Медицинская физика - это профессия, которая занимается применением концепций и методов физики для профилактики, диагностики и лечения заболеваний человека с конкретной целью улучшения здоровья и благополучия человека. С 2008 года, медицинская физика была включена в качестве медицинской профессии в соответствии с Международной стандартной классификации занятий в Международной организации труда.
Хотя медицинскую физику иногда также называют биомедицинской физикой, медицинской биофизикой, прикладной физикой в медицине, приложениями физики в медицине, радиологической физикой или больничной радиофизикой, тем не менее, « медицинский физик » - это, в частности, медицинский работник со специальным образованием и обучение концепциям и методам применения физики в медицине и компетентность для самостоятельной практики в одной или нескольких областях медицинской физики. Традиционно медицинские физики работают по следующим специальностям: радиационная онкология (также известная как лучевая терапия или лучевая терапия), диагностическая и интервенционная радиология (также известная как медицинская визуализация), ядерная медицина и радиационная защита. Медицинская физика лучевой терапии может включать такие работы, как дозиметрия, контроль качества линейных ускорителей и брахитерапия. Медицинская физика диагностической и интервенционной радиологии включает в себя методы медицинской визуализации, такие как магнитно-резонансная томография, ультразвук, компьютерная томография и рентген. Ядерная медицина будет включать позитронно-эмиссионную томографию и радионуклидную терапию. Однако можно найти медицинских физиков во многих других областях, таких как физиологический мониторинг, аудиология, неврология, нейрофизиология, кардиология и другие.
Кафедры медицинской физики можно найти в таких учреждениях, как университеты, больницы и лаборатории. Кафедры университетов бывают двух типов. Первый тип в основном связан с подготовкой студентов к карьере медицинского физика в больнице, а исследования направлены на улучшение практики этой профессии. Второй тип (все чаще называемый «биомедицинской физикой») имеет гораздо более широкую сферу применения и может включать исследования в любых приложениях физики к медицине, от изучения биомолекулярной структуры до микроскопии и наномедицины.
В отделениях медицинской физики больниц миссия медицинских физиков, принятая Европейской федерацией организаций медицинской физики (EFOMP), заключается в следующем:
«Медицинские физики будут способствовать поддержанию и повышению качества, безопасности и рентабельности медицинских услуг посредством ориентированной на пациента деятельности, требующей действий экспертов, участия или советов в отношении спецификации, выбора, приемочных испытаний, ввода в эксплуатацию, обеспечения / контроля качества и оптимизированной клинической практики. использование медицинских устройств и в отношении рисков для пациентов и защиты от связанных с ними физических агентов (например, рентгеновских лучей, электромагнитных полей, лазерного излучения, радионуклидов), включая предотвращение непреднамеренного или случайного облучения; все действия будут основываться на текущих наилучших доказательствах или собственных научных данных исследование, когда имеющихся доказательств недостаточно. Объем включает риски для добровольцев в биомедицинских исследованиях, лиц, осуществляющих уход, и утешителей. Объем часто включает риски для работников и общественности, особенно когда они влияют на риск для пациента »
Термин «физические агенты» относится к ионизирующим и неионизирующим электромагнитным излучениям, статическим электрическим и магнитным полям, ультразвуку, лазерному излучению и любым другим физическим агентам, связанным с медициной, например, рентгеновские лучи в компьютерной томографии (КТ), гамма-лучи / радионуклиды. в ядерной медицине, магнитные поля и радиочастоты в магнитно-резонансной томографии (МРТ), ультразвук в ультразвуковой визуализации и доплеровские измерения.
Эта миссия включает в себя следующие 11 основных мероприятий:
В некоторых учебных заведениях есть кафедры или программы под названием «медицинская биофизика», «биомедицинская физика» или «прикладная физика в медицине». Как правило, они делятся на две категории: междисциплинарные отделы, объединяющие биофизику, радиобиологию и медицинскую физику под одной крышей; и программы бакалавриата, которые готовят студентов к дальнейшему изучению медицинской физики, биофизики или медицины. Большинство научных концепций бионанотехнологии заимствованы из других областей. Биохимические принципы, которые используются для понимания материальных свойств биологических систем, являются центральными в бионанотехнологии, потому что те же самые принципы должны использоваться для создания новых технологий. Свойства материалов и области применения, изучаемые в бионанауке, включают механические свойства (например, деформацию, адгезию, разрушение), электрические / электронные (например, электромеханическое воздействие, конденсаторы, аккумуляторы энергии / батареи), оптические (например, поглощение, люминесценция, фотохимия ), термические (например, терморегулируемость и др.) управление температурным режимом), биологический (например, как клетки взаимодействуют с наноматериалами, молекулярные дефекты / дефекты, биочувствительность, биологические механизмы, такие как механочувствительность ), нанонаука о болезнях (например, генетическое заболевание, рак, отказ органа / ткани), а также компьютерные (например, ДНК вычислительная техника ) и сельское хозяйство (адресная доставка пестицидов, гормонов и удобрений.
Международная организация по медицинской физике (IOMP) признает основные области медицинской физики занятости и фокус.
Физика медицинской визуализации также известна как физика диагностической и интервенционной радиологии. Клиническая (как «в доме» и «консалтинг») физиками, как правило, иметь дело с областями тестирования, оптимизации и контроля качества диагностической радиологии физических областях, таких как рентгенографических рентгеновских лучей, рентгеноскопии, маммографии, ангиографии и компьютерной томографии, а также как методы неионизирующего излучения, такие как ультразвук и МРТ. Они также могут заниматься вопросами радиационной защиты, такими как дозиметрия (для персонала и пациентов). Кроме того, многие физики, занимающиеся визуализацией, часто также занимаются системами ядерной медицины, включая однофотонную эмиссионную компьютерную томографию (ОФЭКТ) и позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ). Иногда физики, занимающиеся визуализацией, могут заниматься в клинических областях, но в исследовательских и учебных целях, таких как количественная оценка внутрисосудистого ультразвука как возможного метода визуализации конкретного сосудистого объекта.
Физика лучевой терапии также известна как физика радиотерапии или физика радиационного онколога. Большинство медицинских физиков, работающих в настоящее время в США, Канаде и некоторых западных странах, относятся к этой группе. Физик лучевой терапии обычно ежедневно имеет дело с системами линейных ускорителей (Linac) и рентгеновскими аппаратами киловольтного излучения, а также с другими методами, такими как томотерапия, гамма-нож, кибернож, протонная терапия и брахитерапия. Академическая и исследовательская сторона терапевтической физики может охватывать такие области, как борная нейтронно-захватная терапия, радиотерапия с закрытым источником, терагерцовое излучение, высокоинтенсивный сфокусированный ультразвук (включая литотрипсию ), лазеры оптического излучения, ультрафиолет и т. Д., Включая фотодинамическую терапию, а также ядерную терапию. медицина, включая лучевую терапию с открытым источником, и фотомедицину, которая заключается в использовании света для лечения и диагностики заболеваний.
Ядерная медицина - это отрасль медицины, в которой радиация используется для получения информации о функционировании конкретных органов человека или для лечения заболеваний. Щитовидная железа, кости, сердце, печень и многие другие органы могут быть легко отображены, и нарушение в их функции выявлено. В некоторых случаях источники излучения можно использовать для лечения больных органов или опухолей. Пять лауреатов Нобелевской премии были тесно связаны с использованием радиоактивных индикаторов в медицине. Более 10 000 больниц по всему миру используют радиоизотопы в медицине, и около 90% процедур предназначены для диагностики. Наиболее распространенным радиоизотопом, используемым в диагностике, является технеций-99m, при этом проводится около 30 миллионов процедур в год, что составляет 80% всех процедур ядерной медицины во всем мире.
Физика здоровья также известна как радиационная безопасность или радиационная защита. Физика здоровья - это прикладная физика радиационной защиты для здоровья и здравоохранения. Это наука, занимающаяся распознаванием, оценкой и контролем опасностей для здоровья, чтобы обеспечить безопасное использование и применение ионизирующего излучения. Специалисты в области физики здоровья способствуют совершенствованию науки и практики в области радиационной защиты и безопасности.
Некоторые аспекты физики неионизирующего излучения могут рассматриваться в рамках физики радиационной защиты или диагностической визуализации. Методы визуализации включают МРТ, оптическую визуализацию и ультразвук. Соображения безопасности включают эти области и лазеры.
Физиологические измерения также использовались для мониторинга и измерения различных физиологических параметров. Многие физиологические методы измерения неинвазивны и могут использоваться в сочетании с другими инвазивными методами или в качестве альтернативы им. Методы измерения включают электрокардиографию. Многие из этих областей могут быть охвачены другими специальностями, например, медицинской инженерией или сосудистыми науками.
Другие области, тесно связанные с медицинской физикой, включают области, которые имеют дело с медицинскими данными, информационными технологиями и компьютерными науками для медицины.
Неклинические физики, могут или не могут сосредоточиться на вышеуказанных областях с академической и научной точки зрения, но их сфера специализации может также включать в себя лазеры и ультрафиолетовые системы (такие как фотодинамическая терапия ), МРТ и другие методы функциональной визуализации, а также в молекулярной визуализации, электрической импедансной томографии, диффузионной оптической томографии, оптической когерентной томографии и двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии.