Fizik tıbba sayı getirir
Bu cümle, medikal fiziğin özünü anlatır. Tıp bir noktaya kadar gözleme dayanır; ama görüntülemede ve tedavide güvenilir, tekrarlanabilir, sayılabilir olmak gerekir. Bir tümörün ne kadar radyasyon aldığını, bir BT'nin hastaya ne kadar doz verdiğini, bir görüntünün ne kadar net olduğunu sayıya döken disiplin medikal fiziktir.
Medikal fizik nedir?
Medikal fizik, fizik ilkelerini tıbbın hizmetine koşan uygulamalı bir bilim dalıdır. Modern tıpta elde edilen neredeyse her görüntünün ve hesaplanan her dozun arkasında bir fiziksel ilke yatar: röntgen ve BT'de X-ışınının dokuda zayıflaması, MR'da çekirdeklerin manyetik rezonansı, ultrasonda ses dalgalarının yankısı, nükleer tıpta radyoaktif bozunma.5
Klinik medikal fiziğin başlıca uygulama alanları tanısal görüntüleme (doz ve görüntü kalitesi), radyasyon onkolojisi (tümöre doğru dozu, doğru yere vermek) ve nükleer tıptır. Bunlara radyasyondan korunma, kalite güvencesi, dozimetri, eğitim ve araştırma da eşlik eder. Hepsinde ortak payda aynıdır — ölçmek, doğrulamak, optimize etmek.
Öncü çalışmalar
Bugün kullandığımız her büyük görüntüleme yöntemi, aslında bir fizikçinin (ya da mühendis/kimyagerin) keşfinin tıbba dönüşmesidir. Kısa bir zaman çizelgesi:
- 1895 — X-ışınları. Wilhelm Conrad Röntgen, bilinmeyen bir ışın keşfetti ve ona "X" adını verdi. Bu keşif, 1901'de verilen ilk Nobel Fizik Ödülü'nü kazandırdı.2
- 1896 — Radyoaktivite. Henri Becquerel, uranyum tuzlarının kendiliğinden ışıma yaptığını buldu — doğal radyoaktivitenin keşfi.2
- 1898 — Radyum ve polonyum. Marie ve Pierre Curie, yeni radyoaktif elementleri izole etti. Becquerel ile birlikte 1903 Nobel Fizik Ödülü'nü paylaştılar; Marie Curie 1911'de ikinci bir Nobel (Kimya) daha kazandı.2
- 1970'ler — Bilgisayarlı tomografi. Allan Cormack ve Godfrey Hounsfield, kesit görüntülemeyi mümkün kıldı. "Bilgisayar destekli tomografinin geliştirilmesi" için 1979 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü aldılar.3
- MR görüntüleme. Paul Lauterbur ve Peter Mansfield, manyetik rezonansı görüntüye çevirdi. "Manyetik rezonans görüntülemeye ilişkin keşifleri" için 2003 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü paylaştılar.4
Bugün medikal fizikçi
Bu öncüler kapıyı açtı; bugünün medikal fizik uzmanı ise o teknolojiyi güvenli ve etkili tutuyor. Tanısal görüntülemede pratikte bu şu demek:
- BT protokollerinde CTDIvol ve DLP değerlerini izlemek,
- mamografide ortalama glandüler doz ve görüntü kalitesini değerlendirmek,
- floroskopide hasta ve personel dozunun yönetimine katkı vermek,
- nükleer tıpta aktivite, kontaminasyon ve görüntü kalitesi süreçlerini desteklemek,
- kalite kontrol testleriyle cihaz performansının güvenli sınırlar içinde kalmasını sağlamak.
Buna ek olarak protokolleri tanısal kaliteyi koruyacak şekilde en düşük dozda optimize etmek de işin merkezindedir. Yani Kelvin'in sözündeki "ölçmek" işi, bugün hastane koridorlarında sürüyor. DoseSave de bu geleneğin bir parçası: dozu ve görüntü kalitesini görünür, ölçülebilir ve anlaşılır kılmak.
Kaynaklar
- Thomson W (Lord Kelvin). “Electrical Units of Measurement”, Institution of Civil Engineers'a sunulan konferans, 3 Mayıs 1883; Popular Lectures and Addresses, Cilt 1 (Macmillan, 1889) içinde yayımlandı.
- The Nobel Prize in Physics 1901 (W. C. Röntgen) ve 1903 (H. Becquerel, P. Curie, M. Curie). nobelprize.org
- The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1979 (A. M. Cormack ve G. N. Hounsfield) — “for the development of computer assisted tomography”. nobelprize.org
- The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2003 (P. C. Lauterbur ve P. Mansfield) — “for their discoveries concerning magnetic resonance imaging”. nobelprize.org
- Bushberg JT, Seibert JA, Leidholdt EM, Boone JM. The Essential Physics of Medical Imaging, 3rd ed. Lippincott Williams & Wilkins, 2011. (Görüntüleme modalitelerinin fiziksel temelleri.)