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1 FÍSICA MÉDICA 2 NOSSA HISTÓRIA A nossa história inicia com a realização do sonho de um grupo de empresários, em atender à crescente demanda de alunos para cursos de Graduação e Pós- Graduação. Com isso foi criado a nossa instituição, como entidade oferecendo serviços educacionais em nível superior. A instituição tem por objetivo formar diplomados nas diferentes áreas de conhecimento, aptos para a inserção em setores profissionais e para a participação no desenvolvimento da sociedade brasileira, e colaborar na sua formação contínua. Além de promover a divulgação de conhecimentos culturais, científicos e técnicos que constituem patrimônio da humanidade e comunicar o saber através do ensino, de publicação ou outras normas de comunicação. A nossa missão é oferecer qualidade em conhecimento e cultura de forma confiável e eficiente para que o aluno tenha oportunidade de construir uma base profissional e ética. Dessa forma, conquistando o espaço de uma das instituições modelo no país na oferta de cursos, primando sempre pela inovação tecnológica, excelência no atendimento e valor do serviço oferecido. 3 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 4 2. FÍSICA MÉDICA COMO ÁREA DE CONHECIMENTO .......................................................................... 6 2.1.1 Breve Histórico da Física Médica no Brasil .......................................................................... 7 2.1.2 Panorama da Física Médica no Brasil .................................................................................. 9 3. A FÍSICA MÉDICA ........................................................................................................................... 11 3.1.1 Estado da Arte ................................................................................................................... 13 3.1.2 Desafios e perspectivas ..................................................................................................... 17 4. A ATUAÇÃO DO FÍSICO-MÉDICO EM CLÍCAS E HOSPITAIS ............................................................ 22 4.1.1 A formação de um físico médico e sua saída para o mercado de trabalho ...................... 25 4.1.2 Brasil na área ..................................................................................................................... 27 5. Relevância para a Sociedade ......................................................................................................... 28 5.1.1 Formação de Pessoal ......................................................................................................... 28 5.1.2 Desenvolvimento científico e tecnológico ........................................................................ 28 5.1.3 Impacto na economia ........................................................................................................ 29 5.1.4 Infraestrutura .................................................................................................................... 29 5.1.5 Inclusão Social ................................................................................................................... 31 6. DESCOBERTA DOS RAIOS-X ........................................................................................................... 33 6.1.1 Da radioatividade .............................................................................................................. 34 6.1.2 Utilização da Radioatividade ............................................................................................. 35 7. RADIOTERAPIA .............................................................................................................................. 36 7.1.1 Tratamento ........................................................................................................................ 36 7.1.2 Teleterapia (do grego: terapia à distância) ....................................................................... 37 7.1.3 Braquiterapia ..................................................................................................................... 37 7.1.4 Duração do tratamento ..................................................................................................... 38 7.1.5 Riscos da radioterapia ....................................................................................................... 38 Referências ............................................................................................................................................ 39 4 1. INTRODUÇÃO A física médica é um ramo da física altamente especializado, interdisciplinar e que lida com tecnologias e métodos em constante evolução. Essas características fazem com que a educação tanto em nível de formação quanto de atualização profissional tenha características peculiares, sobretudo por envolver diferentes áreas do conhecimento (ciências exatas, biológicas e da saúde), e, também, necessariamente ter de acompanhar os rápidos avanços da tecnologia médica. As principais áreas de atuação da física médica são: radiologia diagnóstica e intervencionista, medicina nuclear e radioterapia (ABFM, 2011). Um dos principais desafios do ensino em física médica é a própria criação de recursos e materiais educacionais devido à alta especificidade, grande volume e necessidade de reformulação periódica (Tabakov, 2005). Tal contexto representa uma grande dificuldade para a capacitação de novos profissionais, e, especialmente, para atualização dos que já estão no mercado de trabalho. Como reflexo, a falta de profissionais atualizados, muitas vezes, impede a incorporação de técnicas mais modernas e complexas na prática clínica (Barton, Thode, 2010; Routsis et al., 2010). Essa realidade é ainda mais agravada em cenários de países em desenvolvimento, entre os quais o Brasil é um exemplo. O país conta com relativamente poucos profissionais, que são geograficamente mal distribuídos num território de grandes dimensões (mais concentrados nas regiões Sul e Sudeste, e, em menor número, no Nordeste e, sobretudo, no Norte), onde os recursos financeiros também são mal distribuídos. As únicas opções disponíveis no Brasil para educação profissional continuada são: a participação em congressos, ou a realização de estágios de curta duração em centros considerados de referência –ambos naturalmente concentrados nas regiões em que existem mais profissionais trabalhando. Portanto, considerando as questões geográficas e econômicas e as opções disponíveis, verifica-se um panorama constituído de um conjunto de barreiras que não só dificultam, mas, até mesmo, impedem os profissionais de se manterem atualizados; especialmente aqueles de regiões mais carentes e distantes e os que trabalham em centros menores, com menos recursos e que, por vezes, nem têm 5 possibilidade de se ausentar, por um período estendido, para uma atividade de estágio ou treinamento, por exemplo. A física médica é atualmente o segundo campo da física em demanda profissional no Brasil, abaixo apenas do ensino de física, mas ainda é pouco conhecida dos estudantes secundaristas. A física médica abrange uma ampla gama de aplicações na área da saúde e constitui um dos campos da física incluídos há muitas décadas na Classificação Brasileira de Ocupações do Ministério do Trabalho e do Emprego, abrangendo as aplicações dos conceitos e técnicas físicas na medicina para o diagnóstico e o tratamento de males da saúde, de que todos nos utilizamos cotidianamente. A profissão foi recentemente classificada como “parte integrante da força de trabalho da saúde” pela Organização Mundial do Trabalho(OMT/ILO). Os profissionais conhecidos como físicos médicos atuam com o objetivo específico de melhorar a saúde e o bem estar dos seres humanos, e são hoje membros necessários das equipes multidisciplinares de oncologia hospitalar de radioterapia, tanto em pesquisa como no planejamento dos tratamentos. Podem também atuar na garantia de qualidade dos diversos equipamentos e técnicas de diagnóstico por imagens, incluindo toda a radiologia (radiografia, mamografia, tomografia computadorizada, densitometria óssea, radiologia intervencionista etc.), a ressonância magnética, o ultrassom e os procedimentos de imagem e terapia da medicina nuclear. São também profissionais adequadamente preparados para o monitoramento e o gerenciamento em proteção radiológica de pacientes e trabalhadores expostos a radiação. No Brasil, a formação em física médica pode começar em nível de graduação (já há mais de 10 bacharelados na área no país), mas deverá se completar depois em programas (teóricos e práticos) de residência profissional em física médica (hoje, há 14 programas em hospitais, que oferecem cerca de 42 vagas na área por ano) ou academicamente em programas de pós-graduação. 6 2. FÍSICA MÉDICA COMO ÁREA DE CONHECIMENTO Física Médica é o ramo da Física que compreende a aplicação dos conceitos, leis, modelos, agentes e métodos empregados pela Física para prevenção, diagnóstico e tratamento de doenças. Atualmente, as aplicações da física na medicina têm aumentado progressivamente, em quantidade e qualidade, proporcionando métodos revolucionários de diagnóstico e tratamento de doenças. Além disso, vem mostrando a necessidade da incorporação de físicos médicos, com uma formação sólida em Física, Ciências Biológicas e da Saúde, aptos para atuar em hospitais, clínicas, centros de imagens e de pesquisas biomédicas, biológicas, industriais de instrumentação médica e odontológica, entre outras. Além da atuação profissional do Físico Médico em centro especializados da Saúde, é imprescindível mencionar a área das pesquisas em física aplicada à medicina e biologia. Essas áreas de pesquisa têm crescido fortemente nos últimos anos e tem ganhado um lugar de destaque entre as áreas de interface da física, biologia e medicina. Como exemplos, pode ser citada a física radiológica, terapia fotodinâmica, instrumentação biomédica, ultrassom diagnóstico e terapêutico, utilização de laser em medicina, nano biotecnologia, aplicações de métodos espectroscópicos, biomateriais, processamento e recuperação de sinais e imagens médicas, simulações computacionais no estudo de moléculas biologicamente ativas, dentre outras que também requerem a formação diferenciada do Físico Médico. Desta forma, o Curso de Física Médica do Instituto de Física da Universidade Federal de Goiás –UFG desempenha uma importante função social na formação e capacitação destes Físicos Médicos em nível de graduação. O curso de Física Médica da UFG é o primeiro a ser criado na região Centro- Oeste. No Brasil, são oferecidos atualmente cerca de doze cursos de Física Médica por diferentes instituições de ensino superior, todos na maioria, localizados nas regiões Sul e Sudeste. Na UFG, nos últimos anos, o Instituto de Física incorporou um grupo de professores efetivos pesquisadores na área de Física Aplicada à Medicina e Biologia. Em decorrência disto, e com o objetivo de atender a crescente demanda de profissionais na área Biomédica, bem como contemplar os pareceres do Conselho Nacional de Educação (776/97 e 538/2001) foi criado o curso de Física Médica. Assim, o curso de Física Médica tem, portanto a missão de formar um profissional 7 responsável por desenvolver pesquisas básicas na área de Física Aplicada à Medicina e Biologia, ou atuar no mercado de trabalho desenvolvendo novos equipamentos para tratamento e diagnóstico biomédico. Após obter o diploma de Bacharel em Física Médica, o estudante poderá seguir carreira profissional em hospitais ou clínicas médicas, após ter realizado curso de especialização em Radiodiagnóstico, Medicina Nuclear ou Radioterapia ou atuar como Físico em Radioproteção. 2.1.1 Breve Histórico da Física Médica no Brasil A evolução da tecnologia em Medicina vem sendo intensamente pautada por aplicações de conceitos e métodos da Física, tornando imprescindível a atuação constante de profissionais especializados da área de Exatas em atividades ligadas às ciências da saúde. Um trabalho fundamental desenvolvido por esses profissionais, em todos os setores em que atuam, relaciona-se com as aplicações de energia, conceitos e métodos para o diagnóstico e terapia de doenças humanas. Seguindo estes princípios, os profissionais ligados à Física Médica vêm desempenhando ao longo dos anos uma importante função na assistência médica e na pesquisa biomédica, procurando alcançar a otimização da proteção radiológica. Assim, foi se estabelecendo uma relação importante entre a qualidade da técnica, da proteção das pessoas e dos ambientes envolvidos. Estas necessidades propiciaram uma interação natural desses profissionais com várias especialidades da Medicina, que vêm contribuindo substancialmente para o progresso não só de tratamentos, mas também em Medicina Nuclear, Radiodiagnóstico, Cardiologia e outras ramificações técnicas de produção de imagem utilizando equipamentos de ultrassom e ressonância magnética. No Brasil, a formação de pós-graduação em áreas de Física Aplicada à Biociência era realizada nos cursos tradicionais com ênfase nas áreas de interesse de cada instituição; a partir dos anos 80, porém, iniciou-se a criação de cursos de aprimoramento (Especialização), aperfeiçoamento e de pós-graduação nas áreas específicas. Assim sendo, foram criados cursos de aprimoramento nos seguintes hospitais: Radioterapia, nos hospitais A. C. Camargo, Sírio Libanês, no hospital da Unicamp, nos Hospitais das Clinicas da Universidade de São Paulo-USP, no Hospital do Câncer de Barretos, no Hospital da Liga Paranaense de Combate ao Câncer, em 8 Curitiba, no Hospital do Câncer em Goiânia, e em Medicina Nuclear no CMN da USP; radiodiagnóstico no hospital da Escola Paulista de Medicina; e radioterapia e radiodiagnóstico no INCA e radiodiagnóstico e medicina nuclear no Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto-SP. Em 1986, valendo-se da infraestrutura do “Campus” USP Ribeirão Preto e, principalmente, da experiência comprovada do seu corpo docente foi criado o programa de pós-graduação em Física Aplicada à Medicina e Biologia em nível de mestrado e depois estendido para o doutorado em 1995. Esse curso foi o primeiro nesta especialidade a ser oferecido na América Latina. Em 1987, é criado o Centro de Instrumentação, Dosimetria e Radioproteção (CIDRA) com a finalidade de prestação de serviços de extensão à comunidade. Esse Centro, além de desenvolver pesquisas aplicadas na área de física das radiações ionizantes treina estudantes de graduação, pós-graduação e técnicos, prestar assessoria e desenvolve equipamentos nessa área. Em 1990 a Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul cria o primeiro curso de Física com ênfase em Física Médica no País. Dez anos depois, no ano 2000, é criado o primeiro curso de graduação em Física Médica do Brasil, no Campus da USP de Ribeirão Preto. Desde então, várias outras universidades brasileiras abriram cursos similares nessa área. Referindo-se a formação básica, atualmente, existem no Brasil 12cursos de Graduação em Física Médica; 9 cursos de Pós-Graduação em Física Médica; 14 cursos regulares de Aprimoramento ou especialização em Física Médica, sendo que 7 são cursos de Aprimoramento em Radioterapia (20 vagas/ano); 3 cursos de Aprimoramento em Medicina Nuclear (3 vagas/ano); 2 cursos de Aprimoramento em Proteção Radiológica (2 vagas/ano); 2 cursos de Aprimoramento em Radiologia (1 vaga/ano),todos os cursos aprimoramento possuem uma duração de 2 anos e uma carga horária média de 3.747 horas. Geograficamente, a maioria absoluta dos cursos de aprimoramento encontra-se distribuídos no Sul e Sudeste, com 9 instituições no estado de São Paulo, 1 em Minas Gerais, 1 no Paraná e 1 no Rio de Janeiro e 1 no Rio Grande do Sul. Neste contexto, o curso de Física Médica da UFG colabora para descentralizar e democratizar a presença de Físicos Médicos pelo território nacional. Estruturar e atualizar a formação desses profissionais é um desafio para um futuro 9 próximo. Caso contrário, corre-se o risco de nossos jovens serem substituídos por mão de obra estrangeira, como já vem ocorrendo em alguns setores produtivos da nossa indústria. Além da formação de recursos humanos qualificados, outro desafio será estimular tanto a pesquisa básica quanto a pesquisa aplicada e a inovação, ambicionando o desenvolvimento de tecnologia nacional para suprir as necessidades internas na área biomédica. Com a criação do curso de Física Médica, o Instituto de Física da UFG prepara-se para enfrentar esses desafios. 2.1.2 Panorama da Física Médica no Brasil O Físico Médico é um profissional altamente qualificado indispensável para o sucesso e a segurança das diferentes aplicações de radiações ionizantes e não- ionizantes, de lasers e de nanotecnologia, nos mais diversos procedimentos médicos. Os frutos do seu trabalho estão presentes em todos os grandes hospitais e centros de saúde. O Brasil, no entanto, se defronta com grandes dificuldades para a formação desses profissionais. Os números de cursos de graduação são insuficientes e a maioria oferece uma formação voltada para a área de radiações ionizantes. Atender a demanda de diversas áreas e as oportunidades de pós-graduação são escassas. Diante da falta de divulgação, até mesmo os graduandos em Física desconhecem as várias oportunidades de trabalho na área de Física Médica. Poucos cursos e desconhecimento de oportunidades justificam, portanto, o pequeno número de aproximadamente 500 Físicos Médicos em atividade no país, principalmente nas regiões Sudeste e Sul. O Estado de Goiás conta atualmente (2014)com apenas 7 Físicos Médicos. De acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS), existe a necessidade de 5 a 20 Físicos Médicos por milhão de habitantes. Tomando por base o número médio de 13 profissionais por milhão de habitantes, seriam então necessários aproximadamente 80 Físicos Médicos só no Estado de Goiás e um total de 2000 no Brasil todo. Segundo dados fornecidos pelo Cadastro Nacional de Estabelecimentos de Saúde (CNES), acredita-se que o mercado de trabalho potencial em Física Médica no Brasil está disponível através de aproximadamente: 33.650 serviços de diagnóstico por imagem, 215 serviços de radioterapia, e 799 centros de Medicina Nuclear. No contexto do Estado de Goiás, por exemplo, os dados relacionados à infraestrutura e pessoal revelam que somente a cidade de Goiânia 10 dispunha em 2012 de um contingente de 5.326 Médicos, 2 centros de Radioterapia, 13 centros de Medicina Nuclear equipados com 5Tomógrafos por Emissão de Pósitron –PET/CT, 53 hospitais gerais, 594 clínicas de diagnóstico por imagem, 35 serviços de radiologia equipados com 41 tomógrafos computadorizados, 15 tomógrafos de imagem por ressonância magnética nuclear e 2 faculdades de medicina. Com a implantação do Curso de Física Médica, o Instituto de Física espera contribuir para a consolidação das atividades de pesquisa básica e aplicada nessa instituição, e também nas unidades da UFG, futuras universidades autônomas no interior do Estado. Além de proporcionar oportunidade para o futuro profissional atuar em empresas, hospitais, clinicas e centros de pesquisa nas áreas biomédicas. 11 3. A FÍSICA MÉDICA Segundo a Associação Brasileira de Física Médica (ABFM), a Física Médica é o ramo da Física que compreende a aplicação dos conceitos, leis, modelos, agentes e métodos da Física para prevenção, diagnóstico e tratamento de doenças, desempenhando uma importante função na assistência médica, na pesquisa biomédica e na otimização da proteção radiológica. Atualmente a Física Médica aplica os fundamentos físicos de múltiplas técnicas terapêuticas, proporciona a base científica para a compreensão e desenvolvimento das modernas tecnologias que têm revolucionado o diagnóstico médico e estabelece os critérios para a correta utilização dos agentes físicos empregados em Medicina. Finalmente estabelece, em colaboração com a Bioengenharia, as bases necessárias para a medida das variáveis biomédicas e aporta, junto com a biofísica, os fundamentos necessários para o desenvolvimento de modelos que explicam o funcionamento do corpo humano. O desenvolvimento mais importante da Física Médica, tal como a entendemos atualmente, tem lugar a partir do descobrimento dos raios-x e da radioatividade, dado seu impacto decisivo na moderna diagnose e terapêutica médica. Esses descobrimentos marcam um hiato histórico na aplicação dos agentes físicos em Medicina, ao proporcionar métodos revolucionários de diagnóstico e tratamento de doenças. Em coerência com essa realidade desenvolveu-se a necessidade de incorporar profissionais da Física nos grandes hospitais e clínicas em todo o mundo. O campo de atuação de um Físico Médico é bastante amplo, proporcionando várias opções de trabalho e de estudo. Há um alto grau de diversidade e complexidade nas atividades da área, precisando o profissional estar capacitado para atender às seguintes áreas: Radiações ionizantes Na área relacionada à exposição à radiação ionizante, as atribuições e responsabilidades do físico médico estão razoavelmente estabelecidas e regulamentadas, estendendo-se seu campo de atuação aos órgãos públicos, como a Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), Agência Nacional de Vigilância Sanitária, Ministério da Saúde, por meio do Grupo Assessor Técnico Científico em 12 Radiação Ionizante, Secretarias Estaduais de Saúde. O formado em Física Médica está apto, pois, a executar o controle ou comandar o pessoal encarregado pela proteção radiológica de pacientes, médicos (radiologistas, cardiologistas, cirurgiões), dentistas, técnicos e outros profissionais expostos à radiação ionizante, além de garantir a qualidade de equipamentos utilizados em clínicas, consultórios e hospitais. Por meio da Associação Brasileira em Física Médica (ABFM), entidade privada, mas autorizada a certificar as qualificações profissionais de indivíduos elegíveis, pode ser feito o credenciamento do Físico Médico, em três especialidades: Radiodiagnóstico, Medicina Nuclear e Radioterapia. Esse credenciamento habilita o formado a manipular equipamentos que trabalham com radiação ionizante, executar atividades de calibração e avaliar o desempenho de equipamentos médicos hospitalares. Saberá também realizar Planejamento Radioterápico cuidando da proteção radiológica por meio da avaliação de blindagens, levantamentos da eficiência de blindagens, cálculo de dose nos procedimentos médicos, avaliação de risco em mulheres grávidas expostas à radiação ionizante, etc. Imagens médicas Uma área interessante de atuação do formado é o campo das imagens médicas. Tanto a aquisição de dados para a formação das imagens, quanto o seu processamento, fazem parte dos conhecimentos adquiridos pelos alunos do curso. No ambiente clínico de imagens médicas, o profissional em Física Médica será importante nos testes de aceitação de equipamentos, de programas de Controle de Qualidade (CQ), de otimização de técnicas e protocolos de imagens. Instrumentação biomédica, consultoria e fiscalização de serviços e equipamentos Essa área de atuação tem crescido rapidamente nos últimos anos, motivada principalmentepela necessidade de egressos com habilidade e aptidões para enfrentar o desafio de lidar com equipamentos e métodos complexos, que têm sido utilizados com frequência crescente na Biologia e na Medicina, em clínicas, centros médicos, hospitais, empresas na área de saúde, institutos de pesquisa, universidades. Destaca-se a área de desenvolvimento de instrumentação, aquisição de equipamentos e gerenciamento de instalações. 13 Pesquisas em Física Médica e treinamento de pessoa Vinculados às universidades ou institutos de pesquisa, o formado estará preparado a desenvolver trabalhos de pesquisas nas diversas áreas de atuação da Física Médica, como física das radiações, biomagnetismo, terapia fotodinâmica, redes neurais, utilização de laser em medicina, aplicações de métodos espectroscópicos, biomateriais, imagens médicas e de simulações computacionais no estudo de moléculas biologicamente ativas, dentre outras. Além da atuação em pesquisa em física aplicada à medicina e biologia, o formado está apto para desenvolver pesquisas nas áreas tradicionais de física, como: física estatística, materiais, etc. Poderá também dedicar-se a atividades de ensino em programas para residentes de Radiologia, em treinamento de técnicos e em educação continuada. Estará também capacitado a dar apoio a projetos de pesquisa clínica e na avaliação de novas tecnologias. 3.1.1 Estado da Arte A Física Médica é o ramo da Física que compreende a aplicação dos conceitos, leis, modelos, agentes e métodos da Física para o diagnóstico e tratamento de doenças, desempenhando uma importante função na assistência médica, na pesquisa biomédica e na otimização da proteção radiológica. A Física Médica proporciona a base científica para a compreensão e desenvolvimento de modernas tecnologias que têm revolucionado o diagnóstico e a terapia, estabelecendo os critérios para assegurar a correta e efetiva utilização dos agentes físicos na Medicina. Em colaboração com a Bioengenharia, fornece ainda as bases necessárias para a medida das variáveis biomédicas e aporta, junto com a biofísica, os fundamentos necessários para o desenvolvimento de modelos que explicam o funcionamento do corpo humano. 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 devido a seus estudos de biomecânica, como a locomoção humana e o movimento do coração, e do sangue no sistema cardiovascular. 14 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 microorganismos no século XVII. No século XVIII, o cientista e médico italiano Luigi Galvani descobriu que músculos e células nervosas eram capazes de produzir eletricidade. A partir dessa relação entre eletricidade e corpo humano, e com o avanço da ciência do eletromagnetismo no século XIX, novas contribuições ao tratamento e ao diagnóstico médico puderam ser feitas por cientistas como D’Arsonval. O desenvolvimento da eletrocardiografia e da eletroencelografia só foi possível com tecnologias como voltímetros gravadores de sensibilidade e o galvanômetro criado por Einthoven. Esses conhecimentos deram origem a novas áreas, como a bioeletricidade e o bioeletromagnetismo. Um exemplo notável de cientista cujos trabalhos em física e em medicina se confundiam é Hermann von Helmholtz. Seu primeiro trabalho científico foi sobre a conservação de energia, inspirado em seus estudos sobre o metabolismo muscular. Também revolucionou o campo da oftalmologiaquando inventou o oftalmoscópio e realizou estudos sobre acústica e audição. Um dos últimos objetos de estudo de Helmholtz foi o eletromagnetismo, sendo o primeiro a demonstrar a radiação eletromagnética. A descoberta dos raios X pelo alemão Wilhelm Conrad Röntgen, em 1895, é um marco da Física que teve grande impacto na Medicina. Além de render-lhe o primeiro Prêmio Nobel de Física, o trabalho de Röntgen abriu caminho para estudos que renderiam o terceiro prêmio, dado a Antoine Henri Becquerel, Pierre e Marie Curie pelas observações e interpretações de resultados sobre as emissões de partículas provenientes de corpos radioativos (radioatividade). Em 1908, por formular hipóteses sobre substâncias radioativas, Ernest Rutherford foi laureado com o Nobel de Química. Além desses, muitos outros pioneiros cientistas receberam o Nobel pelos seus trabalhos com a radioatividade. Apesar de sua utilização na Medicina ser datada desde sua descoberta, com a utilização da substância rádio no tratamento de câncer de pele, os perigos de uma utilização não controlada foram rapidamente evidenciados, com a doença e morte de alguns desses cientistas. A partir dessa preocupação, foram 15 criadas as primeiras organizações internacionais responsáveis pelas recomendações de proteção radiológica. A utilização de raios X e radioatividade no diagnóstico e na terapia foram responsáveis pela introdução dos físicos em hospitais. O físico e matemático suíço Theophil Friedrich Christen doutorou-se em Medicina em 1905. Por razões de treinamento médico, visitou importantes hospitais em Londres e nos EUA. Depois de retornar dos EUA, abriu em Berna uma clínica médica, onde se ocupou principalmente da recente Radiologia e se preparou para o exame de habilitação em fisioterapia. Em 1908, diante da Faculdade de Medicina de Berna, na área de Física Médica, defendeu uma tese não convencional para a época: "A Clareza das Chapas Médicas como Problema de Absorção". Em um hospital em Boston, nos EUA, o físico William Duane iniciou um trabalho com fontes de radônio para o tratamento de câncer em 1913. No mesmo ano, outro físico, Sydney Russ, começou a trabalhar no Middlesex Hospital em Londres. Gioacchino Failla, em Nova York, trabalhava no uso de radiações em terapia, no ano de 1915. Como área de atuação, estava criada a Física Médica. Na década de 50, médicos e profissionais de Física Médica já atuavam em conjunto. Nas décadas de 60 e 70 foram criadas legislações que estabeleceram a presença deste profissional em algumas áreas médicas, como por exemplo, em radioterapia e medicina nuclear. No Brasil, esta área foi mais bem estruturada com a criação, em 1969, da Associação Brasileira de Física Médica (ABFM). Atualmente a Física Médica é desenvolvida principalmente nas áreas de radiologia diagnóstica e intervencionista, medicina nuclear, radioterapia, radiocirurgia, proteção radiológica, metrologia das radiações, biomagnetismo, radiobiologia, processamento de sinais e imagens biomédicas, clínica e epidemiológica. Apesar do surgimento da Física Médica estar associado ao uso da radiação ionizante, essa área do conhecimento não se restringe a esse tipo de radiação. Assim, a crescente contribuição da Física Médica é uma consequência natural da evolução da ciência moderna e da tecnologia, com grande impacto na saúde da população. Como exemplo, há a Biofotônica que tem apresentado intenso desenvolvimento de novas técnicas de diagnóstico e terapia. 16 O físico médico pode atuar em diversos ramos: como professor de instituição de ensino superior; como pesquisador de centros e instituições, gerando novos conhecimentos e métodos para serem utilizados em diagnóstico, tratamento e processos relacionados à área médica; e trabalhando em centros médicos (clínicas e hospitais), onde atua lado a lado com outros profissionais da área de saúde, ou em empresas de desenvolvimento e comercialização de equipamentos médico- hospitalares, atuando na área técnica. Pode trabalhar também em empresas especializadas na prestação de serviços de controle da qualidade de equipamentos de alto teor tecnológico, em projetos de controleda radiação (transporte de material radioativo, cálculo de barreira/proteção radiológica), em institutos controladores e reguladores de radiação ionizante, em órgãos de vigilância sanitária e na indústria de equipamentos de diagnóstico e terapia. Existe ainda a possibilidade de ministrar cursos de formação de pessoal técnico qualificado, como técnicos e tecnólogos em radiologia, entre outros profissionais da área da saúde. O físico médico é indispensável no planejamento radioterápico, no desenvolvimento, controle e emprego de equipamentos como mamógrafos, tomógrafos de raios X, aparelhos de ressonância magnética nuclear, cintilografia, entre outros, e no uso de técnicas que empregam laser, podendo atuar ainda na proteção radiológica de trabalhadores da área de saúde e do público em geral. O físico médico é responsável pela otimização dos protocolos de aquisição de imagens e dosimetria, garantindo a segurança radiológica dos pacientes e a qualidade diagnóstica das imagens. Ele é capacitado a avaliar, por exemplo, a eficiência de blindagens em setores que utilizam equipamentos com fontes de radiação, e, com pós-graduação, a trabalhar em universidades e centros de pesquisa. Como o físico médico trabalha sempre com a interdisciplinaridade de áreas, necessita de conhecimentos sólidos em física, matemática, informática, química e nas áreas biológicas, principalmente anatomia, fisiologia, biologia celular e tecidual e farmacologia, entre outras disciplinas. 17 3.1.2 Desafios e perspectivas Como a Física Médica é uma área multi e interdisciplinar, é essencial que os físicos que nela atuam tenham uma formação voltada para essas características. Entretanto, existem poucos cursos de graduação em Física ou áreas correlatas com currículos enfocando as necessidades dessa especialidade e, para dificultar, um número significativo de profissionais tem atuado em estabelecimentos de saúde diversos, sem o treinamento e capacitação prévios adequados em ambiente clínico nessa especialidade. Esse panorama identifica o primeiro desafio geral a ser vencido: a formação de físicos qualificados para atuarem nas diferentes áreas e funções. Os cursos de graduação com essa finalidade devem ter, além de uma sólida base em física, um enfoque dirigido às práticas e aos objetivos da área desde o início, para que os egressos possam ingressar no mercado de trabalho com um treinamento dado sob a supervisão, em um hospital ou clínica, por um ou mais físicos médicos experientes já atuantes na área (relação aluno-preceptor). Será também importante o estabelecimento de centros de referência e programas de intercâmbio para treinamento de profissionais provenientes de regiões nas quais as novas tecnologias não tenham sido implementadas. Não se pode esquecer da formação de físicos egressos de cursos tradicionais que queiram entrar na área. Isso pode ser feito com programas de especialização e treinamento sistematizados em centros clínicos bem equipados e com equipes com profissionais qualificados de várias áreas. Nesse sentido, é imprescindível a abertura de programas de residência multiprofissional em Física Médica, nas suas modalidades tradicionais, nas diversas regiões do país. Um segundo desafio para os físicos médicos: a educação, principalmente dos diferentes profissionais de saúde - técnicos e tecnólogos em radiologia, biomédicos, pessoal da enfermagem, médicos, engenheiros clínicos e biomédicos - sobre os riscos e benefícios das radiações ionizantes e não-ionizantes. Apesar do esforço dos físicos, as dúvidas e os vícios de procedimentos, assim como os mitos e os medos, sempre voltam, e há necessidade de uma contínua atenção na educação dos profissionais, para que seja garantida a segurança do atendimento aos pacientes e dos próprios trabalhadores ocupacionalmente expostos à radiação. 18 Também se faz necessária a divulgação à população em geral dos riscos e benefícios das radiações ionizantes e não-ionizantes, em especial o esclarecimento com a apresentação de estudos epidemiológicos para combater o preconceito decorrente de mitos e medos associados à radiação. Quando se consideram os resultados de grupos de pesquisas e as aplicações clínicas, surge um terceiro desafio no âmbito geral da Física Médica: como melhorar e implementar novas parcerias entre hospitais e universidades e centros de pesquisa, para que se gere mais conhecimento na área e se amplie a formação dos físicos médicos? Como mencionado, essa parceria tem duas vias, e ambas devem ser aproveitadas completamente. Em geral, a interação se dá no âmbito individual e pontualmente, de pesquisador com pesquisador e num aspecto particular de comum interesse. Muitas vezes, uma divulgação com consequente discussão mais ampla pode resultar num melhor aproveitamento do tópico ou da metodologia em pauta. A criação de espaços acadêmicos congregando profissionais, pesquisadores e estudantes de diversas áreas do conhecimento para a troca de experiências profissionais e científicas, seja através de programas de pós-graduação interdisciplinares stricto e lato sensu nas universidades ou de residência multiprofissional em hospitais, pode contribuir para aumentar a massa crítica em Física Médica e fomentar a geração de conhecimento de vanguarda com vistas a aplicações clínicas. O quarto desafio envolve a implementação de parcerias entre grupos de pesquisa e fabricantes de equipamentos e/ou empresas de software da área da saúde, para que resultados importantes não sejam deixados em prateleiras dos centros de pesquisa e encontrem uso através da incorporação nos produtos comerciais, que são dominados por multinacionais. O outro lado dessa questão não é discutido, pois, em geral, esses fabricantes já financiam projetos de seu interesse em centros de pesquisa ou universidades em seus países de origem ou, então, simplesmente implementam algoritmos publicados em revistas cientificas em seus sistemas. Uma possível solução - principalmente, nas áreas de imagens, proteção radiológica e controle da qualidade - é a instalação de microempresas de desenvolvimento de software e de prestação de serviços ou, ainda, fabricantes de equipamentos de menor custo, como os medidores de sinais elétricos e fisiológicos, simuladores e dispositivos para controle de qualidade. Essa alternativa exige outras 19 habilidades que fogem do escopo da formação tradicional dos físicos, necessitando de parcerias com outros profissionais, como engenheiros e administradores. O quinto desafio é o pequeno número de egressos do ensino médio que optam pela carreira de física e, consequentemente, optam pela carreira de físico médico. Desconhecida da maior parte da população, ainda existe um grande desconhecimento sobre as áreas de atuação do físico médico, mesmo entre os físicos. A lista de desafios não se limita a esses cinco, que são os mais presentes e que requerem reflexões por parte dos físicos. O desenvolvimento desta área é fundamental para o progresso da tecnologia e atendimento em Saúde no país. Para isso, precisamos fortalecer a profissão de físico médico através do estabelecimento de definições precisas das qualificações de um especialista nessa área; criação de programas de graduação, especialização e pós-graduação na área; estabelecimento de comitês de supervisão de atividades de treinamento. Os objetivos futuros incluem estabelecer a profissão de físico médico como uma das especialidades de uma carreira de física independente, como ocorre com enfermeiros, dentistas, fonoaudiólogos, fisioterapeutas e outros profissionais da área de saúde; definir de forma clara tarefas e responsabilidades do físico médico; estabelecer regulamentos que evitem a atuação de indivíduos sem qualificação. Do ponto de vista cientifico, existe um fluxo constante de inovação advinda do desenvolvimento de novosprincípios e técnicas na ciência em geral e, em particular, da física, possibilitando que com novas técnicas haja diminuição de custos de tratamento e redução da taxa de mortalidade. Existe uma preocupação constante em se diminuir os níveis de exposição às radiações ionizantes nos procedimentos radiológicos, particularmente nos sistemas com captura digital de imagens. O desenvolvimento e uso de equipamentos e modalidades de diagnóstico que possibilitam a obtenção simultânea de imagens anatômicas e funcionais vem crescendo, exigindo novas competências na área. A radioterapia vem passando por uma grande revolução com técnicas conformacionais, terapias guiadas por imagem e futuramente pela fisiopatologia celular. Medidas ultra-sensíveis de campos magnéticos na ordem de um bilhão de vezes mais fracos que o campo magnético da Terra permite que se estude a atividade cerebral de forma não invasiva. De forma análoga a utilização de métodos ópticos não invasivos vem sendo utilizado no diagnóstico de várias patologias, seja por métodos de imagens, seja por métodos 20 espectroscópicos de fluorescência ou vibracional. O laser é cada vez mais utilizado em procedimentos médicos e em algumas situações é a única opção de tratamento. Atualmente a remoção de caries já deixou de ser um procedimento desconfortável e desagradável com o advento de lasers ablativos em tecidos mineralizados. A terapia fotodinâmica antimicrobiana tem sido uma excelente alternativa de tratamento em medicina bucal e na pele, assim como nos últimos anos lasers ou LEDS de baixa potência tem prevenido e tratado a mucosite (efeito colateral da radioterapia ou quimioterapia), sendo o Brasil líder nestas aplicações clínicas. Além disso, técnicas de dois fótons poderão levar a terapia fotodinâmica para o interior do corpo humano permitindo o tratamento de tumores mais profundos. As nanopartículas estão na ordem do dia através de agentes de contraste para o trato gastrointestinal e como possíveis carregadores de agentes para o aumento da eficácia da radioterapia, da terapia fotodinâmica antimicrobiana, ou ainda no aumento dos sinais ópticos de espectroscopia Raman ou FTIR para diagnóstico diferencial de microorganismos, células ou neoplasias. A medida de pequenos fluxos sanguíneos só é possível com a o laser Doppler, indicando de forma rápida e não invasiva se um tecido está em processo de necrose. As ondas acústicas, através do ultrassom, começam a ser utilizadas para o tratamento de células cancerígenas. A lista é extensa e para que possamos nos manter atualizados, investimentos contínuos e substanciais se fazem necessários. O(a) Físico(a) Médico(a) pode exercer funções em 3 sectores de atividade: hospitalar, investigação e docência. De uma forma muito genérica, as principais responsabilidades do(a) Físico(a) Médico(a) que exerce em ambiente hospitalar são as seguintes: Medição e caracterização da radiação; Desenvolvimento, implementação e supervisão de programas de garantia da qualidade; Estabelecimento de protocolos adequados para garantir a administração correta e precisa da radiação ao doente; Determinação da dose administrada ao doente; Desenvolvimento dos procedimentos necessários para assegurar a qualidade da imagem; 21 Colaboração com os restantes profissionais da saúde na optimização do balanço entre os efeitos benéficos e os efeitos nocivos da radiação; Definição das especificações técnicas dos equipamentos e planificação de novas instalações; Desenvolvimento, implementação e supervisão de programas de proteção e segurança contra as radiações para trabalhadores e pacientes. Segundo as recomendações europeias, o(a)s Físico(a)s Médico(a)s que trabalham em ambiente hospitalar, devem possuir para além de uma formação académica sólida em física (nível de mestrado em Física Médica), uma formação profissional em ambiente hospitalar de pelo menos dois anos. Na área da investigação, encontramos um campo muito vasto de trabalhos de desenvolvimento de novas técnicas, instrumentos e tecnologias que têm como objetivo um avanço nas áreas da prevenção, do diagnóstico e do tratamento de doenças. Na sua grande maioria o(a)s Físico(a)s Médico(a)s desenvolvem atividades de docência em universidades e institutos. Nestes, leccionam diversas disciplinas ligadas à Física Médica e Proteção Radiológica numa grande variedade de cursos (Física, Engenharia Física, Engenharia Biomédica, Biofísica, Medicina, Tecnologias de Diagnóstico e Terapêutica) apoiando ainda projetos de mestrado e doutoramento. 22 4. A ATUAÇÃO DO FÍSICO – MÉDICO EM CLÍNICAS E HOSPITAIS Para explicar o trabalho de um Físico-Médico nos hospitais e clínicas iniciaremos com um breve histórico da origem da chamada Física Médica. O desenvolvimento mais importante da Física Médica, tal como a entendemos atualmente, tem lugar a partir do descobrimento dos raios X por W. C. Roentgen e da radioatividade (a emissão espontânea de radiação vinda de um material) por A.H. Becquerel, dado seu impacto decisivo no diagnóstico de doenças e na terapêutica médica moderna. Descobriu a radioatividade em1896 utilizando o sulfato duplo de Urânio e Potássio. Concluindo através de experimentos que este emitia radiação sem a necessidade de uma fonte de energia, no caso o Sol. Em contrapartida alguns meses após a descoberta dos raios X ocorreram os primeiros efeitos biológicos em seres vivos, os acidentes cutâneos, devido à utilização deste tipo de investigação clínica. Esta fase varia de minutos a anos, dependendo dos sintomas. É bom salientar que o efeito biológico constitui uma resposta natural do organismo, ou parte dele, a um agente agressor ou modificador. O surgimento destes efeitos não significa necessariamente uma doença, pois, se a quantidade de efeitos biológicos for pequena, o organismo pode recuperar tais danos sem que a pessoa perceba. Estas descobertas marcam a história da aplicação da Física em Medicina, proporcionando métodos revolucionários de diagnóstico e tratamento de doenças. Em conexão com esta realidade se desenvolveu a necessidade de incorporar profissionais da Física nos grandes hospitais e clínicas em todo o mundo. Atualmente a Física Médica aplica os fundamentos físicos de múltiplas técnicas terapêuticas, proporcionando a base científica para a compreensão e desenvolvimento das modernas tecnologias que têm revolucionado o diagnóstico médico além, de estabelecer os critérios para o correto emprego da radiação ionizante em Medicina. No entanto, sabe-se que sete anos após a descoberta dos raios X é descrito na literatura médica o primeiro caso de câncer induzido pela utilização exagerada da radiação ionizante. As radiações dizem-se ionizantes quando sua energia suficientemente elevada para que sejam capazes de provocar a ionização de uma molécula de ar. Para ionizar uma molécula de água ou ar, uma partícula tem de ter 23 uma energia superior a 14 e V (um elétron-volt e V ) é a energia adquirida de um elétron submetido a uma diferença de potencial de 1volt).Os raios X variam entre 1000 e V a algumas dezenas de milhões de e V, o que o torna ionizante. O campo de atuação do Físico-Médico é diversificado, pois ele trabalha, principalmente, nas áreas de Radiobiologia Clínica e epidemiológica, Radiologia Diagnóstica e Intervencionista, Radioterapia, Medicina Nuclear, Radiocirurgia, Biomagnetismo, Proteção Radiológica e Metrologia das Radiações Ionizantes. Este profissional desenvolve atividades que vão desde a instalação, manutenção e controle de qualidade dos mais diversos equipamentos, como também dos serviços de saúde prestados à comunidade. Determinam planos de terapias e controle de radiações, apontando quando há riscos para os trabalhadores, pacientes, indivíduos do público e meio ambiente. Consequentemente,os profissionais de Física Médica são indispensáveis na utilização de tecnologias de ponta, por exemplo, aceleradores lineares clínicos, tomógrafos gama, sistema de braquiterapia de alta taxa de dose, tomógrafos de ressonância magnética, entre outros. As organizações internacionais oficiais como a OMS, OPS, IAEA e OIT consideram o especialista em Física Médica de grande importância para as práticas em Medicina (conf. IAEA-SS115/96). De acordo com a Associação Brasileira de Física Médica – ABFM (2000), a competência básica de um Físico-Médico é: Em Radiodiagnóstico: “Os físicos especialistas nesta área deverão possuir conhecimentos sobre a Física Médica básica, bem como sobre técnicas associadas como a ressonância magnética nuclear e ultra-sonografia, além de radioproteção.” Em Radioterapia: “Os físicos especialistas nesta área deverão possuir conhecimentos sobre a Física Médica básica, bem como sobre técnicas de planejamento de tratamento, dosimetria de feixes terapêuticos, calibração de sistemas remotos de"after-loading", radiobiologia, além de radioproteção.” 24 Em Medicina Nuclear: “Os físicos especialistas nesta modalidade devem estar aptos a realizar as atividades específicas associadas a ela. Além disso, eles devem possuir uma formação geral e básica sobre a Física-Médica, em especial, sobre as outras modalidades de imagens médicas como a radiologia, a ressonância magnética nuclear a ultra-sonografia, além de radioproteção.” Nota-se que de todas as competências do Físico em Medicina existe uma importantíssima e geral para todas as áreas de atuação: A proteção radiológica (radioproteção). É possível que pelo fato das normas de radioproteção terem sido feitas por médicos radiologistas, estes tenham priorizado a própria segurança, devido à pressão econômica firmada pelos hospitais, que não poderiam dar conta de todo o custo para a proteção de todos os envolvidos na utilização da radiação. As margens de segurança são consideráveis para quem trabalha diretamente com a radiação. A sua aplicação é facilitada pela utilização de aparelhos sensíveis capazes de medir doses milhões de vezes inferiores as que provocam efeitos biológicos. Segundo Maurice Tubiana e Michel Bertin (1976), a proteção radiológica é um conjunto de medidas adotadas para resguardar o homem dos perigos das radiações ionizantes, permitindo ao mesmo tempo a sua utilização na medicina. O objetivo da radioproteção de acordo com a CNEN11 e ICRP, é impedir (ou tornar mínimo) os possíveis efeitos danosos decorrentes das radiações ionizantes. Para que as medidas de radioproteção sejam adotadas é necessário conhecer as bases físicas que regem a radiologia. Para isso é fundamental associar os conceitos físicos aos mecanismos diferenciais de atenuação da radiação com a matéria. Para tanto, torna-se evidente a necessidade de um Físico em Medicina, principalmente porque ele se constitui também em um agente pedagógico para a boa utilização da tecnologia, bem como de sua manutenção e prevenção de acidentes. A Física Médica é, então, o ramo da Física que abrange a aplicação das leis, conceitos, modelos, agentes e métodos da física para a prevenção, diagnóstico e tratamento de doenças, exercendo uma importante função na assistência médica, na pesquisa biomédica e na otimização da proteção radiológica. Finalmente, estabelecem, em cooperação com a Bioengenharia, os fundamentos necessários para 25 a medida das variáveis biomédicas e, junto com a biofísica, desenvolve modelos físico-matemáticos para explicar o funcionamento do corpo humano. Espero que tenha conseguido informar sobre o que faz um físico no hospital e que mais do que isto tenha provocado a curiosidade do leitor para esta atividade, seja com pretensões profissionais ou apenas como usuário da radiologia. 4.1.1 A formação de um físico médico e sua saída para o mercado de trabalho A Física Médica é uma disciplina multidisciplinar, onde o físico tem que ter conhecimentos vários, não só no aspecto da física comum, como também nas áreas de medicina, psicologia, biologia, química e, inclusive, conhecimentos profundos em matemática e computação, porque esse profissional irá lidar com softwares extremamente complexos e com algoritmos complicados, principalmente para captura e tratamento de imagens com definições de alto padrão: o público está habituado aos tão conhecidos Raios-X, mas este tipo de imagem nada tem a ver com esse tipo de radiologia convencional. Há quem questione se este profissional é um físico, ou se, é um médico: na verdade, ele é um físico e não um médico, mas trabalha lado-a-lado com os médicos, em parceria estreita com eles. Quanto à formação destes profissionais, a Profa. Gabriela Castellano adianta algumas informações importantes. Vou dar o exemplo da UNICAMP, onde existe um curso de graduação em Física Médica, em que o aluno faz a maioria de suas disciplinas dentro da área da física básica, passando depois para disciplinas específicas: biologia, medicina, física aplicada à medicina, física de radioterapia, física de medicina nuclear, física de radiologia, etc., tudo isso já canalizado, como se vê, para a área médica. São quatro anos de curso, acrescido de um ano de estágio em um hospital ou clínica, e mais um período de residência em Física Médica num centro de radioterapia, para depois ingressar definitivamente em um hospital ou centro. Contudo, um dos problemas no Brasil, nesta área, é que existem pouquíssimos centros que oferecem esse tipo de residência na área de Física Médica, mas há a esperança de que esse panorama possa mudar, já que foi lançado recentemente um edital tendo em vista a possibilidade de serem oferecidas mais bolsas destinadas à residência; como informação complementar, essas residências têm uma carga horária pesada – cerca de 60 horas 26 semanais –, o que demonstra o quanto um Físico Médico fica preparado para exercer sua atividade. No Brasil, a demanda por esses profissionais está crescendo muito, mas ainda existem dois problemas que necessitam ser resolvidos: o primeiro, diz respeito à legislação, porque embora seja importante o trabalho do Físico Médico, esta profissão tem ainda que ser reconhecida legalmente na área específica da radioterapia e essa falta de reconhecimento faz com que muitas clínicas e hospitais ainda prescindam da contratação desses profissionais, o que, para nossa entrevistada, é um erro. O segundo problema diz respeito aos próprios médicos, que são proprietários ou possuem cargos de administração em hospitais, que ainda não perceberam a importância de ter um Físico Médico ao seu lado, até para gerir e manusear, de forma correta, equipamentos que são extremamente sensíveis e fidedignos, dependendo deles e dos resultados alcançados o sucesso dos diagnósticos e tratamentos de seus pacientes. Fazendo uma comparação, nesta área, com a realidade norte-americana, o Brasil ainda está engatinhando. Nos Estados Unidos, o Físico Médico é o profissional mais bem pago em todas as áreas da Física Aplicada e tem uma demanda muito grande. Por exemplo, no Brasil existem alguns (poucos) equipamentos de ressonância magnética e outros mais dedicados à medicina nuclear, enquanto que nos Estados Unidos existem largas centenas desses equipamentos que estão distribuídos pelos principais hospitais e clínicas. Por outro lado, no Brasil existe apenas um técnico – designado de Cientista Clínico, cuja sua missão – conjuntamente com os pesquisadores – é desenvolver protocolos específicos em ressonância magnética, principalmente no capítulo de geração de imagens: não só ele é o único no Brasil a fazer esse trabalho, como também ele é o único com essa especialidade abaixo da linha do Equador. Comparativamente, só nos Estados Unidos existem cerca de trinta cientistas clínicos para esse objetivo. Agora, imaginemosquantos equipamentos de ressonância magnética existem nos Estados Unidos e quantos existem no nosso país, conclui Gabriela Castellano. 27 4.1.2 Brasil na área Acredita-se que o mercado de trabalho potencial em Física Médica no Brasil, considerando apenas as áreas tradicionais, está disponível através de aproximadamente: 200 serviços de Medicina Nuclear; 18.000 equipamentos de radiodiagnóstico médico; Milhares de equipamentos de raios X odontológicos 215 centros de Radioterapia no país. Novas normas de operação e controle desses serviços estão sendo implementadas por órgãos municipais, estaduais e federais, resultando na abertura de mais oportunidades de trabalho para físicos médicos atuando em empresas e como profissionais liberais. Em Radioterapia há carência de físicos por falta de um número maior de cursos de especialização na área. Em Radiologia e Medicina Nuclear os programas de especialização ou residência são praticamente inexistentes. Apesar dessa situação, a Associação Brasileira de Física Médica (ABFM) vem estimulando a formação e execução de programas de residência médica em Física Médica em hospitais. Concomitantemente foi criado o Título de Especialista da ABFM nas três especialidades tradicionais de atuação do físico médico (Radioterapia, Medicina Nuclear e Radiodiagnóstico), como uma maneira de se avaliar a qualificação de profissionais da área. Até 2009, 324 profissionais já haviam obtido o Título de Especialista da ABFM, sendo 233 em Radioterapia, 61 em Radiodiagnóstico e 30 em Medicina Nuclear. Esses profissionais exercem suas atividades profissionais em diversos estabelecimentos de saúde, distribuídos por todas as regiões do país, colaborando para manter a qualidade dos serviços de saúde de apoio diagnóstico e terapêutico prestados à população brasileira. Na área de dosimetria pessoal estima-se que 12 empresas e centros de dosimetria atendem cerca de 50.000 usuários/ano. De acordo com a Organização Mundial de Saúde [OMS], existe a necessidade de 5 a 20 profissionais de Física Médica por milhão de habitantes. Tomando por base o número médio de 13 profissionais/milhão, necessitamos de aproximadamente 400 profissionais no estado de São Paulo e no Brasil um total de 1800 profissionais na área. 28 5. RELEVÂNCIA PARA A SOCIEDADE 5.1.1 Formação de Pessoal O Físico Médico é um profissional com sólida formação em Física, conhecedor do método científico, com desenvolvimento da atitude científica como hábito para a busca da verdade científica, de postura ética e perseverante, preparado para enfrentar novos desafios e buscar soluções de problemas de forma criativa e com iniciativa. O Físico Médico utiliza prioritariamente o instrumental (teórico e/ou experimental) da Física em conexão com outras áreas do saber como a Biofísica, Medicina, Biologia, Química, Comunicação, Economia, Administração e incontáveis outros campos. Em quaisquer dessas situações, o físico médico passa a atuar de forma conjunta e harmônica com especialistas de outras áreas, tais como, químicos, médicos, matemáticos, biólogos, engenheiros e administradores. É importante lembrar que as pesquisas realizadas por alguns grupos de biofísica – em especial a biofísica molecular e a neurofisiologia – trazem resultados que auxiliam a compreensão de mecanismos celulares e processos neurológicos, entre outros. Esses conhecimentos podem contribuir para o desenvolvimento de novas abordagens e metodologias em diagnóstico e terapia. Por outro lado, os físicos médicos podem fornecer informações de caráter clínico que venham a indicar futuras patologias causadas por anormalidades em nível molecular. Assim, a colaboração entre biofísicos e físicos médicos pode ser bastante enriquecedora para ambos. 5.1.2 Desenvolvimento científico e tecnológico Em Física Médica, a demanda por profissionais qualificados é devida, principalmente, ao avanço tecnológico crescente dos equipamentos utilizados pelo setor da saúde. Tomografia computadorizada, aplicação de laser no tratamento dermatológico, medicina nuclear e o tratamento radioterápico do câncer, entre outros, são exemplos de áreas que necessitam de um profissional qualificado para sua operacionalização e desenvolvimento. Segundo dados de 2007 da Associação Brasileira de Física Médica, o Brasil tem da ordem de 500 físicos médicos atuantes no mercado de trabalho, principalmente nas grandes capitais do sul-sudeste, o que 29 mostra uma carência muito grande de profissionais nas regiões menos demográficas do Brasil. A necessidade da formação de pessoal qualificado é devido à expansão da tecnologia e da instrumentalização dos hospitais e clínicas especializadas, crescente necessidade de formação de físicos com uma visão interdisciplinar, expansão dos cargos de Professores nas IES e IFETS, promoção de uma formação de Física Aplicada a Físicos com capacidade de absorver e desenvolver novas tecnologias. 5.1.3 Impacto na economia Além das já conhecidas atuações dos físicos médicos em Radiodiagnóstico, Medicina Nuclear, Radioterapia e Radioproteção, existe ainda um número reduzido de profissionais da Física Médica contratados por fabricantes de equipamentos e acessórios em setores de assistência, treinamento e vendas. Grupos de físicos médicos também formam empresas de consultoria em informática médica, proteção radiológica, bem como controle da qualidade em diversas áreas, e realizam atendimento nas diversas regiões do país. O desenvolvimento de equipamentos de diagnóstico e terapia com tecnologia nacional, além de dispositivos de controle de qualidade, a preços competitivos internacionalmente pode gerar divisas ao país e facilitar o acesso da população a procedimentos que hoje tem alto custo para o sistema único de saúde. A tendência mundial tem sido a de acompanhar a sofisticação das técnicas de diagnóstico e tratamento com o uso de métodos dosimétricos mais precisos, simulações computacionais de feixe e de paciente, desenvolvimento de algoritmos de cálculo mais fiéis à anatomia do paciente e a verificação individual da dose no paciente. 5.1.4 Infraestrutura A comunidade de físicos médicos brasileiros tem contribuído principalmente na elaboração e execução de programas de controle e garantia da qualidade e de proteção radiológica. Grupos em universidades estão também desenvolvendo pesquisas em processamento de imagens - para fins de diagnósticos mais precisos 30 em reconstrução tomográfica, com a inclusão de fatores instrumentais físicos que não são considerados em sistemas comerciais. A ultrassonografia tem tido pesquisas associadas há várias décadas. Porém, devido aos equipamentos clínicos de ultrassonografla serem relativamente inócuos, e bastante fechados pelos fabricantes, quase não se encontram físicos atuando na rotina clínica no Brasil. Existem grupos no país, principalmente em universidades, realizando pesquisas de desenvolvimento de transdutores e métodos para caracterização de tecidos. Há a perspectiva de que o aumento na adoção de procedimentos quantitativos pelos médicos especialistas possa levar a uma procura maior de físicos nessa área. Os grupos de ressonância magnética do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (campus São Carlos) e da Universidade Federal de Pernambuco foram pioneiros ao construírem seus próprios tomógrafos de baixo campo magnético. Com isso, eles mostraram que é possível desenvolver tecnologia própria nessa área em que dominam os fabricantes multinacionais. Atualmente, esses e outros grupos associados têm se dedicado à melhoria dos tomógrafos e à construção de bobinas específicas, assim como a sequência de pulsos para a extração de informações que não são fornecidas pelos sistemas comerciais, dentro de um ambiente mais acadêmico do que clínico. O físico na áreade radioterapia no Brasil não costuma atuar como pesquisador, pois a pesquisa continua basicamente atrelada a empresas estrangeiras. Porém, dentro de um serviço de radioterapia, sua tarefa é de fundamental importância. Dentre suas obrigações, está a garantia da qualidade de em cada fase do processo radioterápico. Para isso, além do comissionamento, da calibração e da dosimetria dos equipamentos de tratamento, bem como a supervisão de proteção radiológica, sua atuação com os sistemas de planejamento é de grande responsabilidade, incluindo implementação dos dados das máquinas de tratamento, a verificação dos algoritmos para uso clínico, o uso de imagens e os planejamentos de tratamento. Com as novas técnicas de tratamento, o controle da qualidade deve ser muito rígido, e a verificação da entrega da dose aos pacientes tem papel de destaque. No Brasil, nas rotinas das radioterapias, realiza-se somente a dosimetria do feixe no ar e em simuladores homogêneos. Há situações ainda raras em que a 31 parceria de clínicas de radioterapia com universidades e institutos de pesquisa resulta em desenvolvimento de novas técnicas radioterápicas ou dosimétricas, por iniciativa individual de algum físico médico ou médico que deseja avaliar um novo tratamento ou equipamento. Muitas pesquisas extremamente cuidadosas devem ser realizadas para verificar a existência de uma correlação entre as radiações não ionizantes e os efeitos carcinogênicos. No caso da radiação ultravioleta, é preciso estabelecer metas de esclarecimento do público para evitar exposições excessivas ou mesmo artificiais com propósitos de bronzeamento. No Brasil, existem pesquisadores estudando os efeitos das radiações não ionizantes e diversos grupos se dedicando ao desenvolvimento de equipamentos para a aplicação de laser em odontologia, oftalmologia e dermatologia e em terapia fotodinâmica. 5.1.5 Inclusão Social Poderíamos definir a inclusão social no contexto da Física Médica como universalizar o acesso de toda a população aos bens e serviços que garantam qualidade de vida ao cidadão. Nesse contexto, o desenvolvimento da Física Médica no Brasil possibilitaria a propagação de técnicas de terapia e diagnóstico por todas as regiões do território nacional e classes sociais, atingindo inclusive as regiões e classes menos favorecidas, com a garantia da qualidade e da segurança a todos os envolvidos no processo. A Física Médica compreende uma área do conhecimento fortemente associada à saúde, com uma estrutura de formação acadêmica e profissional em nível de graduação e pós-graduação realizada tradicionalmente em instituições formadoras de reconhecida competência. Os programas de residência, aprimoramento ou especialização em andamento na área, caracterizados pelo treinamento em serviço com supervisão de profissionais capacitados, reforçam a vocação do físico médico como profissional da área da saúde. Hoje, somente grandes hospitais possuem tecnologia suficiente para oferecer a seus pacientes um melhor tratamento e técnicas de diagnóstico por imagens de maior complexidade. No entanto, os grandes hospitais, em sua maioria, são particulares, e, portanto, somente as classes altas da sociedade usufruem dos benefícios oriundos das novas tecnologias em Física Médica. Os hospitais públicos 32 possuem um grande número de pacientes a serem tratados, o que acaba por gerar uma sobrecarga na execução de tratamentos. O aumento de Físicos Médicos no mercado de trabalho brasileiro poderia então facilitar o desenvolvimento de tecnologias nacionais mais baratas em relação às importadas, além de fornecer mão de obra qualificada para o monitoramento dos equipamentos, terapias e diagnósticos, garantindo assim que os benefícios da tecnologia na saúde alcancem a todos, com segurança e qualidade. 33 6. DESCOBERTA DOS RAIOS-X A Física Médica se desenvolveu mesmo, a partir do descobrimento dos raios- X e da radioatividade. A partir daí passou-se a aplicar os agentes físicos na medicina, proporcionando desenvolvimento de métodos revolucionários de diagnósticos e tratamento de doenças. Diante disso, gerou-se a necessidade de incorporar profissionais da Física nos grandes hospitais e clínicas em todo o mundo. A descoberta dos Raios-X se deu em 08/11/1895 pelo físico alemão Wilhelm Conrad Rontgen. Isto se deu quando ele visualizou os ossos de sua mão em uma tela opaca que havia sido colocada entre um tubo e uma placa de vidro, sobre o qual espalhou um composto fosforecente. Henri Becquerel foi encarregado pelo Museu de História da França de analisar tal fenômeno. Fez vários estudos, mas foi somente em 01/03/196 que, após ter desembrulhado umas placas de sal de urânio, verificou-se que havia sido formado a imagem das placas mais nítidas do que aquelas expostas ao sol. Estava então descoberta a radioatividade. A partir daí foram descobertas: Do elétron pelo britânico Joseph John Thonson; Isolamento do rádio e invenção do termo radioatividade por Marie Curie; 34 Da descrição do átomo com duas cargas (uma positiva e outra negativa), separadas pelo vazio, pelo alemão Philipp Leonard; Dos núcleos atômicos e transmutações pelo britânico Ernest Rutherford, que constatou ainda que as radiações eram de três espécies diferentes as quais denominou: alfa, beta e gama. 6.1.1 Da radioatividade A radioatividade implica alterações no núcleo do átomo, por isso fala-se em reações nucleares que tem uma quantidade de energia liberada muito maior o que numa reação química, podendo falar que as reações nucleares fogem do campo especifico do químico. As reações nucleares geralmente transformam um elemento químico em outro. A reatividade independe das ligações químicas das quais ele participa. Portanto, radioatividade é a transformação espontânea do núcleo atômico de um nuclídeo para outro. Em 1934 temos o primeiro isótopo artificial radioativo: o fósforo, obtido após ter sido bombardeado por alumínio com partículas a alfa. Um isótopo radioativo emite radiações naturalmente para chegar a uma situação mais estável. O eletrovolt é uma a unidade bastante utilizada no campo radioativo. 35 As radiações ionizantes são capazes de provocar alterações importantes na estrutura de um átomo, pois sua energia é suficiente para deslocar ou fixar um elétron em órbita. Esta radiação pode provocar uma alteração ou dano do material irradiado. É assim que a radioterapia agride célula tumorais (câncer, por exemplo). Desta forma, a radiação pode causar malformação fetal ou fazer cai cabelo, ou matar uma bactéria. 6.1.2 Utilização da Radioatividade A área que mais utiliza a radiação é a medicina, como na radiologia, radioterapia e na medicina nuclear. Hoje em dia ela é utilizada de três formas básicas: Uso de energia do núcleo do átomo; Uso das radiações que têm a capacidade de atravessar a matéria e velas filmes ((raio-X); Uso da capacidade (radioterapia ou esterilização de material). Já a radioterapia e a medicina nuclear constituem outra área de atuação da medicina com o uso da radiação. A radioterapia destina-se ao controle de câncer, uma vez que a radiação penetra no corpo e atinge tumores malignos. O principal objetivo desta é a agressão de tecidos do corpo humano, no caso os tumores. O objetivo da medicina nuclear visa o diagnóstico, que é feito por um mapeamento de órgãos, dependendo do tipo de material injetado. A radiação, por atacar microorganismo, também é utilizada na esterilização de materiais. 36 7. RADIOTERAPIA É o emprego de radiações ionizantes para tratamento de algumas doenças utilizando vários tipos de energia que podem atingir o local dos tumores ou áreas do corpo onde se alojam as enfermidades, com a finalidadede destruir suas células. A ideia é destruir as células tumorais com uma alta dose preservando as células sadias ao máximo. A radiação danifica o material genético da célula do tumor evitando que ela cresça e se reproduza. O emprego das radiações na terapeuta sofreu profundas modificações. As ideias iniciais deram lugar ao desenvolvimento de novas técnicas cada vez mais precisas através de equipamentos emissores dede radiação de maior energia, a obtenção de novos isótopos radioativos, a informatização dos equipamentos evitando a exposição à radiação e os avanços no conhecimento radio-biológico. A radioterapia é tão importante na oncologia que, segundo estimativas, cerca de 2/3 dos pacientes com câncer usarão este tratamento em alguma etapa. A radioterapia pode ser usada para dar alívio ao paciente e melhorar a qualidade de vida, diminuir o tamanho dos tumores, diminuir ou estancar hemorragias, ou atuas sobre outros sintomas como dor. 7.1.1 Tratamento As células do câncer crescem e se multiplicam muito mais rapidamente do que as células normais que as rodeiam. O tratamento se baseia nesta fase de multiplicação celular. O tanto de sessões e radiação utilizados e o tempo de exposição são determinados pelo tipo e tamanho do tumor. O planejamento é feito por equipes de médicos físicos. A radioterapia é mais indicada para tratar tumores sólidos, mas também é utilizada para tratamento de leucemias e linfomas. Pode ser utilizada como tratamento isolado ou combinada à cirurgia e quimioterapia. 37 O médico limita cuidadosamente a área afetada pelo câncer, em seguida é escolhido o tipo de tratamento e quantidade de radiação a ser administrada. A execução do procedimento é feita por técnicos em radioterapia, sempre assistidos por Físicos e Médicos. O tratamento radioterápico pode ser feito dede duas maneiras. A escolha da radioterapia depende do tipo de câncer e da profundidade em que se encontra o tumor. 7.1.2 Teleterapia (do grego: terapia à distância) Antes do início da radioterapia uma área é marcada para tratamento, o que chamamos de planejamento. A aplicação que duram alguns minutos, é feita com o paciente sempre na mesma posição em que foi feito o planejamento. O paciente recebe aplicação de uma fonte externa, ou seja, uma máquina emite a radiação que atinge o tumor. Um técnico, através de um circuito de televisão sempre observa o paciente e ainda pode ouvi-lo através de alto falante. Neste momento o paciente não sente dor, pois a radiação mão é sentida e nem ouvida. Neste tipo de tratamento a radiação também atinge toda estrutura (tecido e órgão) que estiverem no trajeto do tumor. Dependendo da função da energia da radiação emitida, a teleterapia pode ser dividida em radioterapia superficial, semi- profunda e de megavoltagem. Esta última é a forma mais empregada de teleterapia, sendo realizada através de unidades de cobalto-60 e dos acelerados lineares. 7.1.3 Braquiterapia Na braquiterapia a fonte de radiação (isótopos radiativos) é colocada no interior do corpo do paciente. Materiais radioativos, normalmente pequenas capsulas, são colocadas junto ao tumor liberando doses de radiação diretamente sobre ele, afetando ao mínimo os órgãos mais próximos e preservando os mais distantes da área do implante. 38 Também é conhecida como curieterapia e é empregada em cerca de 15% dos pacientes que se submetem à radioterapia. O domínio das dificuldades da proteção à radiação aliado às facilidades operacionais resultantes da incorporação dos avanços da informática tem renovado o interesse nesta forma de radioterapia possibilitando a sua utilização em maior número de pacientes com melhora dos resultados terapêuticos. 7.1.4 Duração do tratamento O planejamento do tratamento é feito de acordo com o tipo de tumor e do estágio da doença. As aplicações geralmente são diárias, obedecendo aos critérios médicos. A maneira de como o organismo reage é um dos fatores importantes na determinação da duração do tratamento. A radioterapia é feita sempre de acordo om uma programação, que deve ser discutida com o médico, quando o tratamento será iniciado 7.1.5 Riscos da radioterapia O uso da radioterapia, assim como qualquer tratamento, pode apresentar riscos. As altas doses de radiação não só destroem as células tumorais, como podem atingir também os tecidos normais, causando assim os efeitos colaterais. Esses efeitos não são apresentados igualmente por todas as pessoas, pois depende da forma que o organismo de cada um responde ao tratamento. Assim, existem pacientes que podem apresentar efeitos colaterais mais severos enquanto outros podem não apresentar sintoma algum. De uma forma ou de outra, o médico está sempre informado sobre os sintomas apresentados por seus pacientes e a duração de cada sintoma. Em geral, os sintomas relacionados acontecem devido ao dano celular dos tecidos sadios ao redor do tumor e dependem basicamente da localização da lesão. Com a utilização de métodos modernos de planejamento e tratamento, a área irradiada em se restringido cada vez mais apenas à lesão neoplástica, diminuído os efeitos colaterais e aumentando a chance de cura dos pacientes. 39 REFERÊNCIAS AIRD,E.G.A-An Introduction to Medical Physics.London,William Heinamann,1975. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE FÍSICA MÉDICA - ABFM. Disponível em:<http://www.abfm.org.br/nabfm/n_home_fm.asp>. 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