Física médica

La Física médica es la aplicación de la física a la medicina. La física se utiliza principalmente en el proceso de obtención de imágenes como rayos X, tomografía computarizada y resonancia magnética; aunque también puede usarse en el tratamiento de enfermedades, como en la Medicina Nuclear.

Rayos X

Los rayos X son una forma de radiación electromagnética. Se forman al chocar electrones de alta energía que se mueven rápidamente contra un metal denso. A medida que los electrones interactúan con el metal, se ralentizan y pierden energía que se irradia en forma de rayos X. La importancia de los rayos X en medicina es que los rayos son detenidos por los huesos mucho más que por los tejidos blandos del cuerpo. Entonces, al colocar una parte del cuerpo entre la fuente de rayos X y una película fotográfica, se forma una imagen de los huesos del paciente.

Esto es muy útil para diagnosticar fracturas u otros problemas óseos, pero es difícil ver detalles en los tejidos blandos. Para obtener imágenes de los vasos sanguíneos u otras estructuras blandas, se pueden inyectar medios de contraste. Se trata de sustancias que absorben los rayos X, por lo que aparecen en la imagen. Por ejemplo, en una radiografía aparecerá una vena que contiene medio de contraste, por lo que al inyectar el contraste en un paciente, se pueden estudiar sus vasos sanguíneos.

Tomografía computarizada (TC)

La tomografía computarizada utiliza rayos X para obtener imágenes en 3D de un paciente. Las imágenes de rayos X se obtienen en ángulos alrededor del paciente y luego se reconstruyen para producir cortes a través del cuerpo.

Imágenes por resonancia magnética (MRI)

Para comprender cómo funciona la resonancia magnética se requiere un título en física de partículas. Los átomos de hidrógeno tienen un solo electrón, por lo que producen su propia pequeña cantidad de campo magnético. Normalmente, estos campos apuntan en todas direcciones diferentes, pero cuando se colocan cerca de un imán mucho más fuerte (el tubo grande que se usa en la resonancia magnética), todos los campos se alinean con el campo externo. Cuando los campos pequeños son golpeados por un pulso de radiofrecuencia, cambian de dirección y los campos tardan algún tiempo en volver a alinearse con el imán grande.

El tiempo que tarda en producirse la realineación depende de a qué sustancias está unido químicamente el hidrógeno. Entonces, la grasa tiene un ritmo diferente al del músculo (que es principalmente agua). Luego se pueden formar imágenes en función del tiempo que les toma a los átomos de cada región realinearse.