.1.1 Coulomb law and permittivity

4.1.2 Electric potential, potentials of phase boundary-lines

4.1.3 Donnan equilibrium

4.2 ELECTRIC PHENOMENA IN ALIVE ORGANISM

4.2.1 Resting membrane potential of nerve cell

4.2.2 Action potential of nerve fibre

4.2.3 Action potential in heart cell

4.2.4 Electrocardiogram (ECG)

4.2.5 Heart's electrical sequence and interpretation of electrocardiogram

4.2.6 Electroencephalograph (EEG) and Electromyograph (EMG)

4.3 ELECTRIC FIELD, ELECTRIC CURRENT AND VOLTAGE

4.3.1 Conduction of electric current in organism

4.3.2 Effect of electric current on organism

4.3.3 Conductometry

4.4 OSCILLOSCOPE

5. ACOUSTICS AND PHYSICAL PRINCIPLES OF HEARING

5.1 INTRODUCTION

5.1.1 Basic quantities

5.1.2 The Doppler effect

5.1.3 Weber-Fechner's law

5.1.4 Complex tones

5.2 THE PRINCIPLES OF HEARING

5.3 ULTRASOUND

5.3.1 Piezoelectric effect

5.3.2 Ultrasound imaging

5.3.3 Effect of ultrasound on tissue

5.4 SHOCK WAVES

6. OPTICS

6.1 PROPAGATION OF LIGHT

6.2 RAY OPTICS

6.3 DISPERSION OF LIGHT

6.4 LIGHT SCATTERING

6.4.1 Rayleigh scattering

6.4.2 Raman scattering

6.5 ABSORPTION OF LIGHT

6.6 POLARISATION OF LIGHT

6.6.1 Polarimetry

6.7 QUANTUM OPTICS

6.8 WAVE OPTICS

6.8.1 Interference of light

6.8.2 Diffraction of light

6.9 LENSES

6.9.1 Compound microscope

6.10 LASER

6.11 OPTICS OF THE HUMAN EYE

6.11.1 Eye defects

6.11.2 Biophysics of vision

7. X-RAY PHYSICS AND MEDICAL APPLICATION

7.1 GENERAL FEATURES OF X-RAYS.

7.1.1 Production of braking radiation (bremsstrahlung)

7.1.2 Production of characteristic X-rays

7.1.3 The attenuation of X-radiation

7.1.4 X-ray contrast

7.2 USE OF X-RAYS FOR DIAGNOSTIC PURPOSES

7.2.1 X-ray imaging methods

7.2.2 Computed tomography

7.2.3 Risks of X-ray radiation

7.3 THERAPEUTIC APPLICATION OF X-RAYS

8. RADIOACTIVITY AND IONISING RADIATION

8.1 NATURAL AND ARTIFICIAL RADIOACTIVITY

8.1.1 Basic law of radioactive decay

8.1.2 Radioactive equilibrium

8.1.3 Radioactive series

8.1.4 Types of radioactive decay

8.2 IONISING RADIATION AND ITS SOURCES

8.2.1 Positively charged particles

8.2.2 Linear accelerators

8.2.3 Circular accelerators

8.2.4 Negatively charged particles - electrons

8.2.5 Neutrons

8.2.6 Radionuclide sources of neutrons

8.2.7 γ-radiation

8.2.8 Cosmic rays

8.3 INTERACTION OF RADIATION WITH MATTER

8.3.1 Interaction of α-particles

8.3.2 Interaction of β-radiation

8.3.3 Interaction of γ-radiation

8.3.4 Neutron interactions

8.4 DETECTION OF IONISING RADIATION

8.4.1 Ionisation chambers

8.4.2 Geiger-Müller counter

8.4.3 Scintillation counter

8.4.4 Semiconductor-based detector

8.4.5 Integral and selective detection of γ-radiation

8.5 BASIC QUANTITIES IN RADIATION DOSIMETRY

8.5.1 Personal dosimeters

8.6 USE OF NUCLEAR MEDICINE IN THERAPY

8.7 USE OF NUCLEAR MEDICINE IN DIAGNOSTICS

8.7.1 Radionuclides

8.7.2 Scintigraphy (planar gamma radiography)

8.7.3 Single photon emission computerised tomography

8.7.4 Positron emission tomography.

Notes:

Description based on print version record.

ISBN:

9788024638843

8024638843

OCLC:

1034726144