La física médica (también llamada física biomédica , biofísica médica , física aplicada en la medicina , aplicaciones de la física en la ciencia médica , física radiológica o radiofísica hospitalaria ) es, en general, la aplicación de conceptos, teorías y métodos de la física a la medicina y la asistencia sanitaria. Los departamentos de física médica se pueden encontrar en hospitales o universidades.
En el caso del trabajo clínico, el término físico médico es el título de una profesión sanitaria específica, que suele trabajar en un hospital u otra clínica. 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 aseguramiento de la calidad del linac y la braquiterapia . Física médica de diagnóstico e intervencionistaradiología implica imágenes médicas técnicas tales como la resonancia magnética , ultrasonido , tomografía computarizada y de rayos x . La medicina nuclear incluirá tomografía por emisión de positrones y terapia con radionúclidos. Sin embargo, se pueden encontrar físicos médicos en muchas otras áreas, como la monitorización fisiológica, audiología, neurología, neurofisiología, cardiología y otras.
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 la mejora del ejercicio de la profesión. Un segundo tipo (llamado cada vez más "física biomédica") tiene un alcance mucho más amplio y puede incluir investigación en cualquier aplicación de la física a la medicina, desde el estudio de la estructura biomolecular hasta la microscopía y la nanomedicina.
Declaración de misión de los físicos médicos
En el caso de 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: [1] [2]
"Los físicos médicos contribuirán a mantener y mejorar la calidad, la seguridad y la rentabilidad de los servicios sanitarios a través de actividades orientadas al paciente que requieran la intervención, la participación o el asesoramiento de expertos con respecto a la especificación, la selección, las pruebas de aceptación, la puesta en servicio, la garantía / control de calidad y la optimización clínica. uso de dispositivos médicos y con respecto a los riesgos del paciente y la protección de agentes físicos asociados (por ejemplo, rayos X, campos electromagnéticos, luz láser, radionúclidos) incluida la prevención de exposiciones accidentales o no intencionales; todas las actividades se basarán en las mejores pruebas actuales o en las 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 afectan el riesgo del paciente "
El término "agentes físicos" se refiere a radiaciones electromagnéticas ionizantes y no ionizantes , campos eléctricos y magnéticos estáticos , ultrasonido , luz láser y cualquier otro agente físico asociado con la medicina, por ejemplo, rayos X en tomografía computarizada (TC), rayos gamma / radionúclidos. en medicina nuclear, campos magnéticos y radiofrecuencias en imágenes de resonancia magnética (MRI), ultrasonido en imágenes de ultrasonido y mediciones Doppler .
Esta misión incluye las siguientes 11 actividades clave:
- Servicio de resolución de problemas científicos: Servicio integral de resolución de problemas que implica el reconocimiento de un rendimiento inferior al óptimo o el uso optimizado de dispositivos médicos, la identificación y eliminación de posibles causas o mal uso, y la confirmación de que las soluciones propuestas han restaurado el rendimiento y uso del dispositivo a un estado aceptable. Todas las actividades se basarán en la mejor evidencia científica actual o en investigaciones propias cuando la evidencia disponible no sea suficiente.
- Mediciones de dosimetría: Medición de las dosis sufridas por pacientes, voluntarios en investigación biomédica, cuidadores, consoladores y personas sujetas a exposiciones de imágenes no médicas (por ejemplo, con fines legales o laborales); selección, calibración y mantenimiento de instrumentación relacionada con la dosimetría; verificación independiente de las cantidades relacionadas con la dosis proporcionadas por los dispositivos de notificación de dosis (incluidos los dispositivos de software); medición de las cantidades relacionadas con la dosis necesarias como insumos para los dispositivos de notificación o estimación de dosis (incluido el software). Las mediciones se basarán en las técnicas y protocolos recomendados actualmente. Incluye dosimetría de todos los agentes físicos.
- Seguridad del paciente / gestión de riesgos (incluidos voluntarios en investigación biomédica, cuidadores, consoladores y personas sujetas a exposiciones de imágenes no médicas. Vigilancia de dispositivos médicos y evaluación de protocolos clínicos para garantizar la protección continua de pacientes, voluntarios en investigación biomédica, cuidadores, consoladores y personas sometidas a exposiciones de imágenes no médicas por efectos deletéreos de agentes físicos de acuerdo con la última evidencia publicada o investigación propia cuando la evidencia disponible no sea suficiente Incluye el desarrollo de protocolos de evaluación de riesgos.
- Gestión de riesgos / seguridad pública y ocupacional (cuando hay un impacto sobre la exposición médica o la propia seguridad). Vigilancia de dispositivos médicos y evaluación de protocolos clínicos con respecto a la protección de trabajadores y público ante impactos de exposición de pacientes, voluntarios en investigación biomédica, cuidadores, consoladores y personas sometidas a exposiciones de imágenes no médicas o responsabilidad con respecto a la propia seguridad. Incluye el desarrollo de protocolos de evaluación de riesgos en conjunto con otros expertos involucrados en riesgos laborales / públicos.
- Gestión de dispositivos médicos clínicos: especificación, selección, pruebas de aceptación, puesta en servicio y garantía / control de calidad de dispositivos médicos de acuerdo con las últimas recomendaciones europeas o internacionales publicadas y la gestión y supervisión de programas asociados. Las pruebas se basarán en las técnicas y protocolos recomendados actualmente.
- Participación clínica: Realización, participación y supervisión de los procedimientos diarios de protección radiológica y control de calidad para garantizar un uso continuo, eficaz y optimizado de los dispositivos médicos radiológicos, incluida la optimización específica del paciente.
- Desarrollo de la calidad del servicio y la rentabilidad: liderar la introducción de nuevos dispositivos médicos radiológicos en el servicio clínico, la introducción de nuevos servicios de física médica y participar en la introducción / desarrollo de protocolos / técnicas clínicas prestando la debida atención a las cuestiones económicas.
- Consultoría de expertos: prestación de asesoramiento de expertos a clientes externos (por ejemplo, clínicas sin experiencia interna en física médica).
- Educación de los profesionales de la salud (incluidos los aprendices de física médica: Contribuir a la educación de los profesionales de la salud de calidad a través de actividades de transferencia de conocimientos sobre el conocimiento técnico-científico, las habilidades y las competencias que respaldan el uso clínicamente eficaz, seguro, basado en pruebas y económico de los dispositivos médicos radiológicos. la educación de estudiantes de física médica y la organización de programas de residencia en física médica.
- Evaluación de tecnologías sanitarias (ETS): Asumir la responsabilidad del componente físico de las evaluaciones de tecnologías sanitarias relacionadas con los dispositivos médicos radiológicos y / o los usos médicos de sustancias / fuentes radiactivas.
- Innovación: Desarrollar dispositivos nuevos o modificar los existentes (incluido el software) y protocolos para la solución de problemas clínicos hasta ahora no resueltos.
Biofísica médica y física biomédica
Algunas instituciones educativas albergan departamentos o programas que llevan el título de "biofísica médica" o "física biomédica" o "física aplicada a la medicina". Generalmente, estos se dividen en una de dos categorías: departamentos interdisciplinarios que albergan biofísica , radiobiología y física médica bajo un solo paraguas; [3] [4] [5] y programas de pregrado que preparan a los estudiantes para continuar sus estudios en física médica, biofísica o medicina. [6] [7] 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 estudiados en 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), biológico (p. ej., cómo interactúan las células con los nanomateriales, defectos / defectos moleculares, biosensores, mecanismos biológicos como la mecanosensibilidad ), nanociencia de la enfermedad (p. ej., enfermedad genética, cáncer, fallo de órganos / tejidos), así como informática (p. ej., ADN informática ) y agricultura (distribución dirigida de plaguicidas, hormonas y fertilizantes. [8] [9] [10] [11]
Áreas de especialidad
La Organización Internacional de Física Médica (IOMP) reconoce las áreas principales de empleo y enfoque de la física médica. [12] [13]
Física de imágenes médicas
La física de imágenes médicas también se conoce como física de radiología diagnóstica e intervencionista. (Tanto "interno" y "consulta") físicos clínicos [14] suelen tratar con áreas de pruebas, optimización y control de calidad de diagnóstico de radiología áreas de física, tales como radiografías de rayos X , fluoroscopia , mamografía , angiografía y tomografía computarizada , así como modalidades de radiación no ionizante como ultrasonido y resonancia magnética . También pueden estar comprometidos con cuestiones de protección radiológica como la dosimetría (para el personal y los pacientes). Además, muchos físicos de imágenes a menudo también están involucrados con los 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 estar involucrados en áreas clínicas, pero con fines de investigación y enseñanza, [15] como cuantificar el ultrasonido intravascular como un posible método para obtener imágenes de un objeto vascular en particular.
Física terapéutica de la radiación
La física terapéutica de la radiación también se conoce como física de la radioterapia o física del oncólogo de radiación . 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 los sistemas de aceleradores lineales (Linac) y las unidades de tratamiento de rayos X de kilovoltaje a diario, así como de otras modalidades como la tomoterapia , el bisturí de rayos gamma , el cyberknife , la terapia de protones y la braquiterapia . [16] [17] [18] El lado académico y de investigación de la física terapéutica puede abarcar campos como la terapia de captura de neutrones de boro , radioterapia de fuente sellada , radiación de terahercios , ultrasonido enfocado de alta intensidad (incluida la litotricia ), láseres de radiación óptica , ultravioleta , etc. . incluyendo la terapia fotodinámica , así como la medicina nuclear incluyendo la radioterapia fuente no sellada , y fotomedicina , que es el uso de la luz para tratar y diagnosticar la enfermedad.
Física de la medicina nuclear
La medicina nuclear es una rama de la medicina que utiliza radiación para proporcionar información sobre el funcionamiento de órganos específicos de una persona o para tratar una enfermedad. Se pueden obtener imágenes fácilmente de la tiroides , los huesos , el corazón , el hígado y muchos otros órganos, y se revelan los trastornos en su función. En algunos casos, las fuentes de radiación se pueden usar 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 el diagnóstico. El radioisótopo más utilizado en el diagnóstico es el tecnecio-99m , con unos 30 millones de procedimientos al año, lo que representa el 80% de todos los procedimientos de medicina nuclear en todo el mundo. [19]
Física de la salud
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 sanitarios y de atención sanitaria. Es la ciencia que se ocupa del reconocimiento, la evaluación y el control de los peligros 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.
- Radiación de fondo
- Protección de radiación
- Dosimetria
- Física de la salud
- Protección radiológica de pacientes
Física de las radiaciones médicas no ionizantes
Algunos aspectos de la física de las radiaciones no ionizantes pueden considerarse bajo protección radiológica o física de diagnóstico por imágenes. Las modalidades de imágenes incluyen resonancia magnética , imágenes ópticas y ultrasonido . Las consideraciones de seguridad incluyen estas áreas y láseres
- Láseres y aplicaciones en medicina
Medida fisiológica
Las mediciones fisiológicas también se han utilizado para monitorear y medir varios 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. [20]
Informática sanitaria y física computacional
Otros campos estrechamente relacionados con la física médica incluyen campos que se ocupan de los datos médicos, la tecnología de la información y la informática para la medicina.
- Información y comunicación en medicina
- Informática Médica
- Procesamiento , visualización y visualización de imágenes
- Diagnóstico asistido por computadora
- Sistemas de comunicación y archivo de imágenes (PACS)
- Estándares: DICOM , ISO , IHE
- Sistemas de información hospitalaria
- e-Salud
- Telemedicina
- Quirófano digital
- Flujo de trabajo , modelado específico del paciente
- Medicina en Internet de las cosas [ cita requerida ]
- Monitoreo a distancia y telehomecare
Áreas de investigación y desarrollo académico
Físicos no clínicos puede o no puede centrarse en las áreas antes mencionadas desde un punto de vista académico y de investigación, pero su ámbito de especialización puede también abarcan los láseres y ultravioleta sistemas (como la terapia fotodinámica ), fMRI y otros métodos para la obtención de imágenes funcionales , así como imagenología molecular , tomografía de impedancia eléctrica , imagen óptica difusa , tomografía de coherencia óptica y absorciometría de rayos X de energía dual .
Órganos legislativos y consultivos
- ICRU: Comisión Internacional de Unidades y Medidas de Radiación
- ICRP: Comisión Internacional de Protección Radiológica
- NCRP: Consejo Nacional de Protección y Medidas Radiológicas
- NRC: Comisión Reguladora Nuclear
- FDA: Administración de Alimentos y Medicamentos
- OIEA: Organismo Internacional de Energía Atómica
- AMPI: Asociación de físicos médicos de la India
- AAPM: Asociación Estadounidense de Físicos en Medicina
- CCPM: Colegio Canadiense de Físicos en Medicina
- EFOMP: Federación Europea de Organizaciones de Física Médica
- EFOMP: Federación Europea de Organizaciones de Física Médica
- ACPSEM: Colegio de Científicos Físicos e Ingenieros en Medicina de Australasia
Referencias
- ^ Guibelalde E., Christofides S., Caruana CJ, Evans S. van der Putten W. (2012). Guidelines on the Medical Physics Expert ', un proyecto financiado por la Comisión Europea
- ^ Caruana CJ, Christofides S., Hartmann GH (2014) Declaración de política de la Federación Europea de Organizaciones para la Física Médica (EFOMP) 12.1: Recomendaciones sobre educación y formación en física médica en Europa 2014 Physica Medica - European Journal of Medical Physics, 30: 6, p598-603
- ^ "Departamento de biofísica médica" . utoronto.ca .
- ^ "Biofísica médica - Western University" . uwo.ca . Archivado desde el original el 3 de julio de 2013.
- ^ Programa de posgrado en física biomédica de UCLA
- ^ "Bienvenidos" . wayne.edu . Archivado desde el original el 12 de agosto de 2013 . Consultado el 1 de julio de 2013 .
- ^ "Física médica" . fresnostate.edu .
- ^ GarcíaAnoveros, J; Corey, DP (1997). "Las moléculas de la mecanosensación". Revisión anual de neurociencia . 20 : 567–94. doi : 10.1146 / annurev.neuro.20.1.567 . PMID 9056725 .
- ^ Callaway DJ, Matsui T, Weiss T, Stingaciu LR, Stanley CB, Heller WT, Bu ZM (7 de abril de 2017). "Activación controlable de la dinámica de nanoescala en una proteína desordenada altera la cinética de unión" . Revista de Biología Molecular . 427 (7): 987–998. doi : 10.1016 / j.jmb.2017.03.003 . PMC 5399307 . PMID 28285124 .
- ^ Langer, Robert (2010). "Nanotecnología en la administración de fármacos e ingeniería de tejidos: del descubrimiento a las aplicaciones" . Nano Lett . 10 (9): 3223–30. Código Bibliográfico : 2010NanoL..10.3223S . doi : 10.1021 / nl102184c . PMC 2935937 . PMID 20726522 .
- ^ Thangavelu, Raja Muthuramalingam; Gunasekaran, Dharanivasan; Jesse, Michael Immanuel; su, Mohammed Riyaz; Sundarajan, Deepan; Krishnan, Kathiravan (2018). "Enfoque de nanobiotecnología utilizando nanopartículas de plata sintetizadas de hormona de enraizamiento de plantas como" nanobullets "para las aplicaciones dinámicas en horticultura - un estudio in vitro y ex vitro" . Revista árabe de química . 11 : 48–61. doi : 10.1016 / j.arabjc.2016.09.022 .
- ^ "Física médica" . Organización Internacional de Física Médica . Consultado el 21 de octubre de 2017 .
- ^ "Declaraciones de posición, políticas y procedimientos de la AAPM - Detalles" . aapm.org .
- ^ "AAPM - ¿Qué hacen los físicos médicos?" . aapm.org .
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 13 de noviembre de 2013 . Consultado el 13 de noviembre de 2013 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
- ^ Hill R, Healy B, Holloway L, Kuncic Z, Thwaites D, Baldock C (2014). "Avances en dosimetría de haz de rayos X de kilovoltaje". Física en Medicina y Biología . 59 (6): R183–231. Código bibliográfico : 2014PMB .... 59R.183H . doi : 10.1088 / 0031-9155 / 59/6 / R183 . PMID 24584183 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ^ Thwaites DI, Tuohy JB (2006). "Regreso al futuro: la historia y el desarrollo del acelerador lineal clínico". Física en Medicina y Biología . 51 (13): R343–62. Código bibliográfico : 2006PMB .... 51R.343T . doi : 10.1088 / 0031-9155 / 51/13 / R20 . PMID 16790912 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ^ Mackie, TR (2006). "La historia de la tomoterapia". Física en Medicina y Biología . 51 (13): R427–53. Código bibliográfico : 2006PMB .... 51R.427M . doi : 10.1088 / 0031-9155 / 51/13 / R24 . PMID 16790916 .
- ^ "Radioisótopos en Medicina" . Asociación Nuclear Mundial . Octubre de 2017 . Consultado el 21 de octubre de 2017 .
- ^ "Ciencia vascular" . Carreras de salud del NHS . 25 de marzo de 2015 . Consultado el 21 de octubre de 2017 .
enlaces externos
- Human Health Campus, el sitio web oficial de la Agencia Internacional de Energía Atómica dedicado a los Profesionales en Medicina Radioterápica. Este sitio es administrado por la División de Salud Humana, Departamento de Ciencias y Aplicaciones Nucleares
- Colegio de Científicos Físicos e Ingenieros en Medicina de Australasia (ACPSEM)
- Organización Canadiense de Físico Médico - Organization canadienne des physiciens médicaux
- La Asociación Estadounidense de Físicos en Medicina
- Colegio Rumano de Físicos Médicos
- medicalphysicsweb.org del Instituto de Física
- Portal de Física Médica AIP
- Instituto de Física e Ingeniería en Medicina (IPEM) - Reino Unido
- Federación Europea de Organizaciones de Física Médica (EFOMP)
- Organización Internacional de Física Médica (IOMP)