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Física médica y su importancia

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La física médica es una de las uniones interdisciplinarias que mayores beneficios ha representado para la humanidad. La física y la medicina se interrelacionan de una manera tan afín y armoniosa que el resultado, se refleja en grandes aplicaciones de vanguardia para mejorar la calidad de vida de las personas.

Podemos mencionar muchas combinaciones en diferentes campos de las ciencias, sin embargo, esta, es una de las más famosas e importantes por el impacto que ha generado en la salud humana.

Física médica
Imagen 1. La resonancia magnética es una de las tantas aplicaciones de la física en la medicina. Imagen de Bokskapet en Pixabay.

¿Qué es la física médica y cuál es su importancia?

La física médica es la ciencia interdisciplinaria que surge de unir la física y la medicina. La misma se basa en aplicar los conocimientos físicos al campo de la salud, para diagnosticar y tratar enfermedades; todo esto, con el fin de mejorar calidad de vida de los pacientes.

Otra definición, esta vez por parte de la IOMP:


La Física Médica es una rama de la Física aplicada, desarrollada por físicos médicos, que utiliza principios, métodos y técnicas de la física en la práctica y la investigación para la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades humanas con el objetivo específico de mejorar la salud y el bienestar humano.

https://www.iomp.org/medical-physics/

La aplicación de los conocimientos y fundamentos físicos en diferentes técnicas terapéuticas, generan los cimientos necesarios para la compresión y desarrollo de modernas tecnologías médicas, y establecen los criterios y estándares de dosimetrías en el área de la salud.

Por otro lado, podemos ver aplicaciones de conocimientos físicos en muchos equipos utilizados en la práctica clínica, por ejemplo, en sistemas de ventilación, sistemas de monitoreo hemodinámicos, de hecho, si pensamos a grandes rasgos, la física estaría en vuelta en casi todo lo que se utiliza o aplica en la medicina.

Así, los físicos médicos son profesionales con educación y formación especializada en los conceptos y técnicas de aplicación de la física en la medicina. Los físicos médicos trabajan en instituciones clínicas, académicas o de investigación.

Especialidades de la física médica

En este campo de la ciencia él/la profesional de la física médica, puede desenvolverse en especialidades como radiología, radioterapia, procesamiento de imágenes, medicina nuclear, protección radiológica, dosimetría de la radiación, tratamientos de enfermedades e informática médica. De igual manera, puede desenvolverse en el campo de la docencia, investigación e innovación.

Por otra parte, algo particular de la física médica, es que tiene dos facetas muy importantes: una de ellas es la práctica profesional o «residencia» que se debe llevar a cabo en instituciones hospitalarias o médicas, y la otra es el campo de la investigación, y la docencia.

Física y medicina en las civilizaciones antiguas

Aunque la consolidación de la física médica como disciplina es relativamente reciente, durante el curso de la historia, se ha intentado aplicar los conocimientos de la física hacia la medicina y el entendimiento del cuerpo humano. Vemos varios ejemplos de esto en las civilizaciones antiguas.

Al respecto, podemos mencionar a Herophilus, médico griego, quién usó un reloj de agua para medir la frecuencia del pulso. De esta manera, fue uno de los pioneros en aplicar la física de la metrología, rama que se encarga de las unidades de medida, hacia la evaluación clínica.

Así mismo, el árabe al-Haytham (965-1040) un importante físico, astrónomo y matemático de la edad media, demostró por medio de la lógica y la experimentación que el ojo es un simple receptor de luz. Considerado «padre de la óptica» sus contribuciones fueron importantes tanto para la física como para la medicina.

Otra figura importante fue Giovanni Borelli (1608-79). Un físico y astrónomo que hizo geniales contribuciones en su campo. Sin embargo, posterior a cumplir los 50 años empezó a enfocarse en un área totalmente diferente: la anatomía y fisiología humana. Introdujo la «iatromecánica», es decir, la mecánica y la matemática aplicada a la medicina. Borelli describe el cuerpo humano, con términos físicos: fuerza, movimiento, volumen… Etc. Desde una perspectiva muy diferente a la que lo haría un médico de su época.

Imagen 2. Giovanni Alfonso Borelli, el físico y astrónomo que se apasionó por el estudio del cuerpo humano. Foto: Commons Wikimedia.

Posteriormente, Euler publicaría un ensayo en 1775 cuyas ecuaciones diferenciales acerca de la mecánica de fluidos fueron fundamentales para comprender el flujo de la sangre a través de los vasos sanguíneos (hemodinámica). Como vemos, gracias a la aplicación progresiva de la física a la medicina, nuestro entendimiento del cuerpo humano tuvo una ampliación sin precedentes.

Consolidación de la física médica como ciencia

El primer uso del término «Física médica» fue en París 1778. En esta época se empezó a aplicar la física activamente hacia otras ciencias básicas. Esto conllevó a la publicación de una importante revista «Les Mémoires de médecine & de physique médicale».

«La física médica es la aplicación de la física al conocimiento del cuerpo humano, para la preservación y la cura de enfermedades»

Primera definición en un diccionario médico (1814).

Así mismo, se comenzó a introducir los conocimientos físicos hacia la terapéutica, cuando Mauduyt de la Varenne (1732-1792) hizo un estudio de los usos médicos de la electricidad.

Otra figura ilustre fue Jean-Noel Hallé (1754-1822) considerado como el padre de la física médica. Fue uno de los primeros profesores de física médica en una facultad de medicina. Hallé se centraba en que el entendimiento de los fenómenos del cuerpo se reducía al conocimiento de las leyes físicas.

Imagen 3. Jean Noël Hallé. Foto: François Séraphin Delpech- Commons Wikimedia.

Sus interesantes clases incluían la mecánica aplicada al movimiento musculo-esquelético, la física de la circulación sanguínea, la audición y la vista. Para el tiempo en que Halle murió, la física médica ya estaba consolidada. Tenía un nombre, una definición y un contenido claro.

«Si la física, con las nuevas posibilidades que los investigadores han abierto, extiende la vida humana, unos pocos años, incluso unos pocos días, puede llevarse el glorioso título de benefactor de la humanidad»

Escribió Lavoisier, químico francés. Considerado padre de la química moderna.

Inicio de la revolución radiológica

Un acontecimiento posterior, sumamente importante fue el descubrimiento de los rayos X por Röntgen en 1895. Luego el descubrimiento de la radioactividad por Henri Becquerel el año siguiente, y finalmente el descubrimiento del Radio por Marie Curie. Estos eventos significaron toda una revolución en la medicina, tanto para el diagnóstico por imágenes como para la terapéutica.

De hecho, Curie, aplicó activamente su descubrimiento hacia la medicina de su época, con la invención de una máquina de Rayos X portátiles. Curie llegó incluso a convertirse en la jefa de radiología de la cruz roja francesa. Con su invento se consiguió salvar la vida de miles de soldados durante la primera guerra mundial. A su vez sentó la base para técnicas y tratamientos fundamentales en la práctica médica como la radiología y la radioterapia.

Marie-Curie.
Imagen 4. Marie Curie. Foto: Tekniska Museet.

Otra genial incursión de la física en la terapéutica médica vino de parte de Niels Finsen (1860-1904). Este doctor ganó el premio Nobel gracias a su investigación sobre el uso terapéutico de la radiación ultravioleta. Esto dio nacimiento a la fototerapia, un tratamiento eficaz para ciertas enfermedades de la piel, como la psoriasis.

Conclusión

Cómo se puede apreciar, la física ha estado íntimamente ligada a la medicina, siendo cada vez más influyente, hasta la consolidación de la física médica como ciencia interdisciplinaria.

Una gran ciencia que tuvo su inicio en el siglo XVIII, que se consolidó en el siglo XIX y XX y que ha permitido que en nuestros tiempos (siglo XXI) tengamos las mejores herramientas médicas disponibles para poder combatir enfermedades y mejorar la calidad de vida de las personas. De igual manera, se debe reconocer el enorme esfuerzo de grandes físicos, médicos e ingenieros, que fueron precursores de las bases fundamentales para la aplicación de la física en la medicina.

Este es el inicio de una serie de artículos donde hablaremos de esta interesante disciplina. Acompáñanos en la segunda parte donde abordaremos las diversas e interesantes aplicaciones actuales que van más allá del diagnóstico y el tratamiento de enfermedades.


Referencias

Duck, F. (2014). The origins of medical physics. Physica Medica, 30(4), 397-402. doi: 10.1016/j.ejmp.2014.03.005

Pérez, R. (2017). Rayos X portátiles, el invento de Marie Curie que salvó a miles de soldados en la Primera Guerra Mundial. Retrieved 21 August 2020, from https://www.xataka.com/medicina-y-salud/rayos-x-portatiles-el-invento-de-marie-curie-que-salvo-a-miles-de-soldados-en-la-primera-guerra-mundial/amp

Octavio Miramontes y Karen Volke, 2013. «Fronteras de la física en el siglo XXI». CopIt ArXives, Mexico. TS0011ES. ISBN: 978-1-938128-03-5. DOI:10.13140/2.1.2118.8809

Medical Physics – International Organization for Medical Physics. (2020). Retrieved 21 August 2020, from https://www.iomp.org/medical-physics/


2 comentarios en “Física médica y su importancia”

  1. Bastante curioso este tema, me hizo recordar a las clases de física en bachillerato. Fíjate, si no fuera por estas mentes brillantes y su curiosidad, no hubiera sido posible avanzar en términos médicos cómo en la actualidad. Me atrevería a decir, que falta muchísimo por descubrir. Saludos!

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