فیزیک و کاربردهای آن در پزشکی

مقدمه

نگاه اجمالی

فیزیک پزشکی به معنی کاربرد فیزیک در حرفه پزشکی است، مانند رادیوگرافی ، سونوگرافی ، بینایی‌سنجی و غیره. چون بیوفیزیک به معنی فیزیک حیات است، فیزیک پزشکی درباره فیزیک حیات بشر بحث می‌کند. مانند گردش خون ، آناتومی گوش ، آناتومی چشم و غیره. از طرفی بکارگیری اصول و قوانین این گروههای علمی در طرح‌ریزی و یا ساختن یک سیستم ، به ترتیب مهندسی پزشکی و بیومهندسی نامیده می‌شود.

تأسیس دوره‌های آموزشی مهندسی پزشکی و بیومهندسی از ضروریات یک جامعه پشرفته است. از طرف دیگر ، آموزش فیزیک و بیوفیزیک پزشکی ، مقدم بر آموزش تکنولوژی و یا مهندسی پزشکی است. به عبارت دیگر ، می‌توان چنین بیان کرد که فیزیک پزشکی ، ابزاری بسیار قوی و قدرتمند است که می‌تواند در اختیار پزشکان و مهندسان پزشکی قرار گیرد. 

پزشکان برای تشخیص بیماری ها از انواع وسایل ساده مانند دماسنج و فشارسنج، گوشی طبی (استتوسکوپ) تا دستگاه های بسیار پیچیده مانند میکروسکوپ الکترونی، لیزر و هولوگراف که همه براساس قانون های فیزیک طراحی و ساخته شده استفاده می کنند.        

فیزیک علم شناختن قانون های عمومی و کلی حاکم بر رفتار ماده و انرژی است. کوشش های پیگیر فیزیکدانان در این راه سبب کشف بسیاری از قانون های اساسی، بیان نظریه ها و آشنایی با بعضی پدیده های طبیعی شده است. هرچند این موفقیت ها در برابر حجم ناشناخته ها، اندک است لیکن تلاش همه جانبه و پرشتاب دانشمندان امید بسیار آفریده که انسان می تواند رازهای هستی را دریابد. انسان در یکی دو قرن اخیر، با بهره گیری از روش علمی و ابزارهای دقیق توانسته است در هر یک از شاخه های علم، به ویژه فیزیک دنیای روشن و شناخته شده خود را وسعت بخشد. در این مدت با دنیای بی نهایت کوچک ها آشنا شده، به درون اتم راه یافته تا انواع نیروهای بنیادی طبیعت را شناخته، الکترون و ویژگی های آن را دریافته و طیف گسترده امواج الکترومغناطیسی را کشف کرده است.

فیزیک که تا اواخر قرن نوزدهم مباحث مکانیک، گرما، صوت، نور و الکتریسیته را شامل می شد اکنون در اوایل قرن بیست و یکم در اشتراک با سایر علوم (مانند شیمی، زیست شناسی و...) روز به روز گسترده تر و ژرفاتر شده و بیش از ۳۰ موضوع و مبحث مهم را در برگرفته است (دانشنامه فیزیک تعداد شاخه های فیزیک را ۳۳ مورد معرفی کرده است.)

● فناوری

فناوری، چگونگی استفاده از علم، ابزار، راه و روش برای انجام کارها و برآوردن نیازها است. به عبارت دیگر فناوری به کارگیری آگاهی های انسان برای تغییر در محیط به منظور رفع نیازها است. اگر علم را فرآیند شناخت طبیعت تعریف کنیم، فناوری فرآیند انجام کارها خواهد بود.در گذشته مثلاً در کشور ایران تا حدود یک صد سال پیش، زندگی ساده و ابتدایی بود و کارها با ابزارهای ساده و روش های اولیه انجام می شد. کشاورزی، حمل ونقل، تجارت، ساختمان سازی با روش های سنتی و ابزارهایی که در طول زمان از راه تجربه به دست آمده بود صورت می گرفت.

گرچه انسان به برخی از قانون های طبیعی دست یافته بود لیکن علم و عمل کمتر اثر متقابل در یکدیگر داشتند. دانشمندان راه خود را می پیمودند و صنعتگران و ابزارکاران به راه خود می رفتند تا آنکه عصر جدید آغاز شد و تمدنی به وجود آمد که همه چیز در راه مصالح زندگی انسان و توانایی او به کار گرفته شد.

در سال ۱۶۶۳ میلادی «جامعه سلطنتی لندن» تاسیس شد و هدف خود را ارتقای سطح علوم مربوط به امور و پدیده های طبیعی و هنرهای مفید از طریق آزمایش و تجربه به نفع «ابنای بشر» انتخاب کرد. چهار سال بعد فرهنگستان علوم فرانسه در پاریس شکل گرفت و بر مفید واقع شدن علم تاکید فراوان شد. اعضای این فرهنگستان برای هرچه به ثمر رساندن تحقیقات علمی در زندگی انسان، به تلاش پرداخته و از این بابت حقوق دولتی دریافت می کردند.

در سال ۱۸۵۳ موزه علوم لندن با نام «هیات معتمدین دایره علم و هنر و موزه ملی علم و صنعت» گشایش یافت اما نزدیک تر شدن علم و صنعت سبب شد که در سال ۱۸۸۲ بخش های مختلف این موسسه در هم ادغام شود و سازمان جدیدی با نام «دایره علوم کاربردی و تکنولوژی» تاسیس شود.

علم، کوشش در جهت دانایی و فناوری تلاشی در جهت توانایی است. این هر دو اثر متقابل در هم داشته اند. دانش سبب شد که ابزارها و روش ها کامل تر شوند و ابزارها نیز دقت انسان را در اندازه گیری ها و رسیدن به نتایج علمی بیشتر کرده است.

اکنون بسیاری از موضوع ها و مباحث فیزیک پیامدهای کاربردی داشته و عملاً در فناوری ها موثر بوده است. فناوری های ارتباطات، فناوری های حمل ونقل (خشکی، دریایی، هوایی و فضایی)،فناوری های تولید (کشاورزی _ صنعتی)، فناوری های استخراج انواع معادن و فناوری های ساختمان و انواع ماشین ها و فناوری های آموزشی وابسته به دانش مکانیک، الکتریسیته، الکترومغناطیس، ترمودینامیک، فیزیک هسته ای، نورشناسی، فیزیک بهداشت، فیزیک پزشکی و... است.

در این مقاله فقط به نقش فیزیک در فناوری های بهداشت و درمان می پردازیم تا مشخص شود چه اندازه فیزیک در تشخیص و درمان بیماری ها و بهداشت محیط موثر است.

● نقش فیزیک در تشخیص بیماری ها

پزشکان برای تشخیص بیماری ها از انواع وسایل ساده مانند دماسنج و فشارسنج، گوشی طبی (استتوسکوپ) تا دستگاه های بسیار پیچیده مانند میکروسکوپ الکترونی، لیزر و هولوگراف که همه براساس قانون های فیزیک طراحی و ساخته شده استفاده می کنند. در این قسمت به ساختمان و طرز کار برخی از آنها می پردازیم.

● رادیوگرافی و رادیوسکوپی

رادیوگرافی عکسبرداری از بدن با پرتوهای ایکس و رادیوسکوپی مشاهده مستقیم بدن با آن پرتوها است. در عکاسی معمولی از نوری که از چیزها بازتابش می شود و بر فیلم عکاسی اثر می کند استفاده می شوند در صورتی که در رادیوگرافی پرتوهایی را که از بدن می گذرند به کار می برند.

پرتوهای ایکس را نخستین بار در سال ۱۸۹۵ میلادی، ویلهلم کنراد رنتیگن استاد فیزیک دانشگاه ورتسبورگ آلمان کشف کرد. این کشف بسیار شگفت انگیز بود و خبر آن با سرعت در روزنامه های جهان منتشر شد. جالب است که رنتیگن بر روی پرتوهای کاتدی کار می کرد و به طور اتفاقی متوجه شد که وقتی این پرتوها، که همان الکترون های سریع هستند به مواد سخت و فلزات سنگین برخورد می کنند پرتوهای ناشناخته ای تولید می شود او این پرتوها را پرتو ایکس به معنی مجهول نامید.

پرتوهای ایکس قدرت نفوذ و عبور بسیار زیاد دارند. به آسانی از کاغذ، مقوا، چوب، گوشت و حتی فلزهای سبک مانند آلومینیوم می گذرند، لیکن فلزهای سنگین مانند سرب مانع عبور آنها می شود. اشعه ایکس از استخوان های بدن که از مواد سنگین تشکیل شده اند عبور نمی کنند در صورتی که از گوشت بدن به آسانی می گذرند. همین خاصیت سبب شده که آن را برای عکسبرداری از استخوان های بدن به کار برند و محل شکستگی استخوان ها را مشخص کنند. برای عکسبرداری از روده و معده هم از پرتوهای ایکس استفاده می شود لیکن برای این کار ابتدا به شخص مایعاتی مانند سولفات باریم می خورانند تا پوشش کدری اطراف روده و معده را بپوشاند و سپس رادیوگرافی صورت می دهند.

کشف پرتوهای ایکس که به وسیله رنتیگن عملی شد سرآغاز فعالیت های دانشمندانی مانند تامسون، بور، رادرفورد، ماری کوری، پیرکوری، بارکلا و بسیاری دیگر شد به طوری که نه فقط چگونگی تولید، تابش و اثرهای پرتو ایکس و گاما و نور شناخته شد بلکه خود اشعه ایکس یکی از ابزارهای شناخت درون ماده شد و انسان را با جهان بی نهایت کوچک ها آشنا کرد و انرژی عظیم اتمی را در اختیار بشر قرار داد.

پرتوهای ایکس در پزشکی و بهداشت برای پیشگیری، تشخیص و درمان به کار می رود به طوری که در فناوری های مربوطه یکی از ابزارهای اساسی است.

● سونوگرافی

سونوگرافی عکسبرداری با امواج فراصوت است. فراصوت امواج مکانیکی مانند صوت ۲ است که بسامد آن بیش از ۲۰ هزار هرتز است. این امواج را می توان با استفاده از نوسانگر پتروالکتریک یا نوسانگر مغناطیسی تولید کرد. خاصیت پیزوالکتریک عبارت است از ایجاد اختلاف پتانسیل الکتریکی در دو طرف یک بلور هنگامی که آن بلور تحت فشار یا کشش قرار گیرد و نیز انبساط و انقباض آن بلور هنگامی که تحت تاثیر یک میدان الکتریکی واقع شود. بنابراین هرگاه از یک بلور کوارتز تیغه متوازی السطوحی عمود بر یکی از محورهای بلور تهیه کنیم و این تیغه را میان دو صفحه نازک فولادی قرار دهیم و آن دو صفحه را به اختلاف پتانسیل متناوبی وصل کنیم، تیغه کوارتز با همان بسامد جریان منبسط و منقبض می شود و به ارتعاش درمی آید و در نتیجه امواج فراصوت تولید می کند. پدیده پیزوالکتریک در سال ۱۸۸۰ به وسیله پیرکوری کشف شد و از آن علاوه بر تولید امواج فراصوتی، در میکروفن های کریستالی و فندک استفاده می شود.

امواج فراصوتی دارای انرژی بسیار زیاد است و می تواند سبب بالا رفتن دمای بافت های بدن انسان، سوختگی و تخریب سلول ها شود. از این امواج در دریانوردی، صنعت و پزشکی استفاده می شود.

در پزشکی برای تشخیص، درمان و تحقیقات این امواج را به کار می برند. دستگاهی که برای عکسبرداری به کار می رود اکوسکوپ۳ یا سونوسکوپ۴ است. اساس کار عکسبرداری با امواج فراصوت بازتابش امواج است در این عمل دستگاه گیرنده و فرستنده موجود است و از بسامدهای میان یک میلیون تا پانزده میلیون هرتز استفاده می کنند. دستگاه مولد ضربه های موجی در زمان های بسیار کوتاه یک تا پنج میلیونیم ثانیه را در حدود ۲۰۰ ضربه در ثانیه می فرستد و این ضربه ها در بدن نفوذ می کند و چنانچه به محیطی برخورد کند که غلظت آن با محیط قبلی متفاوت باشد پدیده بازتابش روی می دهد و با توجه به غلظت نسبی دو محیط مقداری از انرژی ضربه های فراصوت بازتابش می شود. دستگاه گیرنده این امواج را دریافت می کند و به کمک دستگاه الکترونی و یک اسیلوسکوپ آن را به نقطه یا نقاط نورانی به تصویر تبدیل می کند. عکسبرداری با فراصوت را برای تشخیص بیماری های قلب، چشم، اعصاب، پستان، کبد و لگن انجام می دهند.

● وسایل الکتروپزشکی

بخشی از وسایل تشخیص بیماری ها، دستگاه هایی هستند که براساس قانون های مربوط به الکتریسیته و الکترونیک ساخته و به کار گرفته می شوند. نمونه ای از این دستگاه ها عبارتند از الکتروکاردیوگراف، الکتروبیوگراف و الکترو آسفالوگراف. این دستگاه ها می توانند با رسم نمودارهایی وضع سلامت یا بیماری را برای پزشک مشخص کنند. ممکن است این دستگاه ها مجهز به نوسان نگار باشند و در نتیجه نمودارها مستقیماً بر روی یک صفحه تلویزیون مشاهده شود. نمونه این دستگاه ها کاردیوسکوپ است که معمولاً در اتاق بیمار قرار می گیرد و بر آن منحنی ضربان قلب بیمار مشاهده می شود. در الکتروکاردیوگراف به جای آنکه منحنی ها مستقیماً دیده شود آن منحنی ها (نمودارها) بر روی نواری از کاغذ ثبت و ضبط می شود و پزشک از روی آنها می تواند وضعیت قلب و نوع بیماری را تشخیص دهد.

الکتروآنسفالوگرافی دستگاهی است که با آن بیماری هایی چون صرع، تومورهای مغزی، ضربه، اعتیاد به دارو و الکل تشخیص داده می شود و کار این دستگاه با استفاده از فعالیت های الکتریکی که در سطح بدن ظاهر می شود، صورت می گیرد. اندازه گیری ها نشان می دهد که در قشر مغز تغییرات پتانسیل الکتریکی منظمی انجام می شود. «این پتانسیل های الکتریکی به استثنای حالت بیهوشی عمیق یا قطع جریان خون به مغز همیشه وجود دارند. هنگامی که قشر مغز خراب شود، این نقش تغییر می کند. با قرار دادن الکترودهای پهن یا الکترودهای سوزنی شکل بر روی پوست سر می توان امواج را از پوست سر به سمت دستگاه ثبات هدایت کرد... این امواج نتیجه پتانسیل های کار نورون های عصبی قشر مغزند که در سطح مغز ظاهر می شوند ... خاصیت مهم این امواج بسامد آنها است. گستره معمولی این بسامد از یک تا ۶۰ هرتز تغییر می کند... این امواج برحسب بسامد، ولتاژ، محل های تلاقی، شکل امواج و نقش هایی که دارند، ارزیابی می شوند.»۵

تهیه طرح های سه بعدی از بدن

● در سال های ۷۰-۱۹۶۰ برای تشخیص بیماری ها چهار روش جدید ابداع شد:

الف _ گرمانگاری: نخستین روش گرمانگاری بود که در سال ۱۹۶۲ عرضه شد. می دانیم که هر جسمی که دمایش بالاتر از صفر مطلق (۲۷۳- درجه سلسیوس) باشد از خود امواجی تابش می کند که به نام امواج گرمایی معروف است. از این خاصیت یعنی انتشار امواج گرمایی از بدن انسان استفاده شده و اختلاف دمای قسمتی از بدن را به صورت تصویری رنگی تهیه می کنند. این روش برای تحقیق و بررسی رگ های خونی سطحی بدن مفید است و با آن می توان از وجود تومورها نیز باخبر شد.

ب- توموگرافی: پرتوهای ایکس می توانند از بافت های نرم بگذرند، لیکن میزان جذب یا عبور آنها به غلظت بافت بستگی دارد. چنانچه پرتو ایکس در مسیر خود از غده ای بگذرد، میزان جذب آن نسبت به وضعیتی که غده وجود نداشته باشد، تفاوت می کند. به کمک کامپیوتر می توانند تصویری را که از بدن گرفته اند، پردازش کنند و اطلاعات دقیق مربوط به ساختمان بدن و وجود غده را مشخص نمایند. عملی که با کمک پرتو ایکس و کامپیوتر برای تعیین غده ها صورت می گیرد را توموگرافی می نامند.

پ- هولوگرافی (تمام نگاری): دنیس گابور فیزیکدان نوع جدیدی از عکاسی را در سال ۱۹۴۷ ابداع کرد که بعداً در موارد گوناگون از جمله در پزشکی از آن استفاده شد. هولوگرافی براساس خواص امواج متکی است و تصویری که از ریزشیء گرفته می شود، سه بعدی است. در این طریقه تصویری که از هر عضو بدن گرفته می شود، کاملاً همه قسمت های اطراف آن عضو دیده می شود. برای تهیه عکس سه بعدی معمولاً از پرتوهای لیزر استفاده می شود.

ت- دستگاه تشدید مغناطیسی (NMR ) :اساس این دستگاه بر این خاصیت است که هسته اتم های خاصی در صورت قرار گرفتن در میدان مغناطیسی امواجی از خود تابش می کنند که قابل ردیابی است. این پدیده در سال ۱۹۴۰ شناخته شد و کاربرد آن در پزشکی برای نخستین بار در سوئد توسط «اریش اودبلاد»۶ و از دهه ۱۹۵۰ شروع شد.

در سال ۱۹۷۳ در انگلیس از طریق ردیابی تابش تراکم اتم های هیدروژن در بافت های مختلف بدن نخستین تصویر NMR تهیه شد. از سال ۱۹۷۷ به بعد تصویر از مغز نیز به این وسیله گرفته شد.

فیزیک هسته ای در عرصه پزشکی 

استفاده از پرتو در تشخیص و درمان بیماری و نیز استفاده از رادیونوکلئیدها در پزشکی (پزشکی هسته ای) بخشی از کاربردهای فیزیک از جمله فیزیک هسته ای در عرصه پزشکی است. 

با وجود اینکه نقش شیمی و زیست شناسی در پزشکی به خوبی پذیرفته شده است نقش فیزیک در پزشکی به همان اندازه روشن نیست، چرا که اکثر کسانی که در رشته پزشکی در حال تحصیل هستند دوره مقدماتی فیزیک را می گذرانند اما آنان غالباً یا هیچگونه ارتباطی میان فیزیک و پزشکی نمی بینند یا این ارتباط را بسیار ناچیز می دانند.

استفاده از پرتو در تشخیص و درمان بیماری و نیز استفاده از رادیونوکلئیدها در پزشکی (پزشکی هسته ای) بخشی از کاربردهای فیزیک از جمله فیزیک هسته ای در عرصه پزشکی است.

پیشرفت تکنیک های فیزیک هسته ای تجربی به طور موازی تصویربرداری پزشکی را هم گسترش داده است: دوربین های پرتوگاما، شتاب دهنده های مخصوص برای تولید ایزوتوپ های پزشکی و تکنیک های اعجاب انگیز برای به دست آوردن تصاویر اعماق مشخص بدن. این شاخه تحقیقی را پزشکی هسته ای می گویند که مسئولان آن معمولاً متخصصان فیزیک هسته ای تجربی هستند که در همکاری تنگاتنگ با پزشکان برای توسعه و کاربرد این تکنیک ها کار می کنند. به عنوان نمونه فیزیکدانی که در بخش رادیوتراپی کار می کند، سه وظیفه مهم بر عهده دارد:

۱) تعیین میزان تابش تولید شده با یک ماشین درمانی در شرایط استاندارد، یعنی واسنجی ماشین Calibration.

۲) محاسبه دزی که باید به تومور و هر بافت طبیعی در بیمار داده شود.

۳) تأیید اینکه مقدار صحیح تابش، به درستی در نواحی مناسب به بیمار داده شده است.

حتماً شما هم تصویر یا عکس پرتورونتگن (پرتو ایکس) تشخیص از دندان ها یا سایر بخش های بدن را گرفته اید. پرتو رونتگن در تشخیص بیماری ها کاربرد بسیار دارد. به گونه ای که بیش از نیمی از مردم در سال حداقل یک تصویر پرتو رونتگن می گیرند. کشف این پرتوها مانند بسیاری از دستاوردهای مهم علمی، اتفاقی بود که در سال ۱۸۹۵ از سوی وی.سی.رونتگن فیزیکدان آلمانی در دانشگاه ورزبورگ در هنگام آزمایش با پرتوهای کاتودی متوجه پرتوهای ایکس شد. او پس از چند روز اولین تصویر پرتو رونتگن (X) را از دست همسرش گرفت.

از آنجا که پرتو X به سادگی از بافت های نرم بدن عبور می کند ولی در استخوان به طور قوی تضعیف می شود. عکاسی با پرتو X اطلاعات جامعی از ساختمان اسکلت بدن به انسان به دست می دهد و در نتیجه در روش تشخیص پزشکی که منجر به ترمیم استخوان های شکسته می شود ارزش بسیار دارد چرا که پرتوهای (X) ایکس به طور یکسان جذب همه مواد نمی شوند. اگر چنین بود کاربرد مفیدی در تشخیص نداشتند.

رادیواکتیویته طبیعی برای فیزیکدانان شگفت انگیزتر از پرتوهای رونتگن بود زیرا برای تولید پرتوهای رونتگن انرژی الکتریکی لازم بود. در حالی که رادیواکتیویته طبیعی منبعی ثابت از ذرات پرانرژی را برای مدت زمان نامحدود بدون نیاز به انرژی تأمین می کرد. مادام کوری یکی از پیشگامان برجسته در این زمینه است. وی که از سال ۱۸۹۸ تا ۱۹۰۴ با همسرش پی یر کار می کرد به جداسازی یک عنصر بسیار قدرتمند رادیواکتیو، یعنی رادیم از چندین سنگ کانی اورانیم پرداخت. این عنصر نقشی بزرگ در درمان سرطان ایفا کرد و امروزه هنوز هم کاربرد دارد.

رادیواکتیویته طبیعی کمک بزرگی به دانش ما درباره هسته اتم کرده و پاره ای از پژوهش های اولیه «ردیابی» در پزشکی با به کارگیری عناصر رادیواکتیو طبیعی انجام گرفته است. با این وجود، نقطه عطف در کاربرد رادیواکتیویته در پزشکی، ساخت راکتور هسته ای هنگام جنگ جهانی دوم درباره پروژه بمب اتمی بود. راکتور هسته ای تولید بسیاری از رادیونوکلیدهای مصنوعی را به مقدار زیاد ممکن ساخت. از این عناصر رادیواکتیو در پزشکی برای پژوهش، تشخیص و درمان استفاده می شود. در پایان دهه ۴۰ میلادی رادیواکتیویته به دست آمده از راکتورها بیشتر در پژوهش های پزشکی کاربرد داشت تا تشخیص. مثلاً رادیواکتیو برای بررسی چگونگی کار بسیاری از اندام ها و نیز تغییرات شیمیایی که در بدن رخ می دهد به کار رفته است.

مفیدترین رادیونوکلیدها در پزشکی هسته ای آنهایی هستند که پرتوهای گاماگسیل می کنند چرا که پرتوهای گاما قابلیت نفوذ بیشتری دارند. یک عنصر رادیواکتیو گسیل کننده گاما را که درون بدن است می توان از بیرون بدن شناسایی کرد. به عنوان نمونه اکنون تکنیکی را بررسی می کنیم که برای ایجاد تصویر از قسمت های خاص بدن از ایزوتوپ های گاماگسیل استفاده می کند. در این روش با به کار بردن نقش پرتو گامای گسیل شده می توان تصویری از آن قسمت از بدن تهیه کرد.

یک کاربرد ساده و سریع این تکنیک در اندازه گیری مقدار جذب ید در غده تیروئید است.

ید رادیواکتیو بلعیده می شود و شمارشگر پرتو گاما در نزدیکی گردن ازدیاد فعالیت را برحسب زمان، در حالی که ید در غده تیروئید متمرکز می شود، نشان می دهد. در ابتدا ید ۱۳۱ برای این منظور به کار می رفت که یک محصول شکافت با نیمه عمر ۸ روز است ولی از آنجا که معمولاً زمان لازم برای مشاهده غده تیروئید از مرتبه ساعت ها است. چنین طول عمری خیلی زیاد است و در نتیجه فعالیت در بدن به درازا می کشد و بیمار دز زیادی دریافت می کند. اما اکنون ید ۱۳۲ با نیمه عمر ۱۳ ساعت به طور گسترده ای به کار گرفته شده است و نیمه عمر این ایزوتوپ نیز ایده آل است زیرا برای آزمایش ۲۴ ساعته کافی است. در ضمن به آن اندازه کم است که بعد از آزمایش دز زیادی در بیمار باقی نمی ماند.

کار کلیه نیز با استفاده از ترکیبی با ایزوتوپ ید ۱۳۱ نشان داده شده است (سدیم ید و هیپوریت) از طریق تزریق وریدی مورد بررسی قرار گرفته است. یک آشکار ساز گاما هر کلیه را زیر نظر می گیرد و با مقایسه آهنگ پذیرش ید۱۳۱ و اختلاف آن در دو کلیه چگونگی اختلال آنها را مشخص می سازد. تازه بیماران دز نسبتاً کمی را دریافت می کنند زیرا ترکیب رادیواکتیو بعد از یک دوره گردش کاملاً از خون خارج و از کلیه دفع می شود.

برخی تصور می کنند که پرتودرمانی روشی موقت در درمان سرطان است که سرانجام با یک «درمان سرطان» جایگزین آن خواهد شد. اما در حال حاضر به کارگیری مناسب پرتو درمانی بهترین راه برای زنده ماندن مبتلایان به سرطان است. پرتودرمانی اگر در آغاز بیماری صورت گیرد، احتمال درمان بیش از ۹۰ درصد است. این شیوه درمانی به اندازه جراحی شکل ظاهری بیمار را تغییر نمی دهد و از این رو برای درمان سرطان های سر و گردن انتخاب می شود.

فواید آشنایی پزشکان و پیراپزشکان با فیزیک پزشکی

برای انجام صحیح کارهای تشخیصی و درمانی و جلوگیری از آسیبهای وارده به بیماران و حفظ و حراست دستگاهها ، باید به فیزیک مربوطه تسلط داشته‌ باشیم. بدین معنی که همه فارغ‌التحصیلان رشته‌های پزشکی و پیراپزشکی باید به اصول فیزیک پزشکی آشنایی کافی پیدا کنند، تا به نگهداری از دستگاهها و انجام صحیح کار با آنها توانایی داشته ‌باشند. در این صورت نه‌ تنها احتیاج ما به مهندسی پزشکی بصورت روزافزون احساس نمی‌شود، بلکه از آسیب‌دیدن دستگاهها و خرید دستگاههای ناخواسته جلوگیری خواهد شد.

مباحث علمی،کاربردی وتجربی مرتبط با ” فیزیک پزشکی ”

§فیزیک آندوسکوپی مکانیسم تولید نور اثرات بیولوژیکی نور مرئی

§استفاده از نور برای درمان

§اسپکتروسکوپی در پزشکی لیزر در پزشکی

§اشکال طیف فتوتراپی

§سنجش نور یا فتومتری ساخته شدن تریدیمیت

§نور مرئی دستگاه PUV-A

§اپتیک هندسی کاربرد درمانی اشعه فرابنفش

§فوتون شیوه های درمانی لیزر

§خاصیت موجی نور محاسبه دوز اشعه فرابنفش

§اثرات فیزیولیژیک اشعه فرابنفش آشکار سازی اشعه فرابنفش

§کاربرد اشعه فرابنفش در پزشکی اثرات اشعه فروسرخ بر پوست

§زخم های پوست اثرات اشعه فروسرخ بر چشم

§خطرات اشعه فرابنفش بر چشم اثرات دیگر اشعه فروسرخ

§روشهای درمان با گرما خطرات تابش فروسرخ

§اشعه فروسرخ(IR)  کاربرد لیزر در پزشکی

§تولید و خصوصیات IR  کاربرد لیزر درمعالجه امراض زنان

§دستگاه تولید اشعه فروسرخ درمان بیماری پوستی با لیزر

§توموگرافی کاربرد لیزر در دندانپزشکی

§وابستگی دمایی اشعه فروسرخ کاربرد لیزر در گوش و حلق وبینی

§بستگی فروسرخ به سطح تابنده  کاربرد لیزر در اعمال جراحی

§انحنای سطح تابش کننده درمان دوربینی

§موارد منع کاربرد اشعه فرابنفش انواع عینک

§آینده لیزر در پزشکی تشخیص آستیگماتیسم

§فیزیک چشم وبینایی بیومیکروسکوپ

§آستیگماتیسم چشم عادی

§چشم عادی اسکیاسکوپی

§دیوپتری تصحیح آستیگماتیسم

§تصویردر یک دیوپتر تصحیح پیرچشمی

§تشکیل تصویر در چشم معایب چشم 

§چشم ساده آزمایش دید رنگ ها

§چشم هنجار سونوگرافی

§مکانیسم تطابق امپدانس صوتی

§میکروسکوپ آزمایش رین

§انواع آستیگماتیسم انواع سونوگرافی

§حد بینایی انواع اسکن

§آفتالموسکوپی عکسبرداریMRI

§تست سبز و قرمز هولوگرافی

§علل لوچی چشم اسکن بهنگام

§اسپکترومتر جرمی برش نگاری با اولتراسوند

§آناتومی چشم پرتونگاری

§طریقه تحریک گیرنده ها درمان با مواد رادیواکتیو

§میدان بینایی چشم تصویر اولیه رادیولوژی

§آناتومی گوش کنتراست مصنوعی

§گوش داخلی و اهمیت آن روش حاجب

§حساسیت گوش روش شفاف

§اودیومتری رادیوسکوپی

§وابستگی محیطی فروسرخ تجربه شاینر

§تصویر گیری از بافت ثابت رادیوگرافی

چگونه فیزیک پزشکی بخوانیم؟

فیزیک پزشکی یکی از گرایشهای فیزیک در مقطع کارشناسی ارشد می‌باشد. به ‌بیان دیگر ، دانشجویان رشته فیزیک بعد از اخذ مدرک کارشناسی در این رشته ، می‌توانند بعد از امتحان ورودی وارد رشته فیزیک پزشکی شده و مدرک فوق لیسانس خود را در این رشته اخذ نمایند. البته لازم به ذکر است که در کشور ما ، در مقایسه با سایر گرایشهای رشته فیزیک که در بیشتر دانشگاهها ارائه می‌گردد، گرایش فیزیک پزشکی در تعداد کمی از دانشگاهها وجود دارد.

ارتباط فیزیک پزشکی با سایر علوم

می‌توان گفت که رشته فیزیک تقریبا با بیشتر شاخه‌های علوم ارتباط دارد. رابطه فیزیک با پزشکی نیز از طریق فیزیک پزشکی برقرار می‌شود. به ‌بیان دیگر ، فیزیک پزشکی مانند پلی است که بین شاخه‌های مختلف فیزیک و پزشکی وجود دارد. به ‌عنوان مثال ، فیزیک پزشکی با گرایشهای لیزر و فیزیک هسته‌ای ارتباط تنگاتنگ دارد.

آینده فیزیک پزشکی

با توجه به کاربردی که علوم در بهینه‌سازی زندگی بشر دارد، توجه اندیشمندان و نخبگان دنیا به پیشرفت و ترقی شاخه‌های مختلف علمی معطوف شده است. لذا در حال حاضر شاهد پیشرفت وسیع تکنولوژی هستیم. هر روز وسایل جدید و پیشرفته‌تری ساخته می‌شوند که نسبت به وسایل قبلی از کارایی بیشتری برخوردار هستند. بوجود آمدن وسایل پیشرفته و استفاده از آنها نیازمند تربیت افراد متخصص در این زمینه است.

به بیان دیگر ، هر روز وسایل مختلف پیشرفته‌ای در علم پزشکی بوجود می‌آیند. مثلا چاقوی لیزری ، چاقوی پلاسمایی و ... چند نمونه از این موارد فوق‌العاده زیاد هستند. اما برای استفاده بهینه از این وسایل و جلوگیری از صدمات جانبی آنها که جان بیمارانی را که بوسیله این ابزار مورد درمان قرار می‌گیرند، وجود متخصصین فیزیک پزشکی ، امری اجتناب ناپذیر است. بنابراین باید در این زمینه سرمایه‌گذاری بیشتری انجام شده و نسبت به تربیت چنین افرادی اقدام شود، تا ما نیز در آینده بتوانیم از این حیث به خودکفایی برسیم و شاهد هیچگونه آسیبی ناشی از استفاده نادرست این ابزارها نباشیم.

نتیجه گیری

ضرورت آشنایی با فیزیک پزشکی

امروزه بواسطه پیشرفت سریع تکنولوژی و افزایش روزافزون دستگاهها در بیمارستانها و کلینیکها نه تنها وجود هزاران مهندس پزشکی در جامعه ما مورد نیاز است، بلکه پزشکان و پیراپزشکان باید در زمینه نگهداری از دستگاهها نیز توانا باشند و لازمه این امر نیز آشنایی با فیزیک پزشکی است.

عواقب بی‌‌توجهی به فیزیک پزشکی

بی‌توجهی به اصول فیزیکی حاکم بر کار تشخیص و درمان ، باعث تشدید بیماری ، اتلاف وقت و سرمایه ملی و بالاخره اتلاف جان بیماران خواهدشد. به ‌عنوان مثال ، می‌توان از بی‌دقتی در اندازه‌گیری مواد رادیواکتیو مصرفی در بخش پزشکی هسته‌ای یاد کرد که گاهی باعث نمایش نادرست تصویر ارگان مورد آزمایش می‌شود. اگر بخواهیم تمام ناهماهنگیها و گرفتاری‌های حاصل از ناآگاهی از فیزیک پزشکی را بیان کنیم، شاید چندین مقاله نیز کفایت نکند.

منابع :

http://www.aftab.ir

http://daneshnameh.roshd.ir