Aplicação da física na medicina

APLICAÇÃO DA FÍSICA NA MEDICINA

A física médica foi criada quando avanços da física puderam ser incorporados à área médica. Leonardo da Vinci, no século XVI, pode ser considerado como o primeiro físico médico pelos seus estudos de biomecanica como a locomoção humana e o movimento do coração e do sangue no sistema cardiovascular. Os conhecimentos físicos de óptica possibilitaram a invenção do microscópio, que por sua vez ajudou os médicos a compreenderem melhor as estruturas biológicas assim como a descobrir a existência dos microorganismo no século XVII. No século XVIII, o cientista e médico italiano Luigi Galvani descobriu que músculos e células nervosas eram capazes de produzir electricidade. A partir dessa relação entre eletricidade e corpo humano, assim como o avanço da ciência do electromagnetismo no século XIX, novas contribuições ao tratamento e ao diagnóstico médico puderam ser feitas por cientistas como D'Arsonval. O desenvolvimento da electrocardiografia e da eletroencelografia só foi possível com tecnologias como voltímetros gravadores de sensibilidade e o galvanômetro criado por Einthoven. Esses conhecimentos deram origem à novas áreas como a bioelectricidade e o bioelectromagnetismo. Um exemplo notável de cientista cujos trabalhos em física e em medicina se confundiam é Hermann von Helmhotz. Seu primeiro trabalho científico foi feito sobre a conservação de energia, inspirado em seus estudos sobre o metabolismo do músculo. Também revolucionou o campo da oftalmologia quando inventou o oftalmoscópio e realizou estudos sobre acústica e audição.

Aplicabilidade

A física em medicina é o uso dos conhecimentos da física para a medicina. Geralmente, sua aplicação é utilizada para imagens médicas e radioterapia, embora um físico médico possa trabalhar também em outras áreas da saúde. Esse ramo da física multidisciplinar - pois trabalha com conceitos e técnicas básicas e específicas de física,  biologia e medicina - possui um grande campo de actuação. Aplica os fundamentos físicos de múltiplas técnicas terapêuticas, proporcionando bases e compreensão para as modernas tecnologias médicas e estabelecendo critérios de utilização dos agentes físicos na área de saúde.

A física médica também participa, em conjunto com outras profissões, na elaboração das bases necessárias de medida das variáveis biomédicas, desde calibração de equipamentos e medições de controlo de protecção radiológica até controle de qualidade nos equipamentos físicos empregados na área da saúde e pesquisa.

Actualmente, a demanda pela qualidade de imagens, desempenho dos equipamentos e estruturas dos serviços radiológicos, bem como a evolução dos sistemas de aquisições de imagens (sistemas híbridos), e as exigências das agências regulatórias, tornaram a presença desse profissional indispensável em qualquer serviço de radiologia.

A Física na Medicina

A medicina na modernidade vem necessitando de muitos investimentos dos físicos numa área bastante carente de pesquisas. O diagnóstico rápido e preciso, com imagens fiéis e proporcionais a realidade do paciente, buscando sempre uma boa imagem da verdadeira causa dos seus problemas para ajudar na avaliação médica.

Empresas gigantes, constroem máquinas que liberam raios de radiação ionizante, que mapeiam todo organismo do paciente com precisão de 0,05mm para mais ou para menos, isso é uma grande evolução tecnológica para diagnósticos precisos porém, são poucos que sabem utiliza-los correctamente, sem prejudicar o paciente com altas dosagens de radiação, ou deixar a imagem turva devido a alguma alteração na posição do paciente, assim se faz necessário o treinamento técnico, junto com o entendimento eficaz do académico de física voltada à medicina., pois um simples médico ou um técnico não tem conhecimentos capazes de compreender toda natureza envolvida nos processos de exames e tratamentos radioterápicos.

Outra área que vem crescendo é a dos Lasers, físicos médicos (físicos formados com conhecimentos adquiridos na vida académica, na qual fazem parte conhecimentos biológicos e físicos, como bioquímica e biofísica, morfologia humana, física das radiações, cálculos avançados, radiologia, etc.) já utilizam as capacidades dos lasers em muitas áreas, desde recuperação de tecidos lesados até cortes localizados onde um bisturi médico não alcançaria. Um físico médico da Universidade Federal de São Paulo desenvolveu um laser que o meio de ganho é um cristal que quando energizado libera radiação em linha recta, devido aos espelhos no seu interior, esse raio contem fótons que quando entram em contato com outras partículas (sejam quaisquer células, moléculas de DNA, macromoléculas, etc.) conseguem mudar sua estrutura molecular de qualquer material que se por na sua frente (arrancando electrões, por exemplo), contudo o laser foi capacitado para atingir até uma certa distância, isso ajudou e muito na revascularização de parte do miocárdio, de corações enfartados, parte da parede muscular do coração deixou de receber sangue graças a um entupimento de algum seio coronário, então células acabaram morrendo e o coração perdeu parte de sua capacidade de contracção, então esse físico médico desenvolveu um laser capaz de perfurar a parede interna do ventrículo por onde o sangue vai passar e irrigar todo miocárdio, naturalmente as células vão sendo irrigadas e podem recuperar sua vitalidade, essas chances são de 80% de voltar ao normal.

Outros também, fazem tratamentos locais, com o uso dos lasers para cicatrizar lesões, para retiradas de pêlos, para queimar radioterapicamente com lasers especiais veias necrosadas e varizes, e até cirurgias de miopia e etc. Isso requer dizer que há um campo enorme de descobertas e de pesquisas para a área médica dos físicos, desde assuntos como óptica, bioeletricidade, e a capacidade terapêutica das ondas eletromagnéticas.

Assim, a medicina hoje tem muito a valorizar os físicos médicos que têm essa sede de descobrir o funcionamento da natureza ao seu favor, garantindo que o futuro da medicina depende da evolução da humanidade nas descobertas preciosas que esses físicos encontram para salvar a vida de muita gente por aí, somente com um simples olhar para ver o que a natureza diz.

Contribuições da física para medicina

Diversas modalidades utilizadas hoje pela medicina são fundamentadas em princípios físicos, como por exemplo, a ultrassonografia US (aplicação de ondas mecânicas, efeito doppler), tomografia computadorizada CT (raios-x), imagens por ressonância magnética MR (fenómeno de ressonância magnética), tomografia por emissão de positrões PET (aplicação de física nuclear, antimatéria), medicina nuclear SPECT (decaimento radioativo), eletroencefalografia e electrocardiografia (detecção de correntes eléctricas), e tantos outros.

Na área de tratamento, temos exemplos como a radioterapia (utilização de radiação para tratar o tecido tumoral), a aplicação do laser na oftalmologia, ablação de tecido por radiofrequência, litotripsia (fragmentação de cálculos renais por ondas de choque). Temos ainda, os desfibradores (descarga de energia eléctrica), os estimuladores magnéticos transcranianos TMS (despolarização e hiperpolarização de neurónios por indução electromagnética) e outros. Cada vez mais a física ajuda a medicina, seja no diagnóstico mais precoce e preciso de doenças, seja em um tratamento mais efectivo e com menos efeitos negativos para o paciente. Esta "parceria" entre áreas do conhecimento tem dado frutos como novos tipos de tratamentos (fotoquimioterapia) e ajudado a entendermos melhor nosso cérebro com técnicas como a ressonância magnética funcional. Não há como prever hoje como as descobertas afectarão a medicina no futuro, mas tempos atrás, ninguém correlacionava radiação com tratamento ou ressonância com imagem.

O profissional da física médica

Com a rápida evolução da medicina, o físico é cada vez mais actuante em áreas que envolvam Radiação,  Laser e Campos Eletro-magnéticos. Em áreas como Medicina Nuclear e Radiodiagnóstico, o físico actua como pesquisador e no controle de qualidade dos diversos equipamentos. Na Radioterapia, além da pesquisa e controle de qualidade, o físico médico é o responsável pela dissimetria clínica (cálculos que envolvam o paciente) e pela radioprotecção dos funcionários e do público.

Os físicos médicos trabalham também em muitas outras áreas da saúde. Um departamento de física médica pode ser baseado ou em um hospital ou em uma universidade e seus trabalhos prováveis incluem a pesquisa, o desenvolvimento técnico e as consultas clínicas. Em muitos casos, o físico médico desenvolve suas actividades em conjunto com outros profissionais, tais como biomédicos e engenheiros.

Importância da física para a Medicina

A Medicina, área do conhecimento responsável pela manutenção e restauração da saúde, em decorrência de sua enorme importância para toda a humanidade, sofre continuamente a introdução de relevantes descobertas originadas em outras áreas de estudo, aprimorando dessa forma seus métodos de prevenção e tratamento.

Um dos mais antigos parceiros da primorosa ciência médica é a Física. Apesar do desconhecimento de muitos, renomados estudiosos da mais básica das ciências foram grandes responsáveis pela descoberta dos raios-X, tomografia, ressonância magnética, entre outros métodos de imagem hoje largamente empregados na medicina diagnóstica.

Não obstante, cientistas como Antoine Becquerel e Marie Curie, descobridores da radioatividade da matéria, contribuíram em grande monta para que a medicina aprimorasse sua forma de combate ao câncer através do adequado uso da radiação. É por esta razão que a radioterapia, ramo da medicina responsável pelo tratamento do câncer utilizando-se de radiação ionizante, possui em seu quadro de profissionais, a carreira do físico médico. Este profissional é de enorme importância para a manutenção da saúde pública.

Especialista em física da radiação, ele irá contribuir para que a construção dos hospitais que contenham radiação sejam absolutamente seguros ao público, possibilitará que os pacientes acometidos com neoplasias realizem uma terapia com a correcta dose de radiação para o combate as células cancerígenas, contribuirá ainda para que a qualidade das imagens diagnósticas sejam as melhores possíveis, dentre outras atribuições que lhe são características. A exemplo dos controladores de vôo, responsáveis pelo seguro e ordenado tráfico das aeronaves, o físico médico, mesmo que ao largo do grande público, estará lá, realizando suas actividades, afim de que a medicina se torne mais eficiente e segura para toda a sociedade.