Physique médicale

La physique médicale est une branche de la physique appliquée qui regroupe les applications de la physique en médecine. Elle concerne essentiellement les champs de l'imagerie médicale et de la radiothérapie, bien que les physiciens médicaux peuvent également intervenir dans d'autres domaines de la santé. Un service de physique médicale est généralement basé dans un établissement de soin ou dans une université et son action peut s'étendre de la pratique clinique, au développement technologique et à la recherche.

En France, la grande majorité des physiciens médicaux — selon la terminologie légale on parle de Personne Spécialisée en Radiophysique Médicale, PSPRM — travaille dans les services de Radiothérapie, où leur présence est légalement obligatoire. Mais leur présence dans les services de diagnostic et de médecine nucléaire tend à se généraliser. Ils sont également souvent Personne Compétente en Radioprotection (PCR). Plus simplement ils sont les acteurs de premier plan dans la gestion des radiations ionisantes utilisées en médecine.

Radiothérapie

• Métrologie des radiations ionisantes : la mesure de la dose absolue (c'est-à-dire en Grays) des faisceaux d'irradiation délivré par les accélérateurs linéaires est le domaine réservé du physicien médical. C'est un acte délicat (ses conséquences sont très importantes) et protocolisé (protocoles IAEA 277 et 398 en particulier) ; il engage la responsabilité du physicien. Ainsi le radiophysicien est parfois appelé le "pharmacien des rayons".
• Planification des traitements : la planification est souvent — improprement — appelée dosimétrie. Il s'agit à l'aide de console informatique (TPS) et d'images numériques du patient (images scanner le plus souvent) de choisir une balistique de traitement et de calculer la dose délivrée dans les tissus en prenant en compte la prescription médicale au volume cible (PTV) et les tolérances des tissus sains.
• Radioprotection du personnel, du public et du patient. Participation à l'architecture des bunkers, calcul de l'épaisseur des murs, etc...
• Contrôle qualité de l'ensemble des appareils installés sur le plateau technique (accélérateur, scanner, TPS, simulateur, etc...)
• Gestion des risques dans la chaîne du traitement
• Analyse de la qualité des processus
• Recherche : en France la recherche en physique médicale reste limitée à quelques centres. Il s'agit en général de développer ou d'évaluer de nouvelles techniques de traitement ou de calcul de dose (ex. : simulation monte-carlo)

Imagerie médicale

Le physicien intervient aussi sur l'image médicale : développement de nouvelles techniques, traitement de l'image, évaluation de sa qualité, optimisation des protocoles d'acquisition (dose délivrée au patient vs. qualité). Les grands domaines d'imagerie médicale sont :

• la radiologie, incluant la radiologie conventionnelle, le tomodensitométrie (scanner) ou la mammographie pour la qualité de l'image, l'évaluation de la dose (personnel et patient), et la qualité des installations ;
• les ultrasons, c'est-à-dire l'échographie pour la qualité de l'image ;
• la médecine nucléaire, incluant la TEMP (Tomographie d'émission monophotonique) et la TEP (Tomographie à émission de positons) pour la qualité de l'image, l'évaluation de la dose (personnel, patients), la qualité des installations, le traitement de l'image et la développement de protocoles ;
• l'imagerie par résonance magnétique (IRM) pour la qualité de l'image, la qualité des installations, le traitement de l'image, et le développement de protocoles. En pratique les physiciens en France interviennent assez peu sur les installations IRM.

En France

Le physicien médical (PSPRM) doit détenir le diplôme de qualification en physique radiologique et médicale (DQPRM). La formation du DQPRM comprend des cours théoriques (8 semaines environ) et un stage pratique de 12 mois effectué dans un des centres validant (une trentaine en France). La durée de ce stage devrait passer à deux ans d'ici 2011. La formation théorique est effectuée à l'INSTN. L'accès à la formation ne peut se faire qu'après un master (2 ans) de radiophysique médicale. Cinq masters sont actuellement reconnus en France (Paris, Toulouse, Grenoble, Lyon et Nantes). Le physicien peut compléter sa formation par une thèse de doctorat (3 ans).

Aux USA, au Canada et au Royaume-Uni

Ailleurs dans le Monde

Il existe plusieurs programmes académiques en physique médicale dans le monde.

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