Qué es la Física Médica

Lo primero que debe hacer un blog que quiere dar a conocer la Física Médica o Radiofísica, que es como se llama la especialidad sanitaria en nuestro país, es describir el trabajo que hacemos los radiofísicos para aquellos que no nos conocen demasiado. Y eso es lo que haremos en estas líneas. No será un relato histórico ni detallado, pues son los posts los que irán dando poco a poco una imagen muy completa de nuestro trabajo. Será una breve introducción a la materia, sin más pretensión.

Acelerador Lineal Varian Truebeam STx powered by Novalis, del Instituto de Medicina Oncológica y Molecular de Asturias (IMOMA)

En general podemos llamar Física Médica a cualquier aplicación de los principios, métodos y herramientas propios de la física en la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades. Una definición tan amplia nos remontaría a los estudios biomecánicos de Leonardo da Vinci, e incluiría en el relato a físicos tan destacados como Hermann von Helmholtz, que fue físico y también médico y realizó importantes investigaciones relacionadas con la medicina.

Pero sería exagerar. La verdad es que la revolución de la aplicación de la física a la medicina llegó de la mano del descubrimiento de las radiaciones ionizantes y, aún hoy, sigue siendo el área de aplicación más importante. Así que, no mareemos la perdiz, y centrémonos en el tema.

El uso de las radiaciones ionizantes en medicina se remonta al momento mismo de su descubrimiento. En 1899, sólo cuatro años después de que Roentgen realizara la famosa radiografía de la mano de su esposa, Anna Bertha, ya existían algunas decenas de departamentos de radiología en los hospitales más importantes de todo el planeta y comenzaban a aplicarse estas radiaciones al tratamiento de muy diversas patologías. Y muy poco después se incorporarían a esta revolución las emisiones de origen nuclear, descubiertas por Becquerel en 1896, a las que conocemos como radiactividad.

El uso de todas estas radiaciones de alta energía, a las que ahora llamamos radiaciones ionizantes por su capacidad de ionizar los átomos que forman la materia, se demostró pronto y a un mismo tiempo como tremendamente útil y nocivo. Su aplicación médica requería cuantificar con la mayor precisión posible la cantidad de radiación, lo que conocemos como dosis absorbida, recibida por pacientes y personal en unas condiciones dadas, que vienen determinadas por la fuente de radiación empleada y la geometría de la irradiación. De esta forma el uso de estas radiaciones potencialmente dañinas quedaría limitado a aquellas situaciones en las que los beneficios esperados superaran a los riesgos asociados.

La cuantificación de la dosis de radiación en un medio se basa, de forma general, en medidas realizadas utilizando instrumentos específicos sensibles a estas radiaciones, es decir, que sean capaces de medir o bien la ionización que estas radiaciones producen en el material sensible (que es el fundamento de los detectores por ionización de gas, los de uso más extendido) o alguno de los muchos efectos consecuentes o acompañantes a esa ionización (desde la coloración de una medio radiográfico, el incremento de temperatura, el desequilibrio químico de iones, la producción de centelleo o termoluminiscencia, etc…). Pero no basta con eso. Convertir el valor de la magnitud medida en un valor de dosis significativo en las condiciones de irradiación del medio requiere, en general, la aplicación de procedimientos metrológicos capaces de tener en cuenta todos los factores de influencia que intervienen en la medida. Hoy en día disponemos de estos modelos con un grado de desarrollo destacable que nos permite incertidumbres menores del 3% en algunas de las condiciones clínicas de irradiación más importantes.

Pero ni los instrumentos ni los procedimientos metrológicos pueden suministrar el valor de la dosis absorbida en todas las situaciones que nos encontremos en su aplicación clínica, ya que no siempre es posible colocar un detector en el punto de interés del paciente ni tampoco determinar el valor de las magnitudes de influencia. En tales casos debemos hacer uso de modelos físicos capaces de estimar las dosis absorbidas a partir del conocimiento del haz obtenido experimentalmente. Estos modelos pueden ser desde meras aproximaciones numéricas-empíricas hasta refinados modelos analíticos y, desde la revolución de las computadoras, simulaciones Monte Carlo, en las que se reproducen los eventos de interacción de la radiación con la materia a una escala microscópica.

Así llegamos a la primera parte de la respuesta a la cuestión formulada al inicio: los radiofísicos somos los responsables de determinar, aplicando métodos metrológicos y modelos de cálculo, las dosis absorbidas por los medios irradiados, sean éstos los maniquíes inertes que empleamos en los experimentos de caracterización de los haces de radiación o los tejidos vivos de pacientes sometidos a radioterapia o a técnicas diagnósticas. Como farmacéuticos de un medicamento muy particular, cuya acción no es química, sino física. Sustituimos la balanza por el detector y la fisiología y farmacodinámica por los modelos de transporte de la radiación. También somos los radiofísicos responsables de valorar el impacto que sobre la salud laboral y el medio ambiente tienen estas prácticas radiológicas, así como de diseñar las instalaciones y los procedimientos de seguridad que minimicen los riesgos asociados a las mismas, lo que se conoce como Protección Radiológica.

Pero alguien debió pensar que nuestro inmenso talento natural se encontraba desaprovechado dedicados sólo a la tarea de cuantificar las dosis y que nuestros conocimientos metrológicos y matemáticos y nuestra portentosa inteligencia y capacidad de síntesis, abstracción y modelización (alguien tenía que decirlo y no veía por aquí a nadie dispuesto a hacerlo) podía utilizarse también para otras actividades. Así, los que ya estaban y los que se fueron incorporando, comenzaron (comenzamos) a trabajar en la obtención, procesado y análisis de la imagen médica, el control de calidad de los procedimientos radiológicos, el estudio de la respuesta de los tejidos vivos a la radiación (lo que conocemos como radiobiología) y, en general, a cualquier actividad en el entorno hospitalario que exija, simultáneamente, habilidades experimentales con los agentes físicos y capacidad de desarrollo y empleo de modelos matemáticos. Vamos, lo que viene siendo un físico.

Hoy somos, desde 1994, especialistas sanitarios y, como tales, formamos parte del programa nacional de Formación Sanitaria Especializada, tenemos nuestra propia sociedad profesional, la Sociedad Española de Física Médica, y editamos una revista periódica de contenido científico. La especialidad ha aportado mucho a los procesos asistenciales que implican el uso de radiaciones y, en el medio hospitalario, está hoy mucho mejor reconocida que hace 25 años, cuando era realmente difícil encontrar ”al físico” cuando acudías a un hospital a buscar trabajo. Tal vez quede aún camino por andar, pero ya se hablará de eso en otros posts.

Logotipo de la Sociedad Española de Física Médica

Si estás interesado puedes leer más en http://www.sefm.es/userfiles/unaprofesion.pdf

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