#Q博展知識
在德國科學家倫琴發現X射線以前,醫生診斷病患體內的情況在手術前都只能依據觸診或是病患自己的描述,這樣的診斷方法常會造成誤診,以致拖延治療進度
現代醫學造影技術的發展,使病患經過掃描後就能夠很清楚的知道體內發生的問題,協助醫生更了解病患的狀況。
就讓Q博來簡單的介紹醫學影像技術吧!
【3D影像醫學及手術】
1970年代發展的電腦斷層(Computed Tomography,簡稱CT)及磁振造影(MRI),經過數代的進階,時至今日的21世紀,不僅速度飛快、解析度高清、更進入從二維(2D)重建三維(3D)接近人體解剖的虛擬實境(Virtual Reality簡稱VR)的軟體發展。 VR虛擬實境已經運用在遊戲、媒體、室內設計、建築等各行各業,透過這樣技術將是未來融合虛實世界的重要設備,同樣運用於外科手術,三維(3D)的VR更可以做治療前計畫、教學及微創手術前的模擬操作。
所謂的AR擴增實境(Augmented Reality)的定義就是將3D重建的VR與實際的即時影像重疊結合,讓醫師在手術時更清楚病灶及周圍器官的相關性,特別是血管,使手術避免出血,視野更清楚。 目前至少已經有三個器官突破挑戰AR,即是眼睛、手與腦部(Augmented Eye, Hands and Brain),這個確定性的進步不僅是醫療科技的創新更是人民的福祉。
https://scitechvista.nat.gov.tw/UrlMap?t=fG8
【核子醫學科技】
大自然中有氮、氫、氧、碳……等多種元素,這些元素分別有不同的原子序數與質量數。凡原子序數相同、質量數不同的元素都稱為同位素,各同位素的化學性質仍相同,只是物理性質不一樣。例如:氫有三個同位素,氫一叫氫,氫二叫氘,氫三叫氚,原子序都是1,但其質量數,氫是1,氘是2,氚是3,質量數的不同,使物理性質也不同。若從物理上觀察:氫的個性穩定,不會釋出放射線,稱為氫的「穩定同位素」;氚的個性不穩定,會釋出β負粒子放射線,稱為氫的「放射性同位素」。
當我們需要放射線的時候,可以先製造一個不穩定的放射性同位素,由於它會釋出不同能量的粒子與放射線,也因此,放射性同位素成為人造放射線的主要來源之一。
核醫科技結合放射性同位素藥物及放射線示蹤性,協助醫生診斷或追蹤病情;利用X光的穿透性,讓體內器官組織病變在底片上顯示;紫外光與物質作用時具有殺菌力;醫院為癌症病患做放射線治療,即是一種透過鈷-60加瑪(γ)射線或電子加速器產生X射線殺死癌細胞的治療方法。
https://scitechvista.nat.gov.tw/UrlMap?t=h5C
【磁振造影】
要說明磁振造影的原理,必須先解釋什麼是「核磁共振」。可以想像一個原子的結構,是在中心有一個很小的原子核,週圍有電子。不同的元素,它的原子核裡,會有不一樣數目的質子與中子,質子與中子數量的總和,稱為「質量數」。一個原子,只要原子核的質量數是奇數,比如是1, 3, 5, 7……的時候,當原子在強力磁場的作用下,原子核外圍電子的「磁矩」的「總向量和」,就會順著磁場方向來排列。這個時候,如果向原子照射適當的電磁波,原子核就會吸收其中的特定波長或能量的電磁波,被激發到比較高的能階,這個過程稱為「核磁共振」。
原子核會自然從高的能階掉回低的能階,此時它會放出電磁波,於是就產生了核磁共振的信號,也就是用來做磁振造影的信號。我們可以用儀器偵測這些信號。比方說,生物體內含有許多水,水分子是由氫原子和氧原子組成的,氫原子的質量數是1,我們就可以使用核磁共振的設備,讓它產生信號,並且偵測。醫學界發現,利用這個方法,不必動手術接觸人體,就可以獲取體內水分子分布的資訊,從而精確繪製人體內部的結構,這就叫做磁振造影。
https://scitechvista.nat.gov.tw/UrlMap?t=i8w
質子 數目 在 PanSci 科學新聞網 Facebook 的最讚貼文
【#科學腦洞時間】如果喝下重水,會怎麼樣?
水是人類賴以生存的物質,但水不只有 H₂O 一種喔!
同位素指的是同元素下質子數目相同,但中子數目不同。氫原子的同位素有三種 : 氫(H)、氘(D)、氚(T)。
用 D 來取代 H ,會得到 D₂O,稱為重水。
_.
💧重水中氘原子量為氫的兩倍,組成的水重量會比一般水重,密度自然也較大,不過氘本身不具有放射性。
以重水來培養植物的話,重水含量愈高,植物生長會明顯放慢,比例超過一半時,植物甚至會死亡 。
老鼠實驗當中,當攝入的重水濃度達 25%時會導致不孕。體內重水含量達到 50% 時,需要快速細胞增生的組織會出現毛病,其餘組織病變也隨著濃度加高變多。到 90% 時,老鼠便會快速死亡。
可見,重水對動植物都有負面影響,尤其是生長方面。
_.
💧D₂O 有較強的氫鍵效應,分子間作用力比 H₂O 強,人若喝進少量重水,不太會影響身體運作;但量大時,會最先影響新增生的細胞。
首先影響的是酵素,重水充滿體內,便會改變酵素活性,使體內很多基本的反應漸漸失常。
DNA 也會被影響,DNA 由氫鍵組成,重水會影響細胞分裂或有絲分裂,改變細胞本質,可能擴及全身。
但要影響有絲分裂,體內重水濃度要達到 25%~50% 。其實我們每天都會攝取到微量的重水,自然界的水中,每一公升就含有 0.29 克的重水。
所以正常生活情況,是不用擔心的喔!
_
《科科工商時間》
想看更多有趣又貼近日常的科學文章?想測驗看看你是否真的讀懂了內容?
盡請期待明天《科學生》的重大宣布!
質子 數目 在 小小藥罐子 Facebook 的最讚貼文
【火 = ??? 山 = ???】
〈服藥兵法:風、火、山、林(二)〉
繼「風」「林」後,現在,藥罐子不妨跟各位看倌,一同認識「火」「山」吧!
一、侵掠如火
說到「火」,便不得不提《孫子兵法》裡的〈火攻〉。
在孫子的年代,還沒有發明火藥,在戰爭上,「火」便成為一種最常用的武器,最主要的原因,離不開六個字:「一發不可收拾」,同時,古代還沒有消防員、消防車、消防局,一旦發生火警,火勢便會迅速蔓延,一發不可收拾,所以,在古代,火,可以作為一種大殺傷力武器,大規模消滅敵軍。(當然,就算是現在,有時候,要撲滅火災,也未必是一件容易的事情。)
所以,孫子便直接將「放火」作為一種計謀,最後,還刻意寫了一篇〈火攻〉,專門介紹這種戰術。
其中,《孫子兵法》在〈火攻〉裡說:
火發於內,則早應之於外。
簡單說,在敵軍軍營內部放火,必須在敵營外面駐兵,裡應外合,才能「勢如猛火之熾,誰敢禦我!(〈張預注〉)」
在用藥上,這就是說:
第一,配合藥物相關的服用方法,目的在讓藥物發揮最理想的功效,從而能夠治療相關的病症、紓緩相關的症狀。
舉例說,質子泵抑制劑(Proton Pump Inhibitor, PPI),作為一種胃藥,顧名思義,作用原理,在直接抑制胃壁細胞(Parietal Cells)裡的質子泵(Proton Pump),從而抑制氫離子(Hydrogen Ions)的釋放,達到抑制胃酸分泌的效果,在用法上,一般建議,在餐前30分鐘前服用,因為相較其他質子泵而言,質子泵抑制劑抑制活躍的質子泵,效果較大,所以,最理想的做法,是透過進食,激活質子泵分泌胃酸,達到最理想的制酸效果。
第二,透過兩種或以上的藥物,透過不同的原理、方法,產生協同效應(Synergic Effect)。
協同效應,簡單說,就是「1 + 1 > 2」。
這樣做,到底有什麼好處呢?
一、增強藥物的功效。透過多種不同的途徑,多管齊下,產生同一種效果,這樣便會相得益彰,加強藥物的療效。
二、減低其中一種藥物的劑量,保留藥物的劑量額度上限,在必要的時候,加大劑量,作為治療的最後殺著。
三、減少因為增加一種藥的劑量所導致的毒性,從而減少出現副作用的機會。
四、減少出現耐受性(Drug Tolerance)的機會。所謂「耐受性」,是指使用一種藥物一段時間後,藥物的功效便會慢慢減弱,時效便會漸漸縮短,往往需要透過增加藥物的劑量,達到相同的療效。耐受性,一般而言,取決於用藥的時間、劑量。所以,透過盡量避免提高藥物的劑量,從而希望延緩出現耐受性的風險。
當然,世事無絕對。有時候,醫生可能會傾向選擇增加一種藥的劑量,多於添加另一種藥,達到「協同效應」的效果。
其中,可能是以下這些原因:
一、用藥者對另一種藥,出現過敏。
二、用藥者的情況雖然惡化,但是並沒有想像中的嚴重,所以,有時候,協同效應,可能會適得其反、枉矯過正,藥性過重、藥效過強,可能會對用藥者產生不良反應。
二、不動如山
王晳在注釋裡,補充說:
堅守也。
其實,不動如山,顧名思義,便是「堅守」。
問題是,在用藥上,我們需要堅守的,到底是什麼?
藥物的數目、藥物的劑量……這些答案,全部正確,但是,這些答案,說破了,只是手段,背後真正的目的,還是控制病情、穩定病情。
這就是說,「一動不如一靜」。
因為,一般而言,藥物,往往會分為一線藥物、二線藥物兩種。這是根據藥物的藥性、毒性,歸納、分類,然後,順序排列,針對實際的情況、症狀的變化,有怎麼程度的症狀,便用怎麼等級的藥物,對症下藥。
但是,如果病情失去控制的話,便可能需要增加藥物的劑量,不難想像,會增加出現相關副作用的風險,或者可能需要拾級而上,動用二線藥物,在相當程度上,便代表病情已經愈來愈重,藥物已經愈來愈少,同時代表治療將會愈來愈難。
至於,如何能夠做到「不動如山」呢?
唔……最簡單的方法,便是用藥者能夠按照藥物標籤的指示,準時、準確服藥,同時配合相關的健康建議,便是了。
至於,如果想挑戰自己,提升到高一點的境界,當然是順道認識手上的藥物,掌握這些藥的適應症、服用方法、副作用、注意事項,進而靈活用藥,將用藥這門科學與藝術的結晶發揮到極致,成為一個上乘的用藥者!
相關文章:
〈服藥兵法:風、火、山、林(一)〉:http://pegashadraymak.blogspot.hk/2017/05/blog-post_15.html