رشته فیزیک پزشکی (Medical Physics)

رشته فیزیک پزشکی

رشته فیزیک پزشکی | Medicale Physics

فیزیک پزشکی به معنی کاربرد فیزیک در حرفه پزشکی است، مانند رادیوگرافی ، سونوگرافی ، پزشکی هسته ای ، کاربرد لیزر در پزشکی ، بینایی‌سنجی و اگر بخواهیم خیلی کلی رشته فیزیک پزشکی رو توصیف کنیم باید بگیم که رشته فیزیک پزشکی نام یک رشته کاربردی در علوم پایه پزشکی است که مفاهیم و کاربرد مجموعه علوم فیزیک را در تشخیص و درمان پزشکی بررسی می‌کند.

اما اگر بخوایم خیلی ساده فیزیک پزشکی رو تعریف کنیم میتونیم بگیم کاربرد اصول علم فیزیک و تکنولوژی های موجود در پیشرفت های پزشکی در جهت تشخیص و درمان

فیزیک پزشکی با رشته هایی مثل مهندسی پزشکی ، مهندسی زیست ، بیوفیزیک ، فیزیک بهداشت (کنترل و محافظت از پرتو) و … متفاوته اما میتونه در برخی از حوزه ها میان آنها اشتراکاتی وجود داشته باشه.

همونطور که از عنوان این رشته می توان فهمید این رشته محل تلاقی دو علم جذاب و پرکاربرد فیزیک و پزشکی است، گرچه موادی که در کنکور فیزیک پزشکی مطرح می شود بیشتر رنگ و بوی فیزیک دارد و در این بین فقط درسهای فیزیولوژی و تشریح مرتبط با پزشکی اند که دارای ضرایب کمی می باشند. اما از طرف دیگر وزارت بهداشت سعی کرده است که این خلا را در دروس دوره کارشناسی ارشد فیزیک پزشکی پر کند.

برای آشنایی با ارشد رشته فیزیک پزشکی می توان گفت که محتوای این رشته ترکیبی از علوم پرتودرمانی، محافظت از پرتو، پرتوشناسی تشخیصی (زیرشاخه‌های آن همانند رادیوگرافی ، سی تی اسکن، ام آر آی و غیره) و پزشکی هسته‌ای و شاخه هایی مثل لیزر (پرتو های غیر یونیزان) ، فراصوت و … می باشد.

این شاخه از دانش، علوم پرتودرمانی (رادیوتراپی)، محافظت از پرتو، پرتوشناسی تشخیصی (رادیولوژی و زیرشاخه‌های آن همانند سی تی اسکن، ام آر آی و غیره)، و پزشکی هسته‌ای ، فراصوت ، کاربرد لیزر در پزشکی  را در بر می‌گیرد، اما از نظر حرفه و پیشه از مهندسی پزشکی و بیوفیزیک مستقل است.

دانشکده پزشکی دانشگاه کنتاکی رشته فیزیک پزشکی را شاخه‌ای کاربردی از دانش فیزیک تعریف می‌کند که با کاربرد پرتوهای یونیزان و غیریونیزان، در تشخیص و درمان بیماری‌ها استفاده می‌شود فیزیک پزشکی بصورت عملی یا نظری می‌تواند به طور مستقیم با معاینه بیماران، تشخیص، و درمان بیماری‌ها مرتبط شود.

دانشجو در حال تحصیل این رشته ، طی یک دوره آموزشی تئوری و عملی با زیر شاخه های مختلف این رشته و کاربرد آنها در بخشهای تشخیصی و درمانی آشنا شده و با آخرین اصول علمی و روشهای رایج در این علم به ارائه خدمات آموزشی و پژوهشی و خدمات درمانی می‌پردازد.از بارزترین ویژگی های فیزیک پزشکی بین رشته ای بودن آن است، چرا که تحصیل در این رشته محدود به یک حیطه خاص نبوده و لازمه پیشرفت در این رشته آگاهی و توانمندی در حیطه های مختلفی از جمله علوم پزشکی، فیزیک، مهارت های مهندسی و فنی و دانش بکارگیری آن ها و تا حدودی آشنایی با علوم کامپیوتری و بخصوص زبان های برنامه نویسی مرتبط با این رشته همچون Matlab و MCNPx و … می باشد.

دانشجویان رشته فیزیک پزشکی

دانشگاه پردیو رشته فیزیک پزشکی را بصورت زیر تعریف می‌کند: «شاخه‌ای کاربردی از فیزیک است که با کاربردهای انرژی برای تشخیص و درمان بیماری‌ها سر و کار دارد. همچنین با الکترونیک پزشکی، مهندسی زیست، و فیزیک بهداشت (کنترل و محافظت از پرتو) رابطه نزدیکی دارد».

دانشگاه دوک در ایالت کارولینای شمالی فیزیک پزشکی را چنین تعریف و توصیف می‌کند

سه جایزه نوبل به سال‌های ۱۹۰۱ (فیزیک)، ۱۹۵۲ (فیزیک)، و ۱۹۴۳ (شیمی) تاثیر مستقیمی در پیدایش رشته فیزیک پزشکی داشته است. از سوی دیگر، فیزیک پزشکی نیز به نوبهٔ خود مسبب سه جایزه نوبل فیزیولوژی و پزشکی به سال‌های ۱۹۷۹، ۱۹۷۷، و ۲۰۰۳ شده‌است.

ویژگی های رشته فیزیک پزشکی

  • کاربرد علم فیزیک در نیازهای پزشکی
  • زاییده تحقیقات دو جایزه نوبل در فیزیک، و باعث دو جایزه نوبل در پزشکی و فیزیولوژی
  • عهده دار پایه‌های فنی علومی چون رادیولوژی، آنکولوژی پرتویی، و پزشکی هسته‌ای
  • ساخته شده بر پایه‌های علم فیزیک، اما با پیکر دانش و پژوهشی مجزا و رنگ و بوی پزشکی
  • علمی مجزا از بیوفیزیک
  • در برگیرنده روشهای تجربی و نظری، اما ذاتاً یک رشتهء کاربردی
  • ترکیب علم فیزیک با علم پزشکی و دو چندان کردن جذابیت های فیزیکی با ترکیب اطلاعات پزشکی

متـخصصیــن فیـزیک پزشـکـی میتوانند در بخـش های رادیـوتراپی در رابطه با طراحی درمان ، دزیمتری ، کنترل کیفی دستگاههـا و بعنـوان مشـاور درخرید سیستم ها و همچــنین بعنوان مسئـول فیزیک بهداشـت بخش رادیوتراپی انـجام وظـیـفه نمایند . در بخشهای رادیولوژی و پزشکی هســته ای نــیز وظایـف مشابــهی از جمـله مشـاوره درخـرید دستگــاه ، انجـام آزمـون پــذیـرش سیـستم پـس از نصب ، کنترل کـیفی دستگاهها و بعـنوان مسئول فیـزیک بهـداشت فعـال باشـند . بـدلیـل عدم حضور مــتخصـصیــن فیزیک پزشکی در این بخشها علاوه بر صدمات جبران ناپــذیر جـانی و مالـی و نارســائی های بسـیار زیادی در بخشـهای مختـلف را بـوجود می آورد .

برخی از توانمندی های فارغ التحصیلان رشته فیزیک پزشکی بدین قرار است :

  • نظارت بر HOT LAB و نحوه حمل و نقل و استفاده از مواد رادیواکتیو در بخشهای پزشکی هسته ای
  • مشارکت در توسعه تکنیک ها، طراحی پروتکلهای جدید تصویربرداری و رادیوتراپی و کمک به انتخاب روشهای تصویربرداری و درمانی مبتنی بر تکنولوژیهای جدید در حوزه سلامت
  • انجام طرح های تحقیقاتی دانشگاهی و سایر مراکز علمی

شاخه های مختلف رشته فیزیک پزشکی

فیزیک پزشکی امروزه گستره‌ی قابل توجهی از علوم و فناوری‌های متفاوتی را پوشش می‌دهد و در بر گیرنده‌ی موضوعات و مباحث متعددی از رادیوبیولوژی گرفته تا پردازش سیگنال میباشد. لذا دشوار بتوان مرزهای معین و مشخصی را برای آن تعریف کرد. اما غالبا رشته فیزیک پزشکی را میتوان به چهار دسته متفاوت کلاس بندی کرد :

تصویربرداری پزشکی (Diagnostic Imaging)

در این شاخه از رشته فیزیک پزشکی، با مدالیته‌‌هایی همچون سی تی اسکن، ام آر آی (تصویر برداری تشدید مغناطیسی)، سونوگرافی، ماموگرافی، فلوروسکوپی، و رادیوگرافی معمولی میتوان سر و کار داشت. پرتوشناسی زیرمجموعه‌ی این شاخه از فیزیک پزشکیست. طراحی و ضمانت کارکرد صحیح (accreditation) و کنترل کیفیت (Quality Control) اینگونه دستگاهها بر عهده‌ی فیزیکدانهای پزشکی (فیزیست) می‌باشد.

فیزیک بهداشت (Health Physics)

در این شاخه از فیزیک پزشکی بر روی مباحثی تمرکز می‌شود که سرو کار با محاسبات کنترل کیفیت (Quality Control) و به ویژه دوزیمتری، و شرایط محافظت از پرتوهای یونیزان (Radiation Protection) در محیط‌ های متفاوت دارد. طراحی سیستم‌های حفاظتی در بخش‌های رادیوتراپی و پرتوافکن در بیمارستان‌ها، وضع قوانین و پروتوکل‌ های کار با رادیوایزوتوپ‌ های گوناگون و ضایعات هسته‌ای در سطح کشوری، و حتی مسئولیت ضمانت سیستم‌های پوششی (Shielding calculations) و حفاظتی راکتورهای هسته‌ای از وظایف متخصصین فیزیک بهداشت می باشد.

رادیوتراپی (Radiation Therapy)

در پزشکی معضلات زیادی (بطور مثال بسیاری از سرطان‌ها) را می‌توان نام برد که توسط پرتوزایی (گاما، الکترون، پروتون، و نوترون) معالجه و یا حتی مداوا می‌شوند. مسئولیت عملکرد و تضمین کارکرد (Quality Control and Accreditation) اینگونه سیستم‌ها بر عهدهء متخصص رادیو تراپی است. در فرم نوین، متخصصین این رشته اغلب بر روی و یا با دستگاههای پرتوزایی نظیر چاقوی گاما، سایبر نایف، پروتون درمانی، لیناک، و یا توموتراپی مطالعه و سرو کار دارند، و یا در زمینه‌هایی مثل براکی تراپی تخصص می‌گیرند.

پزشکی هسته ای (Nuclear Medicine)

با مدالیته‌هایی نظیر اسپکت (SPECT) و پت اسکن (PET) سرو کار دارد. در حقیقت این شاخه هم یک نوع تصویربرداری پزشکی است، اما از آنجایی که مکانیزم تولید پرتو اینجا بر خلاف منشا فتو الکتریکی و عبوری (transmission) منشا in vivo رادیو ایزوتوپی دارد (emission)، این شاخه را اغلب متمایز از سایر مدالیته‌ها دانسته‌اند.

رادیوتراپی - زیر شاخه رشته فیزیک پزشکی

 تاریخچه و پیشینه رشته فیزیک پزشکی

در سال ۱۸۲۵، نیل آرنوت، پزشک حاذق اسکاتلندی، کتابی در دو جلد منتشر ساخت بنام عناصر فیزیک که با ذکر مثال‌هایی از آناتومی و فیزیولوژی سعی در تبیین اصول علم فیزیک داشت. اما با برداشته شدن اولین تصویر رادیوگرافِ اشعه ایکس از بدن انسان توسط ویلهلم رونتگن در سال ۱۸۹۶، دانش فیزیک پزشکی نوین نیز متولد گردید. طولی نکشید که پیشرفت‌های پیر و ماری کوری زبان‌زد خاص‌ و عام محافل علمی شد. در سال ۱۹۱۳، یک فیزیکدان مجاری به‌ نام جرج دِهِوِسی برای نخستین بار روش استفاده از تریسر در تصویربرداری را ابداع نمود. او ده سال بعد موفق شد روش خود را در گیاهان بکار گیرد او بخاطر ابداع همین روش‌ها در سال ۱۹۴۳ برنده جایزه نوبل شیمی گردید.

اما اولین آزمایش استفاده از تزریق رادیوایزوتوپ در تصویربرداری از یک انسان، توسط هرمان بلومگارت و سوما وایساز دانشگاه هاروارد انجام گرفت. این آزمایش در سال ۱۹۲۷ و به‌کمک یک اتاقک ابری و رادون انجام گرفت دهه ۱۹۳۰شاهد ساخت شتاب‌دهنده سیکلوترون توسط ارنست لورنس بود که منجر به ساخت و تکمیل سیستم‌های رادیوتراپی مدرن شد. یکی از نتایج پروژه منهتن در اواخر دهه ۱۹۴۰، دستیابی به قابلیت تولید رادیوایزوتوپ به میزان کافی برای کاربردهای پزشکی بود. در حالیکه جان لورنس ،  برادر ارنست لورنس، مشغول تحقیق بر روی روش‌های درمانی به کمک رادیوایزوتوپ فسفر-۳۲ در دانشگاه برکلی بود، بندیکت کاسن که یک فیزیکدان دیگر از نیویورک بود، اولین دستگاه اسکنِ خطی را در سال ۱۹۵۱ در دانشگاه یو سی ال ای اختراع نمود دستگاه اختراعی وی از اوخر دهه ۵۰ میلادی تا اوایل دهه ۷۰ میلادی، لقب پراستفاده‌ترین ساختهٔ دست بشر در تصویربرداری از اندام داخلی بدن را یدک می‌کشید. از اینروست که برخی امروزه از کاسن بعنوان «پدر تصویربرداری بدن» نام می‌برند.

از سوی دیگر، در سال ۱۹۵۱، هارولد جانز کانادایی برای اولین بار از چشمه‌های کبالت-۶۰ برای مداوای بیماران استفاده کرد این سیستم‌ها توسط لارس لکسل سوئدی تکامل پیدا کردند و بصورت چاقوی گامای امروزی در آمدند. اهمیت این سیستم‌ها در پزشکی نوین به حدی است که دولت کانادا به افتخار آنها یک تمبر یادبود در سال ۱۹۸۸ منتشر ساخت هل انگر در سال ۱۹۵۸ دوربین انگر را در دانشگاه برکلی ابداع کرد. علاوه‌براین استفاده از رادیوایزوتوپ تکنیتیوم-۹۹m در ۱۹۶۴ توسط تیم متشکل از پل هارپر و رابرت بکی از دانشگاه شیکاگو باعث ایجاد نقطه عطفی در تاریخ فیزیک پزشکی گردید.

در دهه ۷۰ میلادی، فناوری سیستم‌های پت اسکن توسط مایکل فلپس در دانشگاه واشنگتن در سنت لوییس بکار گرفته شد در همان دوره، دیوید کوهل و گروه همراهش در دانشگاه یو سی ال ای توانستند دانش بکارگیری از اسپکت را به نمایش بگذارند. این در حالی بود که تکامل سیستم‌های سی تی اسکن و ام آر آی بسرعت در حال ترقی بودند، بطوریکه گودفری هاونسفیلد، آلن کورماک، پال لاتربور، و پیتر منسفیلد را برای تکمیل همین سیستم‌ها به دو جایزه نوبل)در سال‌های ۱۹۷۹ و ۲۰۰۳) نائل گردانیدند. اداره پست آمریکا در سال ۱۹۹۹ با انتشار تمبری از یک تصویر ام آر آی از مغز، این پویشگرها را از «افتخارات قرن بیستم» نامید.

در اواخر دهه ۹۰ میلادی و آغاز قرن جدید، ادغام سیستم‌های تصویری آناتومیکال-فیزیولوژیکی باعث ایجاد جهش بزرگ دیگری در این علم گردید. سیستم‌های پت-سی تی و اسپکت-سی تی را از این قسم می‌توان نام برد در پرتودرمانینیز روش‌های نوینی همانند پروتون‌درمانی در محیط بالینی، فراگیر شدند.

تمبر کانادایی منتشره سال ۱۹۸۸ بمناسبت بزرگداشت اختراع سیستم‌های پرتودرمانی با کوبالت-۶۰ در سال ۱۹۵۱ میلادی.

یک پزشک در حال نگریستن مستقیم به استخوان‌های دست یک بیمار توسط یک دستگاه پرتوافکن بدوی به سال ۱۹۱۰ میلادی.

تصویری از یک سیستم بدوی ام آر آی ابداع ریموند دامادیان(تصویر آرشیو اداره ثبت اختراعات آمریکا-۱۹۷۲)

تمبر آمریکایی منتشره سال ۱۹۹۹ از سری تمبرهای «افتخارات قرن بیستم در دهه ۱۹۷۰» بمناسبت اختراع دستگاه پویشگر ام‌ آر آی

رشته فیزیک پزشکی در ایران

تصویر تمبری که به مناسبت هفته نهضت مبارزه با سرطان در دوره پهلوی منتشر شد، یک دستگاه شتابدهنده لیناک را نشان می‌دهد.

استفاده از مواد پرتوزا در پزشکی در ایران با سنجش مقدار یُد رادیواکتیو در سال ١٣٣٩ به وسیله یک شمارشگر گایگر در آزمایشگاه پیمان مرکزی دانشکده علوم پزشکی تهران آغاز گردید. در این راستا، یک کارشناس بریتانیایی به نام مالکوم کاتبرت نوکس سهم بزرگی در پیشرفت کار پزشکی هسته‌ای در ایران ایفا کرد. با یاری وی، دکتر نظام مافی برای اولین بار در سال ۱۳۴۰ با یک پویشگر تیروئید، تحقیقاتی را به انجام رسانید و پایه‌های پزشکی هسته‌ای را در ایران بنا نهاد. در سال ١٣۴۶، مرکز پزشکی هسته‌ای و تحقیقات غدد مترشحه داخلی دانشگاه تهران تاسیس شد که در واقع اولین و قدیمی‌ترین مرکز پزشکی هسته‌ای کشور محسوب می‌شود. امکانات این بخش در آن زمان در حد یک دستگاه دوربین انگر بود که به تدریج مجهزتر گردید.

از سوی دیگر سیستم‌های رادیوتراپی لیناک نخست در دهه ۱۳۵۰ در ایران فراگیر شدند و دیری نپایید که اولین راکتور هسته‌ای ایران که در دانشگاه تهران در امیرآباد توسط آمریکاییان ساخته شده بود، شروع به تولید رادیوایزوتوپ‌هایپزشکی نمود. نهایتاً در سال ۱۳۷۰ بود که انجمن فیزیک پزشکی ایران تشکیل شد و در سال ۱۹۹۳ ایران عضو سازمان بین‌المللی فیزیک پزشکی گشت ایران در سال ۲۰۰۷ میلادی ۹۳ عضو در این سازمان داشت از زمان تاسیس این سازمان در ایران، سازمان انرژی اتمی ایران وظیفه تامین پرتوداروهای مورد نیاز برای درمان بیماران را بر عهده داشته‌است.

از متخصصین ایرانی فعال در خارج از ایران که نقش بسزایی در پیشرفت این علم داشتند می‌توان به عباس علوی اشاره کرد که در دهه ۱۹۷۰ میلادی شاگرد و یکی از اعضای تیم دیوید کوهل بود که نامش در ابداع سیستم‌های اسپکتبه‌همراه وی دیده می‌شود. جامعه پزشکی هسته‌ای آمریکا همچنین بخاطر خدمات علمی وی گسترش در سیستم‌های پت اسکن، در سال ۲۰۰۴ به وی یکی از بالاترین جوایز خود که جایزهٔ دِهِوِسی برای پیشبرد برجستهٔ پزشکی هسته‌ای است.

آموزش رشته فیزیک پزشکی

در بیشتر کشورها از جمله ایران، رشته فیزیک پزشکی اغلب در مقطع کارشناسی ارشد به بالا ارائه می‌گردد. در اکثر کشورها نیز، برای کار کردن در این رشته، احتیاج به حداقل مدرک کارشناسی ارشد می‌باشد در مقطع کارشناسی، وضع بطور کلی به گونهٔ دیگریست، و تمرکز آموزش بیشتر برای تربیت نیروهای تکنیسین می‌باشد معمول تحصیل کردگان، تحصیلات کارشناسی در رشته فیزیک یا فیزیک کاربردی را بهترین رشته برای آماده‌سازی برای ورود به فیزیک پزشکی در مراحل کارشناسی ارشد به بالا می‌دانند.

دانشجویان این رشته معمولاً مجموعه‌ای از دروس پرتوشناسی، پرتودرمانی، پزشکی هسته‌ای، رادیوبیولوژی، و فیزیک بهداشت را در کمیت و کیفیت‌های متفاوت (بنا بر گرایش خود و قدرت و گرایش‌های موجود در آن مرکز یا دانشکده) فرا می‌گیرند مفاد و تعداد این دروس توسط سازمان‌های ذیربط در هر کشور تنظیم و تصویب می‌گردد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *