الفيزياء الطبية Medical physics، هوتطبيقات الفيزياء في الطب. وتهتم بصفة عامة بتطبيق الفيزياء في التصوير الطبي والعلاج الإشعاعي، مع حتى الفيزيائي الطبي يمكنه العمل في مجالات رعاية صحية أخرى. وتتواجد ادارة الفيزياء الطبية في المستشفيات أوالجامعات ويضم عملها البحوث، تطوير التكنولوجيا، والرعاية الصحية السريرية.

التاريخ

ربماقد يكون ليوناردودافنشي، منذ خمس قرون مضت، أول فيزيائي طبي. فمن غير شك نحن الآن مهتمين بميكانيكية حركة جسم الإنسان. والتطور التدريجي في الأدوات الفيزيائية أضاف الكثير إلى العلوم الطبية والأحيائية. مثال ذلك المجهر والذي طوره المخترع الهولندي أنطون فان ليوين هوك خلال القرن السابع عشر. أما التطوير الحاصل في الكهرومغناطيسية في القرن التاسع عشر فقد ساعد الفيزيائيين على حتى يسهموا في العلاج الطبي والتشخيص.

يعتبر دوأرسونال، الفيزيائي الفرنسي، الرائد في استعمال التيار الكهربائي عالي التردد في العلاج. كما وجه الطريق نحوتطوير أجهزة القياس الكهربائية. ومنذ ذلك الحين فإن أجهزة قياس الـفولت الحساسة أدت إلى تطوير أجهزة نخطيط كهربائية القلب والدماغ.

إكتشاف العالم الفيزيائي رونتجن للأشعة السينية في عام 1895م، واكتشاف بيكريل للـنشاط إشعاعي الناتج عن بعض المواد في الطبيعة في عام 1896م أدى فورا إلى تطبيق استعمال الأشعة المؤينة لتشخيص وعلاج الأمراض. وكان ذلك هوالسبب الرئيسي لدخول الفيزيائيين دنيا المستشفيات. في عام 1913م قام دوان بالعمل على مصادر الرادون لعلاج السرطان في مستشفى بوسطن ولحقه فايلا في عام 1915م. حاليا يتعدى عدد الفيزيائين الطبيين العاملين في مستشفيات أمريكا الـ4000 فيزيائي طبي.

أدى اختراع المصادر الإشعاعية لإيصال العلاج الاشعاعي داخل الأنسجة وداخل التجاويف، وأجهزة العلاج الإشعاعي الخارجي مثل جهاز فان دي قراف، البيتاترون، وحدات كوبالت -60 cobalt-60 units، المعالجات الخطية، المايكروترون، السايكلترون cyclotrons، بالإضافة إلى تطبيقات النويدات المشعة الاصطناعية في التشخيص الطبي، وتطوير أجهزة الكشف مثل جهاز الجاما كاميرا، والتصوير الطبقي بالبروتون المنبعث Positron Emission Tomography - PET، والماسحات، وأيضا تطبيقات الأشعة المؤينة في التشخيض الطبي واختراع أجهزة التصوير مثل المشدد الصوري Image Intensifiers، التصوير الطبقي Computerized Tomography - CT، والأشعة الرقمية Digital Radiology، وحديثا استعمال ظاهرة الرنين النووي المغناطيسي في التصوير والتحليل الطيفي - أدى ذلك كله إلى انشاء دور بارز للفيزيائين الطبيين في فن الشفاء. ولذلك يعتبر نموإسهام الفيزياء الطبية نتيجة طبيعية لتطور العلوم الحديثة والتتقنية.

مجالات الإختصاص

تنقسم الفيزياء الطبية تبعا لتقسيم الجمعية الأمريكية للفيزياء الطبية إلى:

• فيزياء العلاج الاشعاعي Therapeutic Radiological Physics
• فيزياء الطب النووي Medical Nuclear Physics
• فيزياء الأشعة التشخيصية Diagnostic Radiological Physics
• فيزياء الرنين المغناطيسي Magnatic Resonance Physics
• الوقاية من الإشعاع (الفيزياء الصحية) Medical Health Physics

ويصاف إلي ذلك في بعض التقسيمات الأخرى:

• فيزياء أجهزة الليزر Laser Physics
• فيزياء الموجات الصوتية Ultrasound Physics
• فيزياء الموجات الحرارية والعلاج الحراري Infrared and thermal therapy
• فيزياء الكهرباء الحيوية (مثل تخطيط كهربائية القلب والدماغ) Bioelectrical Physics

التصوير الطبي

• Diagnostic radiology, including x-rays, كشف فلوري, mammography, dual energy X-ray absorptiometry, angiography and computed tomography
• Ultrasound, including intravascular ultrasound
• Non-ionizing radiation (Lasers, Ultraviolet etc.)
• Nuclear medicine, including single photon emission computed tomography (SPECT) and positron emission tomography (PET)
• Magnetic resonance imaging (MRI), including functional magnetic resonance imaging (fMRI) and other methods for functional neuroimaging of the brain.
  • For example, nuclear magnetic resonance (often referred to as magnetic resonance imaging to avoid the common concerns about radiation), uses the phenomenon of nuclear resonance to image the human body.
• Magnetoencephalography
• Electrical impedance tomography
• Diffuse optical imaging
• Optical coherence tomography

علاج الأمراض

• Defibrillation
• علاج السقم
• High intensity focussed ultrasound, including lithotripsy
• Interventional radiology
• Non-ionising radiation Lasers, Ultraviolet etc. including photodynamic therapy and Lasik
• Nuclear medicine, including unsealed source radiotherapy
• Photomedicine, the use of light to treat and diagnose disease
• العلاج بالأشعة
  • TomoTherapy
  • Cyberknife
  • Gamma knife
  • Proton therapy
  • Brachytherapy
  • Boron Neutron Capture Therapy
• Sealed source radiotherapy
• Terahertz radiation

تقنيات القياس الفسيولوجي

Used to monitor and measure various physiological parameters. Many physiological measurement techniques are non-invasive and can be used in conjunction with, or as an alternative to, other invasive methods.

• Electrocardiography
• electric current
• Electromyography
• Electroencephalography
• Electronystagmography
• Endoscopy
• Medical ultrasonography
• Non-ionising radiation (Lasers, Ultraviolet etc.)
• Near infrared spectroscopy
• Pulse oximetry
• Blood gas monitor
• Blood pressure measurement

الحماية من الأشعة

• Background radiation
• Radiation protection
• Dosimetry
• Health Physics
• Radiological Protection of Patients

الحوسبة الطبية والرياضيات

• Medical informatics
• Telemedicine
• Picture archiving and communication systems (PACS)
• DICOM
• Tomographic reconstruction, an ill-posed inverse problem

نطاق عمل الفيزيائيين الطبيين

عادة يتضمن عمل الفيزيائيين الطبيين أربع نشاطات: الخدمة الإكلينيكية والاستشارات، البحث والتطوير، التدريس، والإدارة. ويعتمد انخراط الفيزيائي الطبي في جميع أوبعض هذه النشاطات على مكان العمل وعلى خلفيته الدراسية واهتماماته الشخصية. فمثلاقد يكون أغلب نشاط الفيزيائي الطبي العامل بمستشفى غير تعليمي أوفي عيادة في الخدمة الإكلينيكية، أما الفيزيائي الطبي العامل بمؤسسة أكاديمية فيكون أغلب نشاطاته موجهة نحوالنشاطات الأكاديمية مثل التدريس والبحث الفهمي.

الدراسة الأكاديمية وحدها لا تكفي لتكوين الفيزيائي الطبي، فهويحتاج لخبرة عملية في التعامل مع المشاكل الطبية والأجهزة المتنوعة في مجاله. و يمكن الحصول علي تلك الخبرة بالتدريب مواصلة مع الوظيفة أويفضل عن طريق برنامج تدريب عملي منظم (برنامج زمالة) أوبرنامج بعد الدكتوراة مكون من سنة أوسنتين في المستشفى بعد الحصول على درجة الماجستير أوالدكتوراة في الفيزياء الطبية.

التعليم والتدريب

• المنظمة الدولية للفيزياء الطبية

في أمريكا الشمالية

• الكلية الكندية للفيزيائين في الطب
• المنظمة الكندية للفيزياء الطبية
• المجلس الأمريكي للطب الإشعاعي
• الكلية الأمريكية للفيزياء الطبية

في اوروپا

• الاتحاد الفيدرالي الأوربي لمنظمات الفيزياء الطبية
• معهد الفيزياء والهندسة الطبية، بريطانيا.

الهيئات التشريعية والاستشارية

• ICRU: International Commission on Radiation Units and Measurements
• ICRP: International Commission on Radiological Protection
• NCRP: National Council on Radiation Protection & Measurements
• NRC: اللجنة التنظيمية النووية
• FDA: ادارة الغذاء والدواء
• IAEA: الوكالة الدولية للطاقة الذرية

انظر أيضا

• فيزياء حيوية طبية
• فهم الأحياء الطبية
• تاريخ طبي
• كيمياء طبية
• الهندسة الطبية الحيوية
• Biomechanics
• Functional electrical stimulation
• Dialysis
• Gait analysis
• جراحة تعويضية
• طعم قسقطي
• Nanomedicine
• Important publications in medical physics

المصادر

قراءات إضافية

• Amador Kane, Suzanne (2009). Introduction to Physics in Modern Medicine, Second Edition. CRC Press. ISBN .

وصلات خارجية

مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع Medical Physics.

• Human Health Campus, The official website of the International Atomic Energy Agency dedicated to Professionals in Radiation Medicine. This site is managed by the Division of Human Health, Department of Nuclear Sciences and Applications
• The American Association of Physicists in Medicine
• medicalphysicsweb.org from the Institute of Physics
• AIP Medical Physics portal