¿Cuáles son algunos ejemplos de veces que las matemáticas se usan en medicina?

¿Alguna vez has visto una de estas imágenes?

Eso es una exploración de MRI. Y oh, hombre, hay muchas matemáticas detrás de crear esa imagen.

Aquí hay una visión general limitada de algunas de las matemáticas complejas que se utilizan para crear estas imágenes:

Ecuaciones diferenciales

Hay una gran cantidad de física que debe entenderse para producir correctamente una imagen de MRI precisa. Una de las ecuaciones más importantes que ayudan a explicar la física subyacente es la ecuación de Bloch.

Análisis de Fourier

El análisis de Fourier es increíblemente importante para hacer una reconstrucción de imágenes adecuada.

Estas son algunas de las matemáticas involucradas:

La transformada de Fourier de tiempo continuo

La serie de Fourier

La Transformada de Fourier de Tiempo Discreto

La Transformada Discreta de Fourier

Y si crees que eso no es suficiente, hay más.

Mejoramiento

Hay una gran cantidad de aproximación involucrada en la reconstrucción de una imagen dada datos porque es muy costoso computacionalmente para hacerlo de otra manera. Como resultado, gran parte de la reconstrucción intenta minimizar algunas funciones de costos dadas algunas limitaciones, que es de lo que se trata el campo de la optimización.

Y aquí hay algo de esa matemática:

Estimación de Mínimos Cuadrados

Método de gradiente de conjugado no lineal

Y esto es solo una pequeña muestra de algunas de las matemáticas que ocurren en el campo de las imágenes médicas. Si desea obtener más información, consulte Desafíos matemáticos en MRI.

Simplemente cálculos de dosis con respecto a miligramos y milímetros se utilizan comúnmente con respecto a matemática en medicina per se. Las dosis se calculan con respecto a la edad (comúnmente) y el peso corporal. Los goteos intravenosos en la atención cardiovascular se pueden titular para la regulación adecuada de la presión arterial del paciente. La sedación es otra. Por lo general, los medicamentos se calculan para que el paciente pueda recibirlo ya sea por vía oral o intravenosa. Todo depende de factores de edad, peso corporal, estado de salud subyacente, proceso de la enfermedad y, más obviamente, la medicación. En tales situaciones, calcular la cantidad correcta puede ser la diferencia en alguien que recibe un medicamento que puede resultar efectivo (por lo tanto, terapéutico) o tóxico, dependiendo de la medicación o los medicamentos. Las conversiones comunes se refieren a 1 gramo (gm) a 1000 miligramos (mg) a 1,000,000 microgramos (mcg), litros a milímetros (ml o cc), y así sucesivamente.