Медична фвзика ,історія дослідження фактів

Історичне затвердження медичної фізики.

Данилова Інеса

Аспірант кафедри методики фізики.

Актуальность досдо ідження.:

Можна досить умовно вважати, що початок розвитку наукових знань на границі фізики та медицини був покладений в епоху Відродження (XV-XVI століття), хоча й раніше, починаючи з епохи античності, були отримані досить важливі результати в цьому напрямку, а саме:в VI столітті до Різдва Христова Піфагор досліджував висоту тону – одну з суб’єктивних характеристик звука – в залежності від довжини струни;в V столітті до Різдва Христова Платон створив першу теорії зору;в IV – II століттях до Різдва Христова спочатку Аристотель, а потім Птоломей вивчали закони заломлення світла, які надалі були використані в оптичних дослідженнях біологічних об’єктів;в III – II століттях до Різдва Христова Архімед і Герон Олександрійський, вивчаючи механічні пристрої (важіль, блок тощо), створюють по суті засади для сучасної біомеханіки;в середні віки, в XI столітті Альхазен продовжив і розширив дослідження грецьких мислителів з фізіологічної оптики;в ХІІІ столітті Бекон відкриває сферичну аберацію, що заклало основи вивченню вад ока людини, тоді ж з’являються перші окуляри спочатку в Європі, потім в Азії, а з ХV століття в Росії.

В епоху Відродження, в ХV столітті Леонардо да Вінчі продовжує дослідження в галузі гідродинаміки, біомеханіки, оптики (зокрема, він створює теорію бінокулярного зору). В ХVІ столітті Мавролік пише трактат з фізичної та фізіологічної оптики, в якому пояснює дефекти зору – міопію (близькозорість) та гіперметропію (далекозорість), а також описує анатомію ока людини. Наприкінці ХVІ століття Янсен створює перший мікроскоп, а Галілей – перший термометр (термоскоп). Становлення фізики як науки розпочинається з ХVІІ століття. До того часу, особливо в стародавні часи, термін “фізика” характеризував сукупність відомостей про всю природу – живу та неживу. В подальшому, починаючи з ХVІІ століття і особливо в ХІХ та ХХ століттях, в науці поширюються процеси диференціації, хоча ще досить довго великі вчені досягали успіхів в різних наукових галузях (зокрема поєднували в собі одночасно здібності і фізика, і медика).Так, на самому початку ХVІІ століття Гілберт, лікар англійської королеви Єлизавети 1 і професор медицини у Кембриджі, зацікавився силами, які діють між магнітами, а також силами, що забезпечують притягання тіл до янтарю. Він навіть написав книгу “Магніт”, в якій були закладені основи магнетостатики. В 70-і роки ХVІІ століття лікар-анатом з Болоньї Гальвані відкриває електричні властивості живих істот – так звану “тваринну електрику”. По суті ці роботи поклали початок розвитку уявлення щодо магнітних та електричних полів в біологічних системах і врешті-решт привели до розвитку електромагнітної теорії в ХІХ столітті в працях Фарадея та Максвелла.В цей же час продовжуються дослідження в галузі оптики живих систем. В 1604 році Кеплер пропонує власну теорію зору. В 1610-1614 рр. Галілей після відкриття телескопа створює мікроскоп, який був більш досконалий, ніж мікроскоп Ясена. В 60-70-і роки ХVІІ століття оптичний мікроскоп був ще краще вдосконалений Гуком і Лівенгуком. Це надало значний поштовх розвитку анатомії, гістології та інших розділів медицині, в яких все ширше використовуються оптичні методи дослідження мікрооб’єктів. Саме англійський фізик Гук був першим, хто за допомогою мікроскопа відкрив клітинну будову біологічних об’єктів та написав про це в 1665 році книгу “Мікрографія”. В цій книзі Гуком був вперше введений термін “клітина”.У ХVІІІ столітті Бугер, Ламберт і Бер встановлюють закони послаблення світла при його проходженні крізь речовину, що дозволило в подальшому розробити метод концентраційної колориметрії біологічних об’єктів.

У ХVІІІ-ХІХ століттях Ейлер, Бернуллі, Нав’є, Стокс, Пуазейль та інші вчені відкривають основні закони сучасної гідродинаміки, що дозволяє розповсюдити їх на процеси плину крові по кровоносних судинах (цей розділ механічного руху крові називається гемодинамікою).У ХІХ столітті встановлюються основні закони біоакустики, які були покладені надалі в основу сучасних діагностичних методів в отолярингології (Допплер, Релей, Вебер, Фехнер та інші). У 1815 р. Біо встановлює закон, який описує обертання площини поляризації світла та широко використовується для дослідження концентрації оптично активних біологічних середовищ. В цей же час, точніше у 40-х роках ХІХ століття, фізик Джоуль, фізико-хімік Гельмгольц та корабельний лікар Майер відкривають закон збереження енергії – універсальний закон перетворення енергії у живій та неживій природі. У 1852 р. Стокс відкриває закон, якому підпорядковується люмінесцентне випромінювання, що пізніше, вже у ХХ столітті, дозволило вивчити основні закономірності різних видів люмінесценції (зокрема, біолюмінесценції) та використати їх у медицині (Вавілов, Володимиров та інші вчені). У 1872-1873 рр. Аббе розробляє теорію утворення зображень в оптичному мікроскопі, яка не втратила свого значення до нашого часу. Останні роки ХІХ століття були позначені двома відкриттями, які в значній мірі визначили наступний розвиток і сучасний стан медичної фізики та фізики взагалі, а саме:

1) у листопаді 1895 р. Рентген відкриває так звані Х – промені, або рентгенівські промені, які з того часу і донині використовуються як потужний метод діагностики та терапії. Слід зазначити, що Рентген використовув у своїх дослідженнях для отримання Х-променів трубки, які були виготовлені українським вченим Пулюєм ще у 1881 р., тобто за 14 років до відкриття Рентгена. Практичне використання рентгенівських променів в медицині розпочинається в багатьох країнах світу одразу ж у 1895-1896 рр. Так, російський фізик Лебедєв почав це робити у січні-лютому 1896 р.;

2) в грудні 1900 р. німецький фізик Планк вводить поняття кванту – мінімальної порції енергії, що поклало початок розвитку квантової механіки – науки про мікросвіт. Це дало також змогу пояснити відкриті раніше в 70-90 роках ХІХ століття Стефаном, Больцманом і Віном закони випромінювання абсолютно чорного тіла, які створили наукові засади для розвитку сучасного діагностичного метода термографії.

ХХ століття знаменувало бурхливий розвиток фізики та її різноманітних застосувань, у тому числі і в галузі медицини та біології.

У 1901 р. Бекерель та подружжя П. І М. Кюрі вперше повідомляють про фізіологічний вплив радіоактивного випромінювання, яке було відкрите за 5 років до того – у 1896 році Бекерелем.У 1904 р. Ейндховен відкриває електрокардіографію – метод вивчення електричної активності серця людини, який в наш час є потужним і прецизійним методом діагностики серцевих захворювань. Точніше кажучи, Ейндховен використав ідеї Уорена та інших своїх попередників щодо можливості реєстрації електричної активності міокарду і створив на початку 20-го століття перший електрокардіограф, за що йому була присуджена Нобелевська премія з медицини і фізіології за 1924 р.З самого початку ХХ століття і приблизно до середини 30-х років ХХ століття розроблюються основи квантової механіки (Бор, Шредінгер, Гейзенберг, де Бройль, Паулі, Дірак та багато інших фізиків). Це поклало початок для розробки багатьох сучасних медичних методик, які використовують принципи квантової механіки. Так, у 20-30 роки на основі відкриття де Бройлем хвильової природи мікрочастинок створюється електронний мікроскоп (Буш, Кноль, Руска, фон Арденне, Зворикін та інші вчені), за допомогою якого вдається на 2-3 порядки зменшити межу розрізнення, тобто мінімальну відстань між двома точками, які можна побачити у мікроскопі окремо. Слід зазначити, що завдяки революційним досягненням сучасної оптики, буквально за останні два роки, вдалося зменшити межу розрізнення в так званих скануючих оптичних мікроскопах до значення приблизно 10 нанометрів, що наближається до можливостей електронного мікроскопу.У 1912-1913 рр. англійські фізики – батько і син Брегги та російський фізик Вульф отримують формулу, що зв’язує між собою довжину хвилі електромагнітного (зокрема, рентгенівського) випромінювання та параметри кристалічної решітки неорганічних та органічних кристалів. Саме за допомогою рентгенівських променів та формули Вульфа-Брегга на початку 50-х років ХХ століття Вотсон, Крик, Франклін і Уілкінз відкривають спіральну структуру молекул ДНК, які несуть в собі генетичну інформацію. З того часу ця інформація використовується в діагностиці та лікуванні різних захворювань. Особливо перспективними стають різні методи, включаючи і методи медичної фізики, сьогодні, на самому початку ХХІ століття, для розкриття послідовності нуклеотидів в інформаційних молекулах ДНК і РНК. Саме це є метою міжнародної програми “Геном людини”, яка дозволяє, по суті, розв’язати дуже амбіційну проблему – визначити на молекулярному рівні причину патологічних процесів в організмі людини та розробити ефективні методи їх запобігання.У 1928 р. Андронов створює теорію автоколивань – незатухаючих коливань, які підтримуються за рахунок зовнішніх джерел енергії. Коливання, що розповсюджуються у серцевому м’язі (міокард), є за своєю природою автоколиваннями.У 40-50 роки ХХ століття Габор розробляє основи голографічного методу запису інформації, які вдосконалюються надалі (Денисюк, Находкін та інші вчені), що дозволяє отримувати оптичні об’ємні зображення об’єктів за допомогою інтерференції світла та широко використовувати принципи голографії у медицині.У 50 роки ХХ століття був розроблений лазер, який згодом став дуже потужним інструментом у хірургії та терапії. Фізичні основи роботи лазера (оптичного квантового генератора) були створені та реалізовані багатьма вченими (Ейнштейн, Фабрикант, Басов, Прохоров, Таунс та інші).

В середині ХХ століття починають успішно розроблятися резонансні методи квантової механіки, яки зараз дуже широко використовуються в якості діагностичних методів, а саме: метод електронного парамагнітного резонансу (Завойський, 1944 р.), метод ядерного магнітного резонансу (Блох і Парселл, 1946 р.). Всі ці методи, разом з рентгенівськими методами та методом позитронної емісійної томографії, покладені в основу сучасної комп’ютерної томографії – методики досліджень, яка дозволяє отримувати пошарові знімки певної частини досліджуваного об’єкту, тобто по суті його тривимірне зображення. Практична реалізація комп’ютерного томографу стала можливою у 60-70 роки ХХ століття завдяки зусиллям медиків, фізиків та інженерів (Амброз, Маккормік, Олендорф, Хаунсфілд, Лаутербур, Менсфілд та інші вчені). Зазначимо, що ці видатні досягнення фізики в медицини були нагороджені двома Нобелевськими преміями – в 1979 р. премію отримали Маккормік і Хаунсфілд за створення рентгенівського томографу, а в 2003 р. Лаутенбур і Менсфілд отримали премію за практичну реалізацію метода магнітної резонансної томографії.

Розвиток Київської школи медичної фізики в Київському університеті Святого Володимира. Майже 80 років з моменту відкриття у вересні 1841 року медичного факультету в Київському університеті Святого Володимира і аж до квітня 1920 року, коли на базі медичного факультету університету був створений Київський інститут охорони здоров’я, який у грудні 1920 року був реорганізований в Київську державну медичну академію, а потім рівно через рік в Київський медичний інститут, окремої кафедри для викладання фізики студентам-медикам не існувало.Першим лектором, що читав у Київському університеті курс фізики для студентів-медиків, був В.П. Чехович, який займав посаду професора на кафедрі загальної фізики до 1846 року. Професор В.П. Чехович, геолог за освітою, читав лекції з фізики в тому обсязі, в якому вона викладалася в духовних закладах, і не йшов далі гімназичного курсу.Викладання фізики дещо поліпшилося після приходу в Київський університет професора Е.А. Кнорра (1846-1858 pp.) і його наступника -професора М.І. Тализіна, що завідував кафедрою фізики з 1858 р. по 1865 р. З ініціативи Е.А. Кнорра в 1856 р. при Київському університеті Святого Володимира була побудована обсерваторія, яка існує і зараз в центрі Києва, на розі вулиць Воровського та Обсерваторної.Проведення наукових досліджень на кафедрі фізики Київського університету, в тому числі і на медичному факультеті, які залишаються відомими і в наш час, було пов’язано з ім’ям відомого вченого і педагога, фундатора першої фізичної школи в Україні професора М.П. Авенаріуса (7.09.1835 – 4.09.1895), який очолював кафедру фізики біля 25 років, в період з 1865 р. по 1890 р. Професор М.П. Авенаріус був широко освіченою людиною. Своєю невтомною педагогічною діяльністю і чудовими науковими дослідженнями він зробив великий внесок в розвиток фізичної науки.Протягом 1873-1877 рр. М.П. Авенаріусом і його учнями були отримані точні значення критичних параметрів для багатьох речовин, які увійшли в основний фонд фізичних величин і довго залишалися незмінними. Хоча професор М.П. Авенаріус безпосередньо не займався науковими дослідженнями в області медичної фізики, з його ініціативи в 1873 р. створюється перша в Київському університеті спеціальна лабораторія медичної фізики, яку очолював доктор медицини А.С. Шкляревський. Він видав в 1881-1882 pp. “Лекції з медичної фізики”. Виходячи з аналізу стану медицини, пропагував необхідність викладання фізики для лікарів. Шкляревський А.С. захистив дисертацію на здобуття наукового ступеня доктора медицини на тему “Про проходження білих кров’яних кульок скрізь колоїдні оболонки”. Він спеціалізувався головним чином в області патологічної фізіології і патологічної анатомії. Основні роботи А.С. Шкляревського присвячені проблемам запалення, проникності судинної стінки, фізіології капілярів. Першим застосував експериментальний метод для аналізу механізму руху лейкоцитів.Наступником професора М.П.Авенаріуса на посаді завідувача кафедри фізики Київського університету Cв. Володимира протягом 13 років (1890-1903рр.) був професор М.М. Шиллєр (13.03.1848 – 23.11.1910), фахівець в області термодинаміки та електродинаміки, який очолив першу в Україні кафедру теоретичної фізики і написав біля 90 наукових робіт. Професор М.М. Шиллєр закінчив Московським університет у 1868 р. Працював у 1871 – 1874 рр. в Берлінському університеті. Наукові роботи М.М.Шиллера відносяться до багатьох розділів фізики: механіки, термодинаміки, оптики, молекулярної фізики та ін. Велику популярність мали наукові дослідження М.М.Шиллера, присвячені експериментальним обґрунтуванням основних положень одного з самих видатних наукових досягнень XIX віку – електродинаміки Дж. Максвелла.В 1896р. при Київському університеті було засноване фізико-медичне товариство, метою якого було зближення медицини та інших галузей природознавства, широке використання результатів фундаментальний досліджень в медичній практиці. Очолював це товариство, яке проіснувало приблизно 20 років, завідувач кафедри шкірних хвороб, професор М.І.Стуковенко. Цікаво зазначити, що майже через 100 років після заснування фізико-медичного товариства його робота була відновлена в Київському медичному інституті імені О.О.Богомольця завдяки ініціативі завідувача кафедри шкірних хвороб, професора В.Г.Коляденко та завідувача кафедри фізики, професора О.В.Чалого.Академік Косоногов Й. Й. (31.03.1866 – 22.03.1922) очолював кафедру фізики Київського університету з 1903р. по 1920 р. Закінчив Київський університет Cв. Володимира у 1889 р. Учень М.П. Авенаріуса. Наукові праці присвячені дослідженню електричних і оптичних явищ. В 1902 р. відкрив оптичний резонанс в області видимих променів і цим явищем пояснив причину яскравого кольору неоднорідних за структурою тіл. Вперше застосував ультрамікроскоп для вивчення явища електролізу. Він був талановитим експериментатором і виконав цінні наукові дослідження, присвячені фізиці діелектриків та фізичній оптиці, приділяв велику увагу удосконаленню методики викладання фізики як у вищій, так і у середній школі. Професор Й.Й. Косоногов опублікував ряд підручників і навчальних посібників з фізики, в тому числі керівництво з фізики для студентів університетів.Розвиток медичної фізики в Київському медичному інституті та Національному медичному університеті імені О.О.Богомольця. Першим завідувачем кафедри фізики Київського медичного інституту (КМІ), який був створений у 1920 р. на базі медичного факультету Київського університету Cв. Володимира, став професор Б.М. Янкович. Професор Б.М. Янкович, учень Й.Й..Косоногова, керував кафедрою фізики КМІ з 1920 р. по 1922 р.Він організував перший у Києві рентгенодіагностичний кабінет при факультетській хірургічній клініці професора Н.М. Волковича (1914), був головою Союзу молодших викладачів вищих навчальних закладів м. Києва. Наукові праці професора Б.М. Янковича були присвячені проблемам теоретичної механіки.Наступниками професора Б.М. Янковича на посаді завідувача кафедри фізики Київського медичного інституту були професор Г.С. Руденко (завідував кафедрою в 1922-1925 рр.; 1929-1941 рр.; 1943-1948 pp.), професор О.Г.Гольдман (завідував кафедрою в 1925-1929 pp.) та доцент Д.М. Трубченко (завідував кафедрою в 1941-1943 рр; 1948-1952 pp.). Вони приділяли головну увагу налагодженню педагогічного процесу, створенню навчальних лабораторій. Єдина спеціальна задача, яку необхідно було вирішити, полягала в підготовці майбутніх лікарів до володіння фізичною апаратурою.

Велике значення у розв’язанні цієї задачі мало обрання на посаду завідувача кафедри фізики Київського медичного інституту академіка Гольдмана О. Г. (3.11. 1884 – 30.12.1971), який закінчив Лейпцігський (1908) і Київський (1909) університети та який був одночасно першим директором найбільш відомого в Україні наукового фізичного закладу – Інституту фізики НАН України.

Проте існували певні причини, які гальмували перебудову курсу фізики в Київському медичному інституті на нових засадах. Сюди потрібно віднести, передусім, вельми слабку, особливо зразу ж після організації у 1920 р. Київського медичного інституту, забезпеченість кафедри високоякісною фізичною апаратурою.Загальний напрямок викладання фізики для студентів-медиків по суті не змінювався аж до 50-х років. Тільки на початку 50-х років стала очевидною необхідність перебудови викладання фізики студентам-медикам. З 1952 р. по 1968 р. кафедру фізики Київського медінституту очолював доцент Ю.В.Ігнатович, який закінчив Київський інститут народної освіти (1926). Він був автором низки підручників і посібників, присвячених викладанню курсу фізики в медичного інституті.В цей період в світовій науці відбувалися дуже важливі процеси, а саме: біологічна фізика зробила рішучий крок від безпосередніх фізичних методів дослідження до широкого трактування фізіологічних і патологічних процесів з фізико-хімічної точки зору. Виникли і почали стрімко розвиватися біоенергетика, нейрокібернетика, молекулярна генетика, радіобіологія, радіології, радіаційної гігієни та багатьох інших. Теоретична та експериментальна фізика породила такі наукові концепції як гідродинамічна теорія кровообігу, релаксаційна теорія слуху, радикально-ланцюгова теорія променевих пошкоджень, квантові уявлення в фізіології тощо.

Ці досягнення знайшли свій безпосередній прояв у викладацькій роботі кафедри фізики Київського медичного інституту. В лекційний курс були введені спеціальні розділи: рентгенівські промені, медична електроніка, молекулярна генетика, кібернетика, включені такі питання, як основи теорії відносності та квантової механіки, парамагнітний резонанс, оптичні квантові генератори, досить детально викладалися проблеми ядерної фізики, напівпровідників. Всі ці питання отримали відображення у виданих кафедрою “Лекціях з фізики”, в тому числі і в опублікованому в 1965 р. спеціальному випуску “Фізика і медицина”. В цей час з 1968 по 1982 р. кафедру очолював кандидат педагогічних наук, доцент Бездєнєжних Є.О., який закінчив Хабаровський педагогічний інститут у 1941році. Він був автором понад 30 наукових робіт, в тому числі ряду навчальних посібників, присвячених методиці викладання фізики в медичних вузах. На кафедрі фізики дуже плідно працювали наші ветерани – учасники Великої Вітчизняної війни доценти Г.В.Максютін і Є.П.Чорний, завідувач лабораторією М.П.Дудін.

Тоді ж розпочинали свій викладацький та науковий шлях ті викладачі, які створили ядро викладацького складу кафедри фізики (на початку 80-х років кафедра отримала нову назву – кафедра медичної і біологічної фізики) Київського медичного інституту (з 1995 р. Національного медичного університету) імені О.О.Богомольця – доценти Б.Т.Агапов, О.В.Говоруха, А.В.Меленевська, М.І.Мурашко, Н.Ф.Радченко, старший викладач Д.А.Макарченко, викладачі Л.М.Денисенко, П.І.Островерхов. З 1982 по 1983 р. кафедру очолював доктор біологічних наук, доцент Б.Т.Агапов, який закінчив Ленінградський електротехнічний інститут (1965). З метою спеціалізації практичних занять на кафедрі вперше був розроблений спеціальний фізичний практикум, на якому кожна задача вирішувалася за допомогою методів і приладів, що безпосередньо використовуються в медичні практиці. На лабораторних заняттях студенти працювали з ультразвуковими приладами, радіоактивними ізотопами і фізіотерапевтичною апаратурою, шумоміром і електрофотокалориметром тощо. Результати роботи по створенню спеціального практикуму були викладені в навчальних посібниках “Спеціалізований практикум з фізики” і “Лабораторні роботи з фізики”.В лекційний курс були введені невеликі спеціальні розділи: рентгенівські промені, медична електроніка, молекулярна генетика, кібернетика, включені такі питання, як основи теорії відносності і квантової механіки, парамагнітний резонанс, оптичні квантові генератори, досить детально викладалися проблеми ядерної фізики, напівпровідників та ін. Всі ці питання отримали відображення у виданих кафедрою “Лекціях з фізики”, в тому числі і в опублікованому в 1965 р. спеціальному випуску “Фізика і медицина”. В цей час на кафедрі фізики дуже плідно працювали наші ветерани – учасники Великої Вітчизняної війни доценти Г.В.Максютін і Є.П.Чорний, завідувач лабораторією М.П.Дудін. Тоді ж розпочинали свій викладацький та науковий шлях ті викладачі, які становлять зараз найбільш досвідчене ядро кафедри медичної і біологічної фізики, –доценти Б.Т.Агапов, О.В.Говоруха, А.В.Меленевська, М.І.Мурашко, Н.Ф.Радченко, старший викладач Д.А.Макарченко, викладачі Л.М.Денисенко, П.І.Островерхов.У березні 1983 року на посаду завідувача кафедри медичної і біологічної фізики Київського медичного інституту імені О.О.Богомольця був обраний за конкурсом доктор фізико-математичних наук, професор О.В.Чалтй, який до того працював на фізичному факультеті Київського державного університету імені Тараса Шевченка . За ці роки на кафедрі медичної і біологічної фізики виконувалися актуальні наукові дослідження, які дозволили отримати нові наукові результати у співпраці з вченими кафедр Національного медичного університету (Національного медичного університету) імені О.О.Богомольця, ряду інститутів НАН України (Інституту фізики, Інституту ядерної фізики, Інституту напівпровідників, Інституту фізичної хімії, Інституту хімії поверхні, Інституту фізіології, Інституту матеріалознавство Інституту кібернетики, Інституту експериментальної патології, онкології та радіології), Київського національного університет імені Тараса Шевченка, Національного педагогічного університету імені М.П.Драгоманова, Університету Галле та Гірської академії Фрайберга (Німеччина), Університету П’єра і Марії Кюрі (Франція), Університету Вісконсін-Медісон (США) та ін.У листопаді 1986 р. в Київському медичному інституті на кафедрі фізики був створений курс “Основи обчислювальної техніки і медичної інформатики”, завідувачем якого була призначена доцент Т.І.Жегрій, котра багато років працювала на кафедрі фізики. З 1998 р. цей курс був реорганізований у кафедру медичної інформатики та комп’ютерних технологій навчання, якою стала керувати доктор педагогічних наук, професор І.Є.Булах. Колектив кафедри медичної і біологічної фізики, яка є опорною серед кафедр медичної і біологічної фізики ВМ(Ф)НЗ України, веде велику навчально-методичну роботу та видав низку підручників і навчальних посібників, серед яких перший україномовний підручник “Медична і біологічна фізика” (авторський колектив – проф. О.В.Чалий, доц. Б.Т.Агапов, доц. А.В.Меленевська, доц. M.I.Мурашко, доц. Н.Ф.Радченко, доц. Н.В.Стучинська, доц. Я.В.Цехмістер). Перший том якого вийшов у 1999 році, а другий – у 2001 році. У 2005 році вийшло 2-е розширене і перероблене видання цього підручника, а в 2010-2011 рр. були надруковані англомовне і російськомовне підручники з медичної і біологічної фізики. У 2013 р. колективами кафедри медичної і біологічної фізики НМУ імені О.О.Богомольця та однопрофільних кафедр ВМ(Ф)НЗ України був виданий базовий національний підручник “Медична та біологічна фізика”.В 2000-2001 навчальному році на кафедрі медичної і біологічної фізики НМУ було розпочато профільне викладання основної навчальної дисципліни “Біофізика, інформатика і медична апаратура” за новими навчальними програмами для трьох різних спеціалізацій “лікувальна справа” і “педіатрія”, “медико-профілактична справа”, “стоматологія”. Ці профільовані програми були розроблені комісією під керівництвом проф. О.В.Чалого і затверджені в Управлінні освіти та медичної науки МОЗ України. У подальші роки було видане нове покоління цих програм з дисципліни «Медична і біологічна фізика», а також програм інших спеціальностей, зокрема «Фармація», «Технологія парфюмерно-косметичних засобів, для яких профільними є споріднені кафедри медичної і біологічної фізики Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького та Національна фармацевтична академія (м.Харків).За цей час на кафедрі медичної і біологічної фізики було суттєво покращено матеріально-технічну базу лабораторного практикуму завдяки придбанню сучасних діагностичних і фізіотерапевтичних приладів (електрокардіографів, реографів, апаратів УВЧ-терапії тощо).

Зараз науково-педагогічний потенціал кафедри медичної і біологічної фізики Національного медичного університету імені О.О.Богомольця є дуже потужним, оскільки професорсько-викладацький склад кафедри налічує 23 викладача, серед яких 4 доктори та 17 кандидатів наук. Станом на кінець 2016-2017 навчального року на кафедрі медичної і біологічної фізики працюють: завідувач кафедри – член-кореспондент НАПН України, заслужений діяч науки і техніки України, доктор фізико-математичних наук, професор О.В. Чалий; 3 професора – член-кореспондент НАПН України, перший проректор НМУ імені О.О.Богомольця, заслужений працівник освіти України, доктор педагогічних наук, професор Я.В. Цехмістер; академік Академії наук вищої школи України, доктор фізико-математичних наук, PhD в інженерії, професор К.О.Чалий, доктор педагогічних наук, професор Н.В. Стучинська, 13 доцентів – кандидат біологічних наук, доцент О.В. Говоруха; кандидат фізико- математичних наук, доцент В.Г.Гур’янов; кандидат педагогічних наук, доцент А.І.Єгоренков; кандидат фізико-математичних наук, доцент О.В. Зайцева; кандидат фізико-математичних наук, доцент Л.Г. Лесько; кандидат фізико-математичних наук, доцент Д.В.Лукомський, кандидат фізико-математичних наук, доцент І.Ф.Марголич; кандидат фізико-математичних наук, доцент О.І. Олійник; кандидат педагогічних наук, В.В. Пащенко; кандидат біологічних наук, доцент В.М. Руднєва, кандидат фізико-математичних наук, доцент Ю.П. Скляров; кандидат фізико-математичних наук, доцент О.В. Чайка; крім того, на посадах доцентів працюють ще кандидат фізико-математичних наук Г.О.Сбродова і кандидат фізико-математичних наук Г.В.Храпійчук; на кафедрі працюють також 4 викладачі – кандидат фізико-математичних наук, заступник начальника навчальної частини Ю.М.Литвин; кандидат фізико-математичних наук М.М.Потьомкін; а також викладачі, які вже підготували до захисту свої кандидатські дисертації С.І. Безкрила і Н.Л.Гриценко.Наукова робота колективу кафедри медичної і біологічної фізики пов’язана з вивченням сучасних проблем фізичної науки, біологічної і медичної фізики, педагогіки вищої і середньої школи. Серед них статистична теорія процесів впорядкування у відкритих системах різної природи, фізика критичних і метастабільних станів, методи фізики фазових переходів в проблемі міжклітинної взаємодії (синаптичної передачі інформації), біофізичні аспекти взаємодії електромагнітного випромінювання зі біооб’єктами, біофізика м’язового скорочення і збудливості мембраннихі структур, квантовомеханічні резонансні методи вивчення біологічнихі об’єктів, проблеми дифузії токсичних речовин в навколишнє середовище, методи теорії ймовірності і математичної статистики в розв’язанні медико-біологічних проблем, сучасні педагогічні аспекти викладання фізико-математичних дисциплін, біологічної та медичної фізики, актуальні проблеми неперервної професійної освіти тощо.(Учасники конференції, присвяченій 80-й річниці заснування кафедри фізики КМІ-НМУ імені О.О.Богомольця (2002 р): 1 ряд (зліва-направо): зав каф проф Тиманюк В.О. (НФАУ); зав каф проф Мойсеєнко М.І. (Ів.-Фр. НМУ); 1-й віце-президент НАНУ, академік Наумовець А.Г. (Ін-т фізики НАНУ); проф  Чалий О.В.; проректор з наук роб, чл.-кор.НАПНУ, проф Коляденко В.Г. (НМУ); зав каф доц Пуга Г.Д. (Ужг. НДУ); викл Денисенко Л.М. (НМУ); 2 ряд: зав каф доц Вагін С.В. (Дніпр.МА); зав каф проф Книгавко В.Г. (Харк.НМУ); зав каф доц Личковський Е.І. (Львів.НМУ); проф Сисоєв В.М. (КНУ ім. Тараса Шевченка); зам дир Ін-та теор фіз, проф Антонченко В.Я. (НАНУ); вчен секр Відділ фіз і астр, кф-мн Таращенко Д.Т.(НАНУ); академік НАНУ Булавін Л.А. (КНУ ім. Т.Шевченка); академік НАНУ Шуба М.Ф. (Ін-т фізіології НАНУ); ст. викл. Чорний Є.П. (КНУ);  3 ряд: доц. Малежик М.П. (КНУ); чл.-кор.НАПНУ, проф Шут М.І. (НПУ ім М.П.Драгоманова); доц Мурашко М.І. (КНУ); доц Москаль Д.М. (Терн.МА); зав каф проф Доценко В.І. (УМСА); кмн письменник Віленський Ю.Г.; зав каф проф Гальченко В.Я. (Луган.ДМУ); доц Олійник О.І. (НМУ); проректор з навч-виховн роботи проф Цехмістер Я.В. (НМУ); 4 ряд: викл Дем’яненко В.П. (НМУ); доц. Єгоренков А.І. (НМУ); доц Говоруха О.В. (НМУ); проф Стучинська Н.В. (НМУ); доц Радченко Н.Ф. (НМУ); доц Проніна Н.В. (Крим.ДМУ); доц Меленевська А.В. (НМУ); проф Сергієнко В.П. (НПУ ім М.П.Драгоманова).Активна наукова і педагогічна робота співробітників кафедри медичної і біологічної фізики знайшла відображення в публікації за останні роки біля 150 підручників, посібників та монографій (зокрема, «Флуктуаційні моделі процесів самоорганізації”, “Нерівноважні процеси в фізиці та біології”, “Синергетичні принципи освіти та науки” та ін.), понад 500 наукових статей (серед них огляди і статті в провідні вітчизняних і зарубіжних фізичних журналах, таких як “Український фізичний журнал”, “Журнал фізичних досліджень”, “Condensed Matt Physics”, “Биофизика”, “Успехи физических наук”, “Журнал экспериметальной и теоретической физики”, “Теоретическая и математическая физика”, “Журнал физической химии”, “Оптика и спектроскопия”, “Journal of Molecular Liquids” тощо), а також в багатьох виступах на міжнародні та національних конференціях і симпозіумах.)Звичайно, в цій досить короткій за обсягом штформації не можна охопити всі досягнення та проблеми медичної фізики (особливо ті, які ще далекі до свого розв’язання). Бажаючі ознайомитися з ними більш докладно можуть зробити це, наприклад, за допомогою згаданого раніше підручника “Медична та біологічна фізика” [1], а також англомовного та російськомовного видань цього підручника (Medical and Biological Physics, Vinnytsia: Nova Knyga Publishers, 2010; Медицинская и биологическая физика, Винница: Нова книга, 2011) [2,3], а також цілої низки підручників і посібників [4-12], які використовуються студентами НМУ імені О.О.Богомольця та інших ВМ(Ф)НЗ України. Досягненню цієї ж мети може слугувати інформація, яка міститься в новому науковому журналі “Біомедична інженерія та медична фізика” [13].Значення досягнень фізичної науки для медицини. В наш час важко уявити сучасну медицину без видатних досягнень фізичної науки. Глибоке розуміння складних процесів у живих системах, що відбуваються на глибинному молекулярному рівні, вимагає використання як прецизійних діагностичних і терапевтичних методів, так і сучасних теоретичних і експериментальних підходів. Поєднання якісного і кількісного рівнів розуміння медико-біологічних процесів у клітинах та в організмі в цілому є, безумовно, той напрям, по якому буде розвиватися медицина ХХI століття, спираючись на досягнення всіх природничих наук. Нагадаємо, що у стародавні часи та до XVII cтоліття включно, коли наука не була ще так глибоко диференційованою, термін “фізика” об’єднував у собі сукупність знань про всю природу − як живу, так і неживу. В подальшому, особливо протягом двох останніх століть, в науці почали з прискоренням відбуватися процеси диференціації. Звичайно, це робилося і робиться не від “гарного життя”. Природа не знає нічого про процес її дроблення, котрий так успішно робить людина, щоб спростити процес пізнання природи. У зв’язку з цим можна нагадати відомі “перші принципи”: “Природа знає краще!” та “За все треба платити!”. Платити треба насправді високою ціною − втратою цілісного сприйняття

навколишнього світу.

Висновок.

В сучасному світі набувають велику цінність процеси інтеграції, які дозволяють отримувати уявлення щодо об’єктів вивчення в цілому. Медицина, подібно до філософії, синергетики та деяких інших сучасних наукових підходів, дуже потребує й спирається в своїй основі на такі інтеграційні тенденції. Тому медичну фізику можна, з одного боку, розглядати як одну з нових гілок фізичного дерева, що продовжує зростати, тоді як, з іншого боку, вона представляє собою необхідний об’єднувальний міст між медициною та фізикою, який стає дедалі ширшим.Немає сумніву в тому, що в XXI столітті досягнення сучасної медичної фізики будуть мати зростаючий вплив на розвиток теоретичної і клінічної медицини, визначаючи тим самим рівень підготовки висококваліфікованих лікарів.

Література

Медична і біологічна фізика / За ред. О.В.Чалого. – Вінниця, Нова Книга, 2013.Medical and Biological Physics. / Edited by Prof. A.V.Chalyi. – Vinnytsia: Nova Knyga Publishers, 2010.Медицинская и биологическая физика / Под ред. А.В.Чалого. –Винница: Нова книга, 2011.Вища математика / За ред. Е.І.Личковського, П.Л.Свердана. – Вінниця, Нова Книга, 2014.Біофізика. Фізичні методи аналізу та метрологія / За ред. Е.І.Личковського, В.О.Тиманюка. – Вінниця, Нова Книга, 2014.Биофизика / В.А. Тиманюк, Е.Н. Животова. – Харьков, Изд-во НФАУ, 2003.Збірник задач і запитань з медичної і біологічної фізики / Я. Лопушанський. – Львів, Наукове товариство ім.Тараса Шевченка, 2006.Медична і біологічна фізика. Практикум / За ред. О.В.Чалого. – К.: Книга плюс, 2003.Біофізика / П.Г.Костюк, В.Л.Зима, І.С.Магура, Мірошниченко М.С., Шуба М.Ф. – К.: ВПЦ «Київський університет», 2008.Медична фізика. Динамічні та статистичні моделі / Л.А.Булавін, Л.Г. Гречко, Л.Б.Лерман, А.В.Чалий – К.: ВПЦ «Київський університет», 2011.Вища математика / Чалий О.В., Стучинська Н.В., Меленевська А.В. – К.: Техніка, 2001.Біофізика. Збірник задач / Зима В.Л. − К.: Вища школа, 2001.Біомедична інженерія та медична фізика / НМУ імені О.О.Богомольця, №1, 2016.