الفيزياء الطبية هي فرع من فروع الفيزياء المعنية بتطبيق الفيزياء على الطب، حيث إنها تتعامل بشكل أساسي ولكن ليس حصريًا مع استخدام الإشعاع المؤين في تشخيص الأمراض التي تصيب الإنسان وعلاجها، حيث إن إجراءات التشخيص التي تنطوي على استخدام الإشعاع المؤين باستخدام أشعة سينية منخفضة الطاقة نسبيًا في نطاق 100 كيلو فولت (الأشعة التشخيصية) أو الأشعة (الطب النووي المعروف أيضًا باسم التصوير الجزيئي).
أهمية الفيزياء الطبية
تشمل التطبيقات الفيزيائية الأخرى في تشخيص المرض استخدام الرنين المغناطيسي النووي في التصوير بالرنين المغناطيسي التشريحي والوظيفي والطيفي، الموجات فوق الصوتية في التصوير، التحقيقات الكهربية الحيوية للدماغ (تخطيط كهربية الدماغ) والقلب (تخطيط كهربية القلب)، التحقيقات المغناطيسية الحيوية للدماغ (تخطيط الدماغ المغناطيسي) والأشعة تحت الحمراء في التصوير الحراري، كما يشارك الفيزيائيون أيضًا في استخدام الحرارة لعلاج السرطان (ارتفاع الحرارة) وفي تطبيقات الليزر للجراحة وفي المعلوماتية الطبية.
شهدت الفيزياء الطبية خلال العقدين الماضيين تطورًا هائلاً، حيث تطورت من فرع من العلوم التطبيقية على هامش الفيزياء إلى تخصص رئيسي مهم يمكن الآن وضعه على قدم المساواة مع الفروع التقليدية الأخرى للفيزياء مثل الفيزياء النووية، فيزياء الجسيمات وفيزياء المادة المكثفة.
ونظرًا لأن عدد الوظائف الجديدة في الفيزياء الطبية ينمو بوتيرة أسرع من عدد الوظائف في التخصصات الأخرى للفيزياء، فإن الجامعات تتعرض لضغط كبير لتطوير برامج دراسات عليا جديدة في الفيزياء الطبية أو لتوسيع برامج الفيزياء الطبية الحالية. يغطي تخصص الفيزياء الطبية عدة مجالات متنوعة من الطب. لذلك من المعتاد أن يركز علماء الفيزياء الطبية ويعملون في واحد فقط من التخصصات الفرعية الأربعة المحددة للفيزياء الطبية:
- فيزياء الأشعة التشخيصية تتعامل مع التصوير التشخيصي بالأشعة السينية والموجات فوق الصوتية والرنين المغناطيسي، كما يشار إلى فيزياء الطب النووي أيضًا باسم فيزياء التصوير الجزيئي التي تتعامل مع التصوير التشخيصي باستخدام النويدات المشعة.
- فيزياء العلاج الإشعاعي أو فيزياء علاج الأورام بالإشعاع التي تتناول علاج السرطان بالإشعاع المؤين.
- فيزياء صحية تتناول دراسة مخاطر الإشعاع والوقاية من الإشعاع.
استخدام الإشعاع المؤين في الطب
بدأت دراسة واستخدام الإشعاع المؤين بثلاثة اكتشافات مهمة: الأشعة السينية في عام 1895 والنشاط الإشعاعي الطبيعي في عام 1896 والراديوم في عام 1898. ومنذ ذلك الحين، لعب الإشعاع المؤين دورًا مهمًا دور في الفيزياء الذرية والنووية حيث بشرت في عصر ميكانيكا الكم وقدمت الزخم لتطوير الأشعة والعلاج الإشعاعي كتخصصات طبية والفيزياء الطبية كتخصص في الفيزياء.
بالإضافة إلى ذلك، أثبت الإشعاع المؤين أيضًا فائدته في العديد من المجالات المتنوعة الأخرى للمساعي البشرية، مثل الصناعة وتوليد الطاقة وإدارة النفايات والخدمات الأمنية، كما تم التعرف على الفائدة المحتملة لاستخدام الأشعة السينية في الطب لتصوير السرطان وعلاجه في غضون أسابيع قليلة من اكتشاف رونتجن للأشعة السينية، اثنان من التخصصات الطبية الجديدة: الأشعة والعلاج الإشعاعي تطور بسرعة وكلاهما يعتمد بشكل كبير على الفيزيائيين للاستخدام الروتيني للإشعاع وكذلك لتطوير تقنيات ومعدات جديدة.
في البداية، كانت معظم التطورات التكنولوجية في الاستخدام الطبي للإشعاع المؤين مرتبطة بما يلي:
- تحسينات في توصيل حزمة الأشعة السينية بكفاءة.
- تطوير تقنيات التصوير التناظري.
- تحسين جودة الصورة مع التقليل المتزامن للجرعة المسلمة.
- زيادة الطاقة الشعاعية للعلاج الإشعاعي.
