Medikal fizik

Medikal fizik ya da tıbbi fizik, genellikle fizik konu, teori ve yöntemlerinin, sağlık ve ilaç endüstrisinde kullanılmasına dayanır. Hastanelerde çalışan fizikçilere medikal fizikçi denmektedir. Medikal fizikçiler genellikle özel sağlık görevlerinde doktorların yeterli bilgisinin olmadığı, radyoloji, nükleer medikal, radyasyon onkolojisi alanlarında çalışırlar. Bu alanlarda doktor fizikçi ilişkisi esastır. Medikal fizikçilerin diğer çalıştıkları alan ise psikolojidir ve psikiyatri alanıdır. Bu alanda hastaların psikolojik verilerinin toplanması ve analizinin yapılmasından sorumludur. Birçok ülkede medikal fizikçiler sağlık sektöründe etkin bir rol oynamaktadırlar. Örneğin, Finlandiya'da nörolojik bilimlerde ve Hollanda'da odyoloji alanında bile çalışmaktadırlar.

Üniversitelerde medikal fizik iki ana başlık altında incelenmektedir. Bunlar hastanede çalışabilecek genel anlamda hastane ekipmanlarında uzman fizikçiler ve araştırmada bulunarak pratikte uygulanacak sistemleri hastaneler için geliştirmeye çalışan medikal fizikçiler olmak üzere ayrılır. Araştırmada çalışan fizikçiler genel olarak organik moleküller, mikroskopi nanomedikal tekniklerini kullanarak araştırmalarına devam etmektedirler.

 Medikal Fizikçilerin Görevleri
Bu başlık altında medikal fizik alanının görev sorumlulukları ve bu sorumlulukların açıklamalarını takip edeceksiniz. Medikal fizikçilerin görevleri şu şekilde özetlenebilir:Guibelalde E., Christofides S., Caruana C. Medikal fizikçiler sağlık hizmetlerinin kalitesini artırmak, güvenliğinin ve etkisini artırmakla görevlilerdir. Doktorlardan farklı olarak hastaya hizmet edecek aletlerin gelişimi ve o aletlerin kullanımı doktorlarla işbirliği yaparak geliştirmektir. Ayrıca asıl görevlerinden bir tanesi de güvenliktir, doğrudan insan sağlığına zarar verebilecek x ışınları, elektromanyetik alan, lazer ışığı ve radyoloji ekipmanlarını hastalara en az zarar verecek iyileştirici sistemlerde kullanmaktır. Ayrıca bu tür sistemlerle çalışan ekipmanların uzun vadede ne gibi zararlar verebileceğinin araştırmasını yapmak ve bu araştırmaları yaparken doğrudan hasta verilerini kullanarak aletlerin insan sağlığına olan etkisin ortaya koymaktır. Ayrıca olabilecek tüm kaza senaryolarına hazırlıklı olmak ve kaza anında doğru müdahaleleri yapmakla yükümlüdür. Terim olarak fiziksel ekipmanlar; iyonize ve iyonize olmamış elektromanyetik radyasyon, durgun haldeki manyetik ve elektrik alan, ultrasonik ses, lazer ışığıdır. Bunlara ek olarak; x ışınları kullanan görüntüleme cihazları(CT), gama ışınları kullanan nükleer tıp ekipmanları, manyetik alan ve radyo frekanslarıyla çalışan  manyetik rezonans görüntüleme(MRI) teknikleri fiziksel ekipmanlarının uygulanmasıyla üretilen cihazlardır.

Medikal fizikçilerin görevleri 11 ana başlık altında incelenebilir.

1. Bilimsel problem çözme servisi: Bu alanda çalışan fizikçiler genellikle optimum sorunlarla yüksek verimi hedefleyen çalışmalar sürdürmektir. Ayrıca üretilmiş ve üretilmekte olan cihazlar ve tekniklerle ilgili sorunların tespiti ve çözümüyle ilgilenmektedirler.

2. Doz ayarı ve ölçümü: Medikal fizikçiler bu alanda, uygulanan tedavi yöntemlerinde hastanın ne kadar doz alacağına ve bu dozun uzun vadeli ve yakın vadeli etkilerini doktorla beraber tespit etmeye çalışırlar. Ayrıca bu tür cihazlarda yapılan doz tespitinin kalibrasyonuyla da yükümlülerdir. Ayrıca verilen dozun anlık tespiti için çeşitli alatler ve yazılımlar geliştirmektedirler. Bu dozların ölçümünde genel bir yol izlenmektedir. Hasta ve uygulanan tedavi alanında çalışan kişilerin ne kadar doza maruz kaldığını ve bu dozun zararlı olup olmayacağına karar verirler.

3. Hasta Güvenliği ve risk yönetimi: Yeni üretilen medikal aletler, klinik protokollerinden geçebilmesi için belirli şartları sağlanması gerekmektedir. Örneğin, kullanılan cihazın etrafına yaydığı fazla ışımanın miktarının istenilen seviyede olması gibi. Bu alanda medikal fizikçiler bu cihazların ve sistemlerin en az zarar ile en yüksek verimle çalışmasına odaklanmışlardır. Ayrıca olası risk durumlarında ne gibi bir yol izlenmesi gerektiğin karar vermekle görevlilerdir.

4.Mesleki ve Toplum Güvenliği: Medikal fizikçiler bu alanda kliniklerin güvenliği ve toplum güvenliği için çeşitli yöntemler geliştirmektedir. Örneğin, tedaviler sonun oluşan radyasyon atıklarının denetlenmesi ve bu atıkların topluma ve meslektaşlarını en az zarar verecek şekilde imha edilmesinde rol oynamaktadırlar. Ayrıca geliştirilen yeni aletlerin yapımı sırasında olası zararların önüne geçmek için çeşitli güvenlik prosedürlerini oluşturmaktadırlar.

5. Kliniklerde bulunan medikal cihazların yönetimi: Medikal fizikçiler bu alanda halihazırda klinikte bulunan cihazların testlerini ve bu cihazların hala güvenilir çalışıp çalışmadıklarını kontrol ederler. Bu testler dünya çapında bir standarda tabiidir ve bu standartların doğru uygulanıp uygulanmadığı medikal fizikçiler tarafından denetlenmektedir.

6. Kliniklerin Yeterlilikleri: Medikal fizikçiler yeni kurulacak olan cihazların kliniklerin yapısal durumlarına uygun olup olmadıklarını denetlerler. Örneğin, radyasyon korumasının ne verimli nerede ve nasıl olacağının tayin edilmesine karar verirler.

7: Servis sistemlerinin ve mali destek yönetiminin gelişmesi: Kliniklere kurulacak cihazların mali öngörülerini ve bu cihazların devam edecek bakımlarının yönetilmesiyle ilgilenirler.

8:Danışmanlık uzmanı: Kurulacak ve kurulmakta olan kliniklere medikal fizik alanında danışmanlık yapmak.

9.Sağlık uzmanlarının eğitilmesi: Medikal fizik konusunda daha az bilgi sahibi olan fakat olası durumlarda görev yönetimi yapabilecek kişilere teknik ve yönetim bilgilerinin öğretilmesinde görev alırlar. Örneğin, yeni işe başlamış bir medikal fizikçinin sahada karşılaşması olası durumların eğitimini vererek bu durumlarda bu kişilerin karar mekanizmasını doğru yönde geliştirmek için çeşitli eğitimler verirler.

10. Sağlık Teknolojilerinin Değerlendirilmesi: Gerektiğinde sağlık fiziğinde kullanılan aletlerin sorumluluklarını almak ve onların denetimi sağlamak.

11: İnovasyon: Yeni modifiye edilmiş teknikler geliştirerek yeni cihazlar üretmek ya da halihazırda olan cihazların verimliliklerini artırmak için teknik geliştirmek. Ayrıca, bu cihazlarda kullanılan yazılımların geliştirilmesi ve doğru çalışıp çalışmadığının kontrol edilmesiyle ilgilenirler.

 Medikal Biyofizik ve Biyomedikal fizik 
Bazı fizik bölümleri ya da bu bölümlere bağlı programlar medikal biyofizik ve biyomedikal fizik başlığı altında ikiye bölünmüşlerdir. Genel olarak bu iki program biyoloji ve fizik alanını ortak çatı altında birleştirmiştir. Bu tür bölümler lisans öğrencilerini medikal fizik, biyofizik ve tıp alanlarında yetiştirmektedirler.

 Özel Alanlar
Amerika Tıp Alanındaki Fizikçiler Topluluğu (AAPM)Medikal fiziği işverenlerin aradığı kriterlere göre 4 ana başlığa ayırmıştır. Bunlar:

 1. Saglık Fiziğinde Görüntüleme ve Radyoloji
sağ|küçükresim|MRI cihazından alınmış hastanın kafasının görüntüsü
Bu alanda çalışan medikal fizikçiler klinikler bulunan görüntüleme cihazlarıyla ilgilenirler. Ayrıca araştırma kısmında çalışanlar bu cihazların geliştirir ve yeni teknolojiyi bu cihazlara uygularlar. Radyolojik görüntüleme, momografi, bilgisayarlı tomografi ve MRI cihazlarının kullanımı ve görünütü alımının doğruluğu test ederler. Bütün bunlara ek olarak görüntülemede çalışan medikal fizikçiler nükleer tıp ve uygulamaları, tek fotonlu bilgisayarlı tomografi ve pozitron tomografisi hakkında geniş bilgiye sahiptirler.Görüntülemede çalışan medikal fizikçiler knilikle içiçedirler ama bazen eğitim amaçında bilgileri paylaşırlar ve yeni metodların gelişiminde üniversiterle beraber çalışmaktadırlar.

 2. Radyasyon Onkolojisi
Temel medikal fizik çalışmaları yoğun olarak Amerika, Canada ve bazı Avrupa ülkelerinde devam etmektedir. Radyo Terapi ile ilgilenen fizikçiler genellikle doğrusal hızlandırıcı sistemlerinin özelliklerini sağlık alanına uygulamaktadırlardır. Bu şekilde tıp alanında yeni araçlar geliştirerek örneğin.Cyberknife, Işık Tedavisi ve Brakiterapi gibi konularda yardımcı olmuşlardır.Advances in kilovoltage x-ray beam dosimetry in http://iopscience.iop.org/0031-9155/59/6/R183/article Back to the future: the history and development of the clinical linear accelerator in http://dx.doi.org/10.1088/0031-9155/51/13/R20The history of tomotherapy http://dx.doi.org/10.1088/0031-9155/51/13/R24.Fiziksel uygulamalar radyoterapi metodlarının gelişmesini sağlamıştır bunlar; Brakiterapi, Terahertz ışınımı, Ultrason (including lithotripsy), Optiksel ışıma Laser, Morötesi vb. Ayrıca bu çalışmalar Nükleer tıpın gelişmesini sağlamıştır.

 3. Nükleer Sağlık fiziği
Medikal fiziğin bu alanı genelde radyasyon ve onun insan vücüdüyla ve organlarıyla temasının sonuçundaki etkileriyle ilgilenir. Birçok konuda fizikçiler çabuk tanı koyulması ve bu tanıya en hızlı müdahale yollarının ne olduğunun kararını vermektedir.Hastanede çalışan medikal fizikçilerin en önemli görevlerinden bir tanesi hasta tanısında ya da tedavisinde kullanılan sistemlerin kalite güvencelerini sağlamak, rutin kalite kontrollerini yapmak ya da denetlemek, her bir sistemin performansının en üst düzeyinde işlev görmesini sağlamaktır. Örneğin, kanser tedavisinde kullanılacak bir sistemin verdiği radyasyonun hassasiyetle ölçülebilmesi ve hastaya nasıl verileceğinin planlaması radyoterapi bölümünde çalışan medikal fizikçinin görevidir. Diğer taraftan diagnostik radyoloji bölümündeki bir medikal fizikçinin asıl sorumluluğu, hastalara ilave radyasyon dozlarının verileceği tekrar çalışmalarını minimum sayıda tutacak şekilde, bölümde bulunan tüm sistemlerin (klasik röntgen, floroskopi, mamografi, digital anjiyografi, tomografi gibi) belirli standartlarda çalışmasını sağlayarak, optimum görüntü kalitesinin minimum hasta dozunda elde edilmesine gayret etmektir.

 4. Radyasyon Güvenliği, korunumu ve Sağlık Fiziği
Birçok diagnostik incelemede hastaların aldıkları dozlar, radyasyonun sadece stokhastik etkilerinin dikkate alınmasını öngörmekle beraber, ileri teknolojiye sahip yeni görüntüleme tekniklerinde bazı hastalıkların daha erken tanısı ancak yüksek hasta dozu pahasına sağlanabilmekte, sonuçta radyasyonun deterministik etkileri bile söz konusu olmaktadır Bazı anjiyografi çalışmalarında örneğin, tıkalı kalp damarlarının sürekli X-ışını görüntüsü altında açılması işlemi sırasında, hastaların ciltlerinde radyasyon yanıkları ortaya çıkmıştır. İleri ülkelerin hemen hepsinde, her bir tetkik için referans dozların saptanarak her hastanın klinik raporunda ayrıca belirtilmesi yasal zorunluluk olmuştur. Medikal Fizikçiler hastaların bu alanlarda korunmasına özen göstermek zorundadırlar.
 Ardalan Işıması
 Radyasyon Koruması
 Dozimetre
 Sağlık Fiziği
 Hastaların Radyolojik Korunması

 Araştırma alanları ve akademik gelişim
sağ|küçükresim|Elektrokardiyografi verisi
Medikal Fizikçiler klinik çalışmalara verdikleri destek yanında başta kanser, kalp ve mental hastalıklar olmak üzere birçok medikal araştırmada da aktif rol oynamaktadırlar ve çalışma alanları kuşkusuz sadece hastanelerle sınırlı kalmamaktadır. Üniversitelerin mühendislik ve tıp bölümlerinde, uluslararası organizasyonlar ve birçok ileri ülkedeki ulusal araştırma laboratuvarlarında, üretici firmaların tasarım laboratuvarlarında, sağlık ve endüstriyel kuruluşlarda medikal fizikçiler araştırma ve geliştirme etkinliklerine katılmaktadırlar.

Radyasyonun dedeksiyonunun ve ışınlamasının çok daha doğrulukla yapılabileceği sistemlerin tasarımlanması, dış ve iç ışınlamalarda organların alacakları radyasyon dozlarının belirlenmesini sağlayacak matematiksel modellerin geliştirilmesi, daha ince ayrıntıların daha az radyasyon dozunda görüntüleneceği yeni yöntemlerinin bulunması, organ fonksiyonlarının nümerik olarak ifade edilmelerini sağlayacak matematik tekniklerin ortaya çıkarılması halen aktif araştırma sahalarıdır.Bunlara ek olarak medikal fizikçiler bu cihazların ve yöntemlerin gelişimini ve denetimini sağlamışlardır.
 Elektrokardiyografi
 Elektrik akımı
 Elektromiyografi
 Elektroensefalografi
 Elecktron Momografisi
 Endoskopi
 Ultrasonografi
 İyonlaştırıcı Olmayan Radyasyon (Laser, Mor Ötesi vb.)
 Sinirsel İletim ölçüm cihazı
 Kan-Gaz gözlemleri
 Kan Basıncı Ölçümü

 Eğitim 
 Avustralya ve Yeni Zelanda 
Avustralya fizik bilimleri ve tıbbi mühendislik üniversitesi (ACPSEM) Avustralya ve Yeni Zelanda da mediakal fizikçilerin eğitim ve akredidasyonunu denetler ve ileri uygulamalar için medikal fizik ve b
iyomedikal mühendisliğin standartlarını halkın yararına ve korunması temelinde yükseltme misyonlarını üstlenir. Detaylı bilgi için ACPSEM website sine bakabilirsiniz.

 Avrupa 
Medikal fizikçilerin halksağlığında uzmanlığı EC direktifleri 97/43 euratom ve 2013/59/EURATOM tarafından Avrupada gerekli görülmüştür. Avrupa federasyonu  medikal fizik organizasyonu (EFOMP) medikal fizik uzmanları için bilgi ve beceriler açısından detaylı bir tanımlama yaptı. Avrupada medikal fizik uzmanlarının ilk derecelerinin fizik ya da dengi (elektrik ve mekanik mühendisliği gibi), yüksek lisanslarının medikal fizik olması gerekmektedir. Medikal fizikçiler üzerine yönerge için EFOMP websitesine bakabilirsiniz (www.efomp.eu )

 Kuzey Amerika 
Kuzey Amerikada medikal fizik eğitimi yüksek lisans, doktora ve ileri doktora seviyelerinde verilmektedir. Ayrıca son zamanlarda  profesyonel doktora seçeneği de sunulmaktadır. Kanada ve Amerikada birçok üniversite bu dereceyi sunmaktadır.
2013 ekim ayında, kuzey Amerikadaki 70 in üzerinde üniversitede medikal fizik programları ya da medikal fizik ihtisası, Medikal Fizik Eğitimi Atama Komisyonu (CAMPEP)  tarafından belirlenmiştir. İhtisasın çoğunluğu tedavidir fakat tanı ve nükleer çalışmalarıda geçmiş yıllarda artış göstermiştir.
Uzmanlık sertifikaları Amerikan Radyoloji Yönetim Kurulundan, Amerikan Medikal Fizik Yönetim Kurulundan (MRI için), Amerikan Nükleer Tıp Bilimi Yönetim Kurulundan (Nükleer Tıp ve PET için) ve Kanada medikal fizik üniversitesinden alınır. 2012'den itabaren CAMPEP – yetkili ihtisas ya da lisans programları ABR sertifikasyon sürecinin başlamasını gerektirmiştir. 2014'te tamamlanan CAMPEP- yetkisiyle ihtisas ABR sertifikasyon sürecinin 2. bölümünün geliştirilmesini gerektirmiştir.

 İngiltere 
2011 Ekim ayından beri Bilimsel Kariyerin Modernizasyon şemasının bir parçası olarak, İngilterede ve galler de medikal fizikçi olarak yetki almak Bilimsel Eğitim Programları (STP)  ile sağlanır. Bu düzen 3 yıllıktır ve Ulusal Sağlık Bilimleri Okulu tarafından verilir. Giriş için önceki lisans derecesi fiziksel bilimlere uygun olmalıdır.
STP, Tıbbi Fizik bilimlerinde Ulusal Sağlık Servisinde pratik eğitime ek olarak part time yüksek lisansı  (Londra krallar okulu, Liverpool Üniversitesi ya da Newcastle Üniversileri tarafından verilir)  içerir. Destek uzmanlar ve finansal desteler OSCE ye benzer şekilde diğer klinik çalışanlarından alınır. STP nin tamamlanması Tıpta Fizik ve Mühendislik Enstitüsü (IPEM)  ve Klinik Bilim İnsanı olarak kayıt yaptırılmasına yol açar.
2011'den önce İngilterede verilen iki parçalı eğitim düzeni, iskoçya ve kuzey irlandada hala kullanılmaktadır. Birinci kısım sınırlı kilinik deneyimi ve medikal fizikte tam zamanlı yüksek lisansı içerir. İkinci kısım sadece klinik deneyi içerir.

 Kurumlar 
ICRU: Radyasyon Birimleri ve Ölçümleri Üzerine Uluslararası Komisyon
ICRP: Radyolojik Koruma Üzerine Uluslararası Komisyon
NCRP: Radyasyon Koruması & Ölçümü Üzerine uluslararası Birlik
NRC: Nükleer Düzenleme Komisyonu
FDA: Besin ve İlaç Yönetimi
IAEA: Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı

 Kaynakça 

 Konuyla ilgili yayınlar 
 Amador Kane, Suzanne (2009). Introduction to Physics in Modern Medicine, Second Edition. CRC Press. ISBN 978-1-58488-943-4.
 Khan, Faiz (2003). The Physics of Radiation Therapy. Lippincott Williams & Wilkin. ISBN 978-0-7817-3065-5.
 Attix, Frank (1986). Introduction to Radiological Physics and Radiation Dosimetry. Wiley-VCH. ISBN 978-0-471-01146-0.
 American Association of Physicists in Medicine (AAPM). What Do Medical Physicists Do?.

 Dış bağlantılar 
 Human Health Campus, The official website of the International Atomic Energy Agency dedicated to Professionals in Radiation Medicine. This site is managed by the Division of Human Health, Department of Nuclear Sciences and Applications 
 The American Association of Physicists in Medicine
 medicalphysicsweb.org from the Institute of Physics
 AIP Medical Physics portal
 University of Toronto - Medical Biophysics Department
 Journal of Biophysics 
 Institute of Physics & Engineering in Medicine (IPEM) - UK 
 European Federation of Organizations for Medical Physics (EFOMP)