Lääketieteellisen kuvantamisen ja fysiikan välillä on vahva yhteys, koska useimmat kuvantamistekniikat vaativat kehittyneitä tieteellisiä tietoja. Esimerkiksi ultraäänikoneita ei olisi voitu keksiä ilman yksityiskohtaista tietoa korkeataajuisen äänen ominaisuuksista. Ydin- ja magneettikuvaus (MRI) -tutkimukset edellyttävät myös syvää tietoa siitä, miten eri materiaalit reagoivat eri tilanteissa, kuten vahvan magneettikentän vaikutuksesta.
Monia lääketieteellisiä kuvantamistekniikoita olisi voitu kehittää vasta tietyn tekniikan ymmärtämisen jälkeen, minkä vuoksi lääketieteellinen kuvantaminen ja fysiikka liittyvät niin läheisesti toisiinsa. Tieteellinen tutkimus on johtanut parempaan tietoon korkean energian sähkömagneettisista aalloista, voimakkaista magneettikentistä ja ultraäänestä. Tämä perustutkimus on antanut lääketieteellisille fyysikoille mahdollisuuden tutkia ja kehittää lääketieteellisiä sovelluksia näille luonnonilmiöille. Turvallisuussyistä on myös tärkeää, että tietyntyyppisestä tekniikasta, kuten voimakkaista magneettikentistä magneettikuvaukseen, tiedetään paljon ennen niiden käyttöä lääketieteellisissä tilanteissa.
Ultraääni on yksi esimerkki siitä, miten lääketieteellinen kuvantaminen ja fysiikka liittyvät vahvasti toisiinsa. Ultraäänitutkimusta varten koneella luodaan korkeataajuista ääntä. Tämä ääni on liian korkea ihmisen kuultavaksi, mutta tieteellisen tutkimuksen ansiosta tiedetään paljon siitä, miten se reagoi eri materiaaleihin. Ultraäänen etuna on, että se voi tunkeutua materiaaliin ja heijastua siitä pois, mikä mahdollistaa kehon sisäisen kuvan luomisen. Ultraäänikoneisiin on monia muita lääketieteellisiä sovelluksia, mukaan lukien munuaiskivien hajottaminen ja urheiluvammojen hoito.
Ydinlääketiede on yksi parhaista esimerkeistä lääketieteellisen kuvantamisen ja fysiikan välisestä yhteydestä. Viime vuosisadan aikana radioaktiivisia aineita on tutkittu valtavasti. Tämä tarkoittaa, että tutkijoilla on paljon tietoa siitä, miten erilaiset radioaktiiviset aineet reagoivat eri tilanteissa. Ydinlääketieteellisissä skannauksissa käytetään vakiintunutta radioaktiivisten materiaalien hajoamisnopeutta, joka voidaan ennustaa hyvin tarkasti niin kauan kuin ainetta löytyy kohtuullisina määrinä, muodostaakseen kehosta yksityiskohtaisen kuvan. Tieteellinen tieto siitä, miten radioaktiiviset materiaalit hajoavat, asettaa myös rajoja määrälle, joka on turvallista ihmisten altistumiselle.
Magneettikuvaus osoittaa myös lääketieteellisen kuvantamisen ja fysiikan välisen yhteyden. MRI -skanneri käyttää magneettikenttiä, jotka ovat jopa 30,000 XNUMX kertaa vahvempia kuin Maan magneettikenttä, vaikuttamaan kehon atomien spiniin. Tämäntyyppinen skannaus yhdistää tieteellisen tiedon magneettikentistä, sähkömagneettisista aalloista ja kvanttimekaniikasta luodakseen erittäin yksityiskohtaisen kuvan. Tällaiset skannaukset eivät olisi mahdollisia ilman valtavaa tutkimusta monilta fysiikan aloilta.