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 ha sido incluida como una profesión de la salud según la Clasificación Internacional Uniforme de Ocupaciones de la Organización Internacional del Trabajo . [3]
Aunque a veces también se hace referencia a la física médica como física biomédica , biofísica médica , física aplicada en 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 educación y capacitación especializada en los conceptos y técnicas de aplicación de la física en medicina y competente para practicar 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 involucrar trabajos como dosimetría , garantía de calidad de linac y braquiterapia . La física médica de la radiología diagnóstica e intervencionista involucra técnicas de imágenes médicas como resonancia magnética , ultrasonido , tomografía computarizada y rayos X. La medicina nuclear incluye la tomografía por emisión de positrones y la terapia con radionúclidos. Sin embargo, se pueden encontrar físicos médicos en muchas otras áreas, como la monitorización fisiológica, la audiología, la neurología, la neurofisiología, la 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 la práctica de la profesión. Un segundo tipo (cada vez más llamado "física biomédica") tiene un alcance mucho más amplio y puede incluir la investigación 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 relación coste-eficacia de los servicios sanitarios mediante actividades orientadas al paciente que requieran la actuación, la participación o el asesoramiento de expertos en lo que respecta a la especificación, la selección, las pruebas de aceptación, la puesta en servicio, el control/garantía de calidad y el uso clínico optimizado de los dispositivos médicos, así como en lo que respecta a los riesgos para el paciente y la protección frente a los agentes físicos asociados (por ejemplo, rayos X, campos electromagnéticos, luz láser, radionucleidos), incluida la prevención de exposiciones no intencionadas o accidentales; todas las actividades se basarán en la mejor evidencia actual o en la propia investigación científica cuando la evidencia disponible no sea suficiente. El alcance incluye los riesgos para los voluntarios en la investigación biomédica, los cuidadores y los reconfortantes. El alcance a menudo incluye los riesgos para los trabajadores y el público, en particular cuando estos afectan al riesgo del paciente".
El término "agentes físicos" se refiere a radiaciones electromagnéticas ionizantes y no ionizantes , campos magnéticos y eléctricos 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 imágenes por resonancia magnética (IRM), ultrasonidos en imágenes por ultrasonidos y mediciones Doppler .
Esta misión incluye las siguientes 11 actividades clave:
Algunas instituciones educativas albergan departamentos o programas que llevan el título de "biofísica médica" o "física biomédica" o "física aplicada en medicina". Generalmente, estos caen 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 posteriores 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 centrales en bionanotecnología porque esos mismos principios se utilizarán para crear nuevas tecnologías. Las propiedades y aplicaciones de los materiales estudiados en la bionanociencia incluyen propiedades mecánicas (por ejemplo, deformación, adhesión, falla), eléctricas/electrónicas (por ejemplo, estimulación electromecánica, condensadores , almacenamiento de energía/baterías), ópticas (por ejemplo, absorción, luminiscencia , fotoquímica ), térmicas (por ejemplo, termomutabilidad, gestión térmica), biológicas (por ejemplo, cómo interactúan las células con los nanomateriales, defectos/fallas moleculares, biodetección, mecanismos biológicos como la mecanosensación ), nanociencia de enfermedades (por ejemplo, enfermedades genéticas, cáncer, fallas de órganos/tejidos), así como informática (por ejemplo, computación de ADN ) y agricultura (entrega dirigida 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 diagnóstica e intervencionista. Los físicos clínicos (tanto "internos" como "consultores") [19] generalmente se ocupan de áreas de prueba, optimización y garantía de calidad de 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 involucrarse en cuestiones de protección radiológica como la dosimetría (para el personal y los pacientes). Además, muchos físicos de imágenes a menudo también participan en 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 participar en áreas clínicas, pero con fines de investigación y enseñanza, [20] como la cuantificación de la ecografía intravascular como un posible método de obtención de imágenes de un objeto vascular particular.
La física radioterapéutica también se conoce como física de radioterapia o física del oncólogo radioterapeuta . La mayoría de los físicos médicos que trabajan actualmente en los EE. UU., Canadá y algunos países occidentales pertenecen a este grupo. Un físico de radioterapia generalmente se ocupa de sistemas de aceleradores lineales (Linac) y unidades de tratamiento de rayos X de kilovoltaje a diario, así como otras modalidades como TomoTherapy , gamma knife , Cyberknife , terapia de protones y braquiterapia . [21] [22] [23] El lado 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 luz ultravioleta , etc., incluida la terapia fotodinámica , así como la medicina nuclear , incluida la radioterapia de fuente no sellada , 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. La tiroides , los huesos , el corazón , el hígado y muchos otros órganos se pueden visualizar fácilmente y revelar trastornos 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 aproximadamente el 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 a la protección radiológica con fines de salud y atención sanitaria. Es la ciencia que se ocupa del reconocimiento, la evaluación y el control de los riesgos para la salud para permitir el uso y la aplicación seguros de la radiación ionizante. 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 la radiación no ionizante pueden considerarse en el marco de la protección radiológica o la física de la imagenología diagnóstica. Las modalidades de imagenología incluyen la resonancia magnética , la imagenología óptica y la ecografía . Las consideraciones de seguridad incluyen estas áreas y los láseres .
Las mediciones fisiológicas también se han utilizado para controlar y medir diversos parámetros fisiológicos. Muchas técnicas de medición fisiológica son no invasivas y pueden utilizarse 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, la ingeniería médica o la ciencia vascular. [25]
Otros campos estrechamente relacionados con la física médica incluyen los campos que tratan con datos médicos, tecnología de la información y ciencia informática aplicada a la medicina.
Los físicos no clínicos pueden o no centrarse en las áreas mencionadas anteriormente 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 ), fMRI y otros métodos de imágenes funcionales , así como imágenes moleculares , tomografía de impedancia eléctrica , imágenes ópticas difusas , tomografía de coherencia óptica y absorciometría de rayos X de energía dual .
