Các đóng góp hàng đầu của Vật lý trong Y học đã thay đổi việc chăm sóc sức khoẻ

Y học và vật lý đã đồng hành với nhau, đặc biệt trong sự phát triển của các thiết bị công nghệ y học đã tạo ra các kỹ thuật điều trị và hình ảnh tiên tiến. Hãy cùng khám phá top 5 đóng góp hàng đầu của vật lý trong y học đã làm thay đổi rất lớn việc chăm sóc sức khỏe.

• Những lợi ích bất ngờ của việc ăn hàu dành cho nam giới
• 9 Ưu tiên trong cuộc sống mà bạn cần tập trung
• 3 cách đơn giản để đầu tư vào bản thân và thay đổi cuộc sống của bạn

Đóng góp hàng đầu của Vật lý trong Y học

Vai trò của Vật lý – Y học

Theo GV Cao đẳng Y Dược cho biết: Vật lý – Y học là ứng dụng của các nguyên lý vật lý vào y học hoặc chăm sóc sức khỏe. Về cơ bản, đó là một cách sử dụng kiến ​​thức vật lý của chúng ta để phát triển các công cụ và phương pháp điều trị giúp con người sống lâu hơn và khỏe mạnh hơn.

Nhiều phát minh vĩ đại nhất trong y học hiện đại được phát triển bởi các nhà vật lý, những người đã mang đến các công nghệ như tia X, cộng hưởng từ, siêu âm, máy gia tốc hạt, kỹ thuật nano và đồng vị phóng xạ. Dần dần các công này được vận dụng, chế tạo ra các thiết bị và phương pháp nhằm phục vụ cho việc chăm sóc chẩn đoán và điều trị trong lĩnh vực y tế. Ngày nay, hầu hết chúng ta ít nhiều biết đến chụp cộng hưởng từ (MRI), chụp cắt lớp điện toán (CT), y học hạt nhân, chụp phát xạ positron (PET) và các phương pháp điều trị xạ trị khác nhau… Những đóng góp này đã tạo ra một cuộc cách mạng trong kỹ thuật y tế, đánh dấu sự phát triển và ý nghĩa lớn lao của Vật lý trong y học.

Các đóng góp hàng đầu của Vật lý trong y học

Sử dụng máy gia tốc hạt trong việc xử lý ung thư

Trong 50 năm qua, các nhà vật lý y học đã đi đầu trong việc phát triển và ứng dụng máy gia tốc hạt để tạo ra các chất phóng xạ dùng trong điều trị ung thư. Từng chỉ giới hạn trong các phòng thí nghiệm vật lý, máy gia tốc tuyến tính là những cỗ máy năng lượng cao tinh vi giờ đây có thể cung cấp chùm electron năng lượng hoặc tia X tới các khối u ác tính – với liều lượng có khả năng tiêu diệt các tế bào ung thư và ngăn chặn sự phát triển của khối u.

Trong những năm gần đây, một kỹ thuật điều trị tiên tiến được gọi là liệu pháp xạ trị điều biến cường độ (IMRT) đã nâng cao khả năng kiểm soát khối u của bức xạ. IMRT sử dụng các chương trình máy tính để định hình chính xác trường điều trị và điều khiển chùm máy gia tốc nhằm cung cấp liều lượng bức xạ tối đa đến khối u trong khi giảm thiểu liều lượng đến các mô khỏe mạnh xung quanh. IMRT đã được sử dụng để điều trị ung thư tuyến tiền liệt, ung thư não, đầu và cổ và các bệnh ác tính khác, ở trẻ em và người lớn.

Xạ trị bằng máy gia tốc

Phát hiện ung thư vú tốt hơn

Kỹ thuật ghi hình ảnh vú đã có những tiến bộ đáng kể kể từ khi kỹ thuật phim thường quy ban đầu ra đời. Các màng nhũ tương ban đầu được thay thế bằng các loại phim nhạy hơn và cuối cùng là hình ảnh kỹ thuật số. Khi mỗi kỹ thuật mới hơn này được giới thiệu, liều lượng bức xạ dùng cho bệnh nhân được giảm xuống và độ nhạy của các kỹ thuật trong việc phát hiện ra bệnh sớm để kịp thời điều trị được tăng lên. Chẩn đoán với sự hỗ trợ của máy tính trong việc sử dụng MRI và CT để chụp ảnh vú hứa hẹn sẽ thúc đẩy quá trình phát hiện và điều trị ung thư trong thế kỷ 21. Hình ảnh MRI vú đang tỏ ra đặc biệt hữu ích trong việc tìm kiếm sự phát triển ở phụ nữ trẻ hơn và ở các giai đoạn sớm hơn.

Hình ảnh phát xạ của hạt và phản hạt cơ bản

Một kỹ thuật đang phát triển nhanh chóng khác được sử dụng để phát hiện bệnh ở mọi người ở mọi lứa tuổi là chụp cắt lớp phát xạ positron (PET). Kỹ thuật này sử dụng các đồng vị phóng xạ có tuổi thọ ngắn được tạo ra bởi cyclotron. Các đồng vị này thường được gắn vào những phân tử hữu cơ (ví dụ như các hợp chất như glucose, testosterone và axit aminđể) để đưa vào cơ thể. Bên cạnh đó cần chú ý  theo dõi các yếu tố sinh lý bao gồm lưu lượng máu và chuyển hóa glucose. Phương pháp chẩn đoán hình ảnh này có thể rất quan trọng trong việc phát hiện co giật, bệnh mạch vành và thiếu máu cục bộ. Trong việc chẩn đoán bệnh ung thư, hình ảnh PET được sử dụng để phát hiện khối u và theo dõi sự thành công của các liệu trình điều trị cũng như phát hiện bệnh tái phát sớm.

Máy chụp phát xạ positron – PET

Kỹ thuật hình ảnh PET thực tế nghe giống như một bộ phim khoa học viễn tưởng. Nguyên tắc của nó liên quan đến vật chất và phản vật chất tiêu diệt lẫn nhau. Các hạt nhân phóng xạ tồn tại trong thời gian ngắn, khi phân rã và phát ra các hạt được gọi là positron – phản vật chất tương đương với các electron. Các positron này nhanh chóng gặp các electron, va chạm, triệt tiêu và tạo ra một cặp photon chuyển động ngược chiều nhau. Những photon này có thể được chụp lại bởi các photocathode của ống nhân quang, cuối cùng là những hình ảnh được tạo ra bởi kỹ thuật máy tính.

Đảm bảo an toàn cho người chụp CT Scans

Theo Tin tức Giáo dục: Với mục đích nâng cao chất lượng chăm sóc y tế và giúp đảm bảo sức khỏe và sự an toàn của hàng triệu người phải chụp CT mỗi năm. AAPM (AAPM là một tổ chức phi lợi nhuận khoa học, giáo dục và chuyên nghiệp có nhiệm vụ thúc đẩy ứng dụng vật lý vào chẩn đoán và điều trị bệnh tật ở người) đã ban hành một báo cáo quản lý liều lượng  bức xạ CT vào năm 2008, khuyến nghị các tiêu chuẩn về liều chiếu và giáo dục người dùng công nghệ giảm liều mới nhất.

Các phát minh vật lý y tế trong lịch sử

Một số tiến bộ y học vĩ đại nhất trong lịch sử y học đã xảy ra trong thế kỷ qua và đến từ khối óc và phòng thí nghiệm của các nhà vật lý vĩ đại  bao gồm:

Tia X

Được phát hiện bởi Wilhelm Conrad Roentgen vào năm 1895, ứng dụng của những tia này vào hình ảnh y học đã được công nhận và chấp nhận ngay lập tức. Khi Giải Nobel được thành lập vào đầu thế kỷ 1901, Roentgen đã giành được giải nhất (về vật lý) cho khám phá ra tia X.

Chụp ảnh bằng phương pháp cộng hưởng từ-MRI

Cộng hưởng từ

Mặc dù Felix Bloch và Edward M. Purcell cùng nhận giải Nobel Vật lý năm 1952, chỉ vài năm sau khi phát hiện ra hiện tượng cộng hưởng từ, nhưng họ phải mất vài thập kỷ nữa để khám phá mới dẫn đến sự phát triển của MRI. Đó là một kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh được sử dụng phổ biến ngày nay.

Xét nghiệm miễn dịch phóng xạ

Năm 1977, giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học được trao cho thành viên AAPM Rosalyn Yalow vì bà đã phát triển phương pháp đo phóng xạ, một kỹ thuật chẩn đoán cực kỳ nhạy có thể định lượng một lượng nhỏ các chất sinh học trong cơ thể bằng cách sử dụng các vật liệu được đánh dấu các chất phóng xạ.

Chụp cắt lớp điện toán

Năm 1979, Allan M Cormack và Godfrey Newbold Hounsfield đã giành được giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học cho việc phát triển CT, đã tạo ra một cuộc cách mạng về hình ảnh vì CT cung cấp hình ảnh với độ rõ nét chưa từng có.

Nguồn: caodangyduoctphcm.com tổng hợp