La física médica [1] se ocupa de la aplicación de los conceptos y métodos de la física a la prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades humanas con el objetivo específico de mejorar la salud y el bienestar humanos. [2] Desde 2008, la física médica está incluida como una profesión de la salud según la Clasificación Internacional Uniforme de Ocupaciones de la Organización Internacional del Trabajo . [3]
Aunque a veces la física médica también puede denominarse física biomédica , biofísica médica , física aplicada en la medicina , aplicaciones de la física en la ciencia médica , física radiológica o radiofísica hospitalaria , un " físico médico " es específicamente un profesional de la salud [4] con especialidad educación y formación en los conceptos y técnicas de aplicación de la física en medicina y competente para ejercer de forma independiente en uno o más de los subcampos de la física médica. [5] Tradicionalmente, los físicos médicos se encuentran en las siguientes especialidades de atención médica: oncología radioterápica (también conocida como radioterapia o radioterapia), radiología diagnóstica e intervencionista (también conocida como imágenes médicas), medicina nuclear y protección radiológica . La física médica de la radioterapia puede implicar trabajos como la dosimetría , el control de calidad del linac y la braquiterapia . La física médica de la radiología diagnóstica e intervencionista implica técnicas de imágenes médicas como la resonancia magnética , la ecografía , la tomografía computarizada y los rayos X. La medicina nuclear incluirá la tomografía por emisión de positrones y la terapia con radionúclidos. Sin embargo, se pueden encontrar físicos médicos en muchas otras áreas, como monitorización fisiológica, audiología, neurología, neurofisiología, cardiología y otras.
Los departamentos de física médica se pueden encontrar en instituciones como universidades, hospitales y laboratorios. Los departamentos universitarios son de dos tipos. El primer tipo se ocupa principalmente de preparar a los estudiantes para una carrera como físico médico hospitalario y la investigación se centra en mejorar el ejercicio de la profesión. Un segundo tipo (cada vez más llamado "física biomédica") tiene un alcance mucho más amplio y puede incluir investigaciones en cualquier aplicación de la física a la medicina, desde el estudio de la estructura biomolecular hasta la microscopía y la nanomedicina.
En los departamentos de física médica de los hospitales, la declaración de misión de los físicos médicos adoptada por la Federación Europea de Organizaciones de Física Médica (EFOMP) es la siguiente: [6] [7]
"Los físicos médicos contribuirán a mantener y mejorar la calidad, la seguridad y la rentabilidad de los servicios de atención médica a través de actividades orientadas al paciente que requieren la acción, participación o asesoramiento de expertos con respecto a la especificación, selección, pruebas de aceptación, puesta en servicio, control/garantía de calidad y optimización clínica. uso de dispositivos médicos y con respecto a los riesgos para el paciente y la protección contra agentes físicos asociados (por ejemplo, rayos X, campos electromagnéticos, luz láser, radionúclidos), incluida la prevención de exposiciones no intencionadas o accidentales, todas las actividades se basarán en la mejor evidencia actual o en datos científicos propios; investigación cuando la evidencia disponible no es suficiente. El alcance incluye riesgos para los voluntarios en la investigación biomédica, cuidadores y consoladores. El alcance a menudo incluye riesgos para los trabajadores y el público, particularmente cuando estos impactan el riesgo del paciente.
El término "agentes físicos" se refiere a radiaciones electromagnéticas ionizantes y no ionizantes , campos eléctricos y magnéticos estáticos , ultrasonidos , luz láser y cualquier otro agente físico asociado con la medicina, por ejemplo, rayos X en tomografía computarizada (TC), rayos gamma /radionucleidos. en medicina nuclear, campos magnéticos y radiofrecuencias en resonancia magnética (MRI), ultrasonido en ecografía y mediciones Doppler .
Esta misión incluye las siguientes 11 actividades clave:
Algunas instituciones educativas albergan departamentos o programas que llevan el título "biofísica médica" o "física biomédica" o "física aplicada en medicina". Generalmente, estos se dividen en una de dos categorías: departamentos interdisciplinarios que albergan biofísica , radiobiología y física médica bajo un mismo paraguas; [8] [9] [10] y programas de pregrado que preparan a los estudiantes para estudios adicionales en física médica, biofísica o medicina. [11] [12] La mayoría de los conceptos científicos en bionanotecnología se derivan de otros campos. Los principios bioquímicos que se utilizan para comprender las propiedades materiales de los sistemas biológicos son fundamentales en la bionanotecnología porque esos mismos principios se utilizarán para crear nuevas tecnologías. Las propiedades y aplicaciones de los materiales estudiadas en bionanociencia incluyen propiedades mecánicas (p. ej., deformación, adhesión, falla), eléctricas/electrónicas (p. ej., estimulación electromecánica, condensadores , almacenamiento de energía/baterías), ópticas (p. ej., absorción, luminiscencia , fotoquímica ), térmicas (p. ej., termomutabilidad, gestión térmica), biológica (por ejemplo, cómo interactúan las células con los nanomateriales, fallas/defectos moleculares, biodetección, mecanismos biológicos como la mecanosensación ), nanociencia de las enfermedades (por ejemplo, enfermedades genéticas, cáncer, fallos de órganos/tejidos), así como informática (por ejemplo, ADN informática ) y agricultura (entrega selectiva de pesticidas, hormonas y fertilizantes. [13] [14] [15] [16]
La Organización Internacional de Física Médica (IOMP) reconoce las principales áreas de empleo y enfoque de la física médica. [17] [18]
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La física de imágenes médicas también se conoce como física de radiología intervencionista y de diagnóstico. Los físicos clínicos (tanto "internos" como "consultores") [19] normalmente se ocupan de áreas de pruebas, optimización y control de calidad de las áreas de física de radiología diagnóstica , como rayos X radiográficos , fluoroscopia , mamografía , angiografía y tomografía computarizada. , así como modalidades de radiación no ionizante como ultrasonido y resonancia magnética . También pueden ocuparse de cuestiones de protección radiológica como la dosimetría (para el personal y los pacientes). Además, muchos físicos de imágenes suelen estar involucrados con sistemas de medicina nuclear , incluida la tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT) y la tomografía por emisión de positrones (PET). A veces, los físicos de imágenes pueden dedicarse a áreas clínicas, pero con fines de investigación y enseñanza, [20] como la cuantificación de la ecografía intravascular como un posible método para obtener imágenes de un objeto vascular en particular.
La física radioterapéutica también se conoce como física de la radioterapia o física del oncólogo radioterápico . La mayoría de los físicos médicos que trabajan actualmente en Estados Unidos, Canadá y algunos países occidentales pertenecen a este grupo. Un físico de radioterapia normalmente se ocupa diariamente de sistemas de acelerador lineal (Linac) y unidades de tratamiento de rayos X de kilovoltaje, así como de otras modalidades como tomoterapia , bisturí gamma , Cyberknife , terapia de protones y braquiterapia . [21] [22] [23] El aspecto académico y de investigación de la física terapéutica puede abarcar campos como la terapia de captura de neutrones de boro , la radioterapia de fuente sellada , la radiación de terahercios , el ultrasonido enfocado de alta intensidad (incluida la litotricia ), los láseres de radiación óptica , la radiación ultravioleta , etc. , incluida la terapia fotodinámica , así como la medicina nuclear , incluida la radioterapia con fuente abierta , y la fotomedicina , que es el uso de la luz para tratar y diagnosticar enfermedades.
La medicina nuclear es una rama de la medicina que utiliza la radiación para proporcionar información sobre el funcionamiento de órganos específicos de una persona o para tratar enfermedades. Se pueden obtener imágenes fácilmente de la tiroides , los huesos , el corazón , el hígado y muchos otros órganos, y se pueden detectar alteraciones en su funcionamiento. En algunos casos, las fuentes de radiación se pueden utilizar para tratar órganos enfermos o tumores. Cinco premios Nobel han estado íntimamente involucrados con el uso de trazadores radiactivos en medicina. Más de 10.000 hospitales en todo el mundo utilizan radioisótopos en medicina y alrededor del 90% de los procedimientos son para diagnóstico. El radioisótopo más común utilizado en el diagnóstico es el tecnecio-99m , con unos 30 millones de procedimientos por año, lo que representa el 80% de todos los procedimientos de medicina nuclear en todo el mundo. [24]
La física de la salud también se conoce como seguridad radiológica o protección radiológica . La física de la salud es la física aplicada de la protección radiológica con fines de salud y atención sanitaria. Es la ciencia que se ocupa del reconocimiento, evaluación y control de los riesgos para la salud para permitir el uso y la aplicación seguros de las radiaciones ionizantes. Los profesionales de la física de la salud promueven la excelencia en la ciencia y la práctica de la protección y seguridad radiológica.
Algunos aspectos de la física de las radiaciones no ionizantes pueden considerarse bajo la protección radiológica o la física de diagnóstico por imágenes. Las modalidades de imágenes incluyen resonancia magnética , imágenes ópticas y ultrasonido . Las consideraciones de seguridad incluyen estas áreas y los láseres.
También se han utilizado mediciones fisiológicas para controlar y medir diversos parámetros fisiológicos. Muchas técnicas de medición fisiológica no son invasivas y pueden usarse junto con otros métodos invasivos o como alternativa a ellos . Los métodos de medición incluyen la electrocardiografía. Muchas de estas áreas pueden estar cubiertas por otras especialidades, por ejemplo, ingeniería médica o ciencias vasculares. [25]
Otros campos estrechamente relacionados con la física médica incluyen campos que se ocupan de datos médicos, tecnología de la información e informática para la medicina.
Los físicos no clínicos pueden centrarse o no en las áreas anteriores desde un punto de vista académico y de investigación, pero su ámbito de especialización también puede abarcar láseres y sistemas ultravioleta (como la terapia fotodinámica ), resonancia magnética funcional y otros métodos de obtención de imágenes funcionales . como imágenes moleculares , tomografía de impedancia eléctrica , imágenes ópticas difusas , tomografía de coherencia óptica y absorciometría de rayos X de energía dual .
