Medizinische Physik - Medical physics

Medizinische Physik ist ein Beruf, der sich mit der Anwendung der Konzepte und Methoden der Physik auf die Prävention, Diagnose und Behandlung menschlicher Krankheiten mit dem spezifischen Ziel befasst, die menschliche Gesundheit und das Wohlbefinden zu verbessern. Seit 2008 ist die medizinische Physik als Gesundheitsberuf nach der Internationalen Standardklassifikation der Berufe der Internationalen Arbeitsorganisation (IAO) aufgeführt .

Medizinische Physik kann zwar manchmal auch als Biomedizinische Physik , Medizinische Biophysik , Angewandte Physik in der Medizin , Physikanwendungen in der Medizin , Radiologische Physik oder Krankenhaus-Radiophysik bezeichnet werden , jedoch ist ein „ Medizinphysiker “ speziell eine Heilberuflerin mit Fachausbildung und Ausbildung in Konzepten und Techniken der Anwendung der Physik in der Medizin und Befähigung zur selbständigen Ausübung in einem oder mehreren Teilgebieten der Medizinischen Physik. Traditionell sind Medizinphysiker in folgenden Fachgebieten des Gesundheitswesens zu finden: Strahlenonkologie (auch Strahlentherapie oder Strahlentherapie genannt), diagnostische und interventionelle Radiologie (auch medizinische Bildgebung genannt), Nuklearmedizin und Strahlenschutz . Die medizinische Physik der Strahlentherapie kann Arbeiten wie Dosimetrie , Linac- Qualitätssicherung und Brachytherapie umfassen . Die medizinische Physik der diagnostischen und interventionellen Radiologie umfasst medizinische Bildgebungsverfahren wie Magnetresonanztomographie , Ultraschall , Computertomographie und Röntgen . Die Nuklearmedizin umfasst die Positronenemissionstomographie und die Radionuklidtherapie. Medizinphysiker findet man jedoch auch in vielen anderen Bereichen wie physiologische Überwachung, Audiologie, Neurologie, Neurophysiologie, Kardiologie und anderen.

Medizinische Physik-Abteilungen können in Institutionen wie Universitäten, Krankenhäusern und Labors gefunden werden. Universitätsabteilungen sind von zwei Arten. Die erste Art beschäftigt sich hauptsächlich mit der Vorbereitung der Studierenden auf eine Karriere als Medizinphysiker im Krankenhaus und die Forschung konzentriert sich auf die Verbesserung der Berufsausübung. Ein zweiter Typ (der zunehmend als „biomedizinische Physik“ bezeichnet wird) hat einen viel breiteren Anwendungsbereich und kann die Forschung in allen Anwendungen der Physik in der Medizin umfassen, von der Untersuchung der biomolekularen Struktur bis hin zur Mikroskopie und Nanomedizin.

Leitbild der Medizinphysiker

In den medizinischen Physikabteilungen von Krankenhäusern lautet das Leitbild für Medizinphysiker, wie es von der European Federation of Organizations for Medical Physics (EFOMP) verabschiedet wurde, wie folgt:

„Medizinphysiker werden durch patientenorientierte Tätigkeiten, die fachkundiges Handeln, Beteiligung oder Beratung bei der Spezifikation, Auswahl, Abnahmeprüfung, Beauftragung, Qualitätssicherung/-kontrolle und optimierten Klinik erfordern, zur Erhaltung und Verbesserung der Qualität, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit von Gesundheitsleistungen beitragen Verwendung von Medizinprodukten und in Bezug auf Patientenrisiken und Schutz vor damit verbundenen physikalischen Einwirkungen (z. B. Röntgenstrahlen, elektromagnetische Felder, Laserlicht, Radionuklide) einschließlich der Vermeidung unbeabsichtigter oder versehentlicher Expositionen; alle Aktivitäten basieren auf den besten Erkenntnissen des aktuellen Stands oder eigenen wissenschaftlichen Forschung, wenn die verfügbare Evidenz nicht ausreicht. Der Anwendungsbereich umfasst Risiken für Freiwillige in der biomedizinischen Forschung, Pflegepersonal und Bettdecken. Der Anwendungsbereich umfasst häufig Risiken für Arbeitnehmer und die Öffentlichkeit, insbesondere wenn sich diese auf das Patientenrisiko auswirken."

Der Begriff "physikalische Substanzen" bezieht sich auf ionisierende und nichtionisierende elektromagnetische Strahlungen , statische elektrische und magnetische Felder , Ultraschall , Laserlicht und alle anderen physikalischen Substanzen im Zusammenhang mit medizinischen, z. B. Röntgenstrahlen in der Computertomographie (CT), Gammastrahlen /Radionuklide in der Nuklearmedizin, Magnetfelder und Radiofrequenzen in der Magnetresonanztomographie (MRT), Ultraschall in der Ultraschallbildgebung und Doppler- Messungen.

Diese Mission umfasst die folgenden 11 Hauptaktivitäten:

  1. Wissenschaftlicher Problemlösungsservice: Umfassender Problemlösungsservice, der das Erkennen einer nicht optimalen Leistung oder optimierten Verwendung von Medizinprodukten, die Identifizierung und Beseitigung möglicher Ursachen oder des Missbrauchs sowie die Bestätigung, dass die vorgeschlagenen Lösungen die Leistung und den Gebrauch des Geräts wieder in einen akzeptablen Zustand gebracht haben. Alle Aktivitäten müssen auf den besten aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen oder eigenen Forschungen basieren, wenn die verfügbaren Nachweise nicht ausreichen.
  2. Dosimetriemessungen: Messung von Dosen, die von Patienten, Freiwilligen in der biomedizinischen Forschung, Pflegepersonal, Bettdecken und Personen, die einer nicht-medizinischen Bildgebung ausgesetzt sind (zB für rechtliche oder berufliche Zwecke), erlitten werden; Auswahl, Kalibrierung und Wartung von Dosimetrie-bezogenen Instrumenten; unabhängige Überprüfung von Dosis-bezogenen Größen, die von Dosisberichtsgeräten (einschließlich Softwaregeräten) bereitgestellt werden; Messung von dosisbezogenen Größen, die als Eingaben für Dosisberichts- oder Dosisschätzgeräte (einschließlich Software) erforderlich sind. Die Messungen müssen auf den derzeit empfohlenen Techniken und Protokollen basieren. Beinhaltet die Dosimetrie aller physikalischen Wirkstoffe.
  3. Patientensicherheit/Risikomanagement (einschließlich Freiwillige in der biomedizinischen Forschung, Pflegepersonal, Bettdecken und Personen, die nicht medizinischen Bildgebung ausgesetzt sind. Überwachung von Medizinprodukten und Bewertung klinischer Protokolle, um den fortlaufenden Schutz von Patienten, Freiwilligen in der biomedizinischen Forschung, Pflegepersonal, Bettdecken und Personen, die aufgrund der schädlichen Wirkungen physikalischer Agenzien einer nichtmedizinischen Bildgebung ausgesetzt waren, gemäß den neuesten veröffentlichten Erkenntnissen oder eigenen Forschungen, wenn die verfügbaren Nachweise nicht ausreichen.
  4. Arbeits- und öffentliche Sicherheit/Risikomanagement (bei Auswirkungen auf die medizinische Exposition oder die eigene Sicherheit). Überwachung von Medizinprodukten und Bewertung klinischer Protokolle im Hinblick auf den Schutz von Arbeitnehmern und Öffentlichkeit bei Auswirkungen auf die Exposition von Patienten, Freiwilligen in der biomedizinischen Forschung, Pflegepersonal, Bettdecken und Personen, die einer nicht-medizinischen Bildgebung ausgesetzt sind, oder Verantwortung in Bezug auf die eigene Sicherheit. Beinhaltet die Entwicklung von Risikobewertungsprotokollen in Zusammenarbeit mit anderen Experten, die mit beruflichen / öffentlichen Risiken befasst sind.
  5. Klinisches Medizinproduktemanagement: Spezifikation, Auswahl, Abnahmeprüfung, Inbetriebnahme und Qualitätssicherung/Kontrolle von Medizinprodukten gemäß den zuletzt veröffentlichten europäischen oder internationalen Empfehlungen sowie die Leitung und Überwachung der zugehörigen Programme. Die Prüfung muss auf den derzeit empfohlenen Techniken und Protokollen basieren.
  6. Klinische Beteiligung: Durchführung, Mitwirkung und Überwachung des alltäglichen Strahlenschutzes und der Qualitätskontrolle zur Sicherstellung eines dauerhaft effektiven und optimierten Einsatzes von medizinischen Radiologiegeräten einschließlich patientenspezifischer Optimierung.
  7. Entwicklung von Servicequalität und Wirtschaftlichkeit: Leitung der Einführung neuer medizinischer radiologischer Geräte in den klinischen Dienst, Einführung neuer medizinphysikalischer Dienste und Mitwirkung bei der Einführung/Entwicklung klinischer Protokolle/Techniken unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Aspekte.
  8. Fachberatung: Fachberatung für externe Auftraggeber (zB Kliniken ohne eigene medizinphysikalische Expertise).
  9. Ausbildung von medizinischem Fachpersonal (einschließlich Medizinphysik-Praktikanten: Beitrag zu einer qualitativ hochwertigen Ausbildung von medizinischem Fachpersonal durch Wissenstransferaktivitäten in Bezug auf die technisch-wissenschaftlichen Kenntnisse, Fähigkeiten und Kompetenzen zur Unterstützung des klinisch wirksamen, sicheren, evidenzbasierten und wirtschaftlichen Einsatzes von medizinischen Radiologiegeräten die Ausbildung von Medizinphysik-Studenten und die Organisation von Medizinphysik-Residency-Programmen.
  10. Health Technology Assessment (HTA): Übernahme der Verantwortung für die physikalische Komponente von Health Technology Assessments in Bezug auf medizinische radiologische Geräte und/oder die medizinische Verwendung radioaktiver Stoffe/Quellen.
  11. Innovation: Entwicklung neuer oder Modifikation bestehender Geräte (einschließlich Software) und Protokolle zur Lösung bisher ungelöster klinischer Probleme.

Medizinische Biophysik und biomedizinische Physik

Einige Bildungseinrichtungen beherbergen Abteilungen oder Studiengänge, die den Titel "Medizinische Biophysik" oder "Biomedizinische Physik" oder "Angewandte Physik in der Medizin" tragen. Im Allgemeinen fallen diese in eine von zwei Kategorien: interdisziplinäre Abteilungen, die Biophysik , Strahlenbiologie und medizinische Physik unter einem einzigen Dach beherbergen ; und Bachelor-Programme, die die Studierenden auf ein weiteres Studium in medizinischer Physik, Biophysik oder Medizin vorbereiten. Die meisten wissenschaftlichen Konzepte in der Bionanotechnologie stammen aus anderen Bereichen. Biochemische Prinzipien, die verwendet werden, um die Materialeigenschaften biologischer Systeme zu verstehen, sind in der Bionanotechnologie von zentraler Bedeutung, da dieselben Prinzipien verwendet werden sollen, um neue Technologien zu entwickeln. Materialeigenschaften und Anwendungen, die in der Bionanowissenschaft untersucht werden, umfassen mechanische Eigenschaften (z. B. Deformation, Adhäsion, Versagen), elektrische/elektronische (z. B. elektromechanische Stimulation, Kondensatoren , Energiespeicher/Batterien), optische (z. B. Absorption, Lumineszenz , Photochemie ), thermische (z. B. Thermowandelbarkeit, Wärmemanagement), biologisch (z. B. wie Zellen mit Nanomaterialien interagieren, molekulare Fehler/Defekte, Biosensorik, biologische Mechanismen wie Mechanosensation ), Nanowissenschaften von Krankheiten (z. B. genetische Erkrankungen, Krebs, Organ-/Gewebeversagen) sowie Computer (z. B. DNA .) Computer ) und Landwirtschaft (Zielabgabe von Pestiziden, Hormonen und Düngemitteln).

Fachgebiete

Die International Organization for Medical Physics (IOMP) erkennt die wichtigsten Beschäftigungs- und Schwerpunktbereiche der medizinischen Physik an.

Physik der medizinischen Bildgebung

Parasagittale MRT des Kopfes bei einem Patienten mit benigner familiärer Makrozephalie.

Die Physik der medizinischen Bildgebung wird auch als Physik der diagnostischen und interventionellen Radiologie bezeichnet. Clinical (beide „in-house“ und „Beratung“) Physiker typischerweise mit Prüfbereiche, Optimierung und Qualitätssicherung von befassen diagnostischen Radiologie Physik Bereichen wie Durchstrahlungsröntgenstrahlen , Fluoroskopie , Mammographie , Angiographie und Computertomographie sowie als nichtionisierende Strahlungsmodalitäten wie Ultraschall und MRT . Sie können sich auch mit Strahlenschutzfragen wie der Dosimetrie (für Personal und Patienten) befassen . Darüber hinaus beschäftigen sich viele bildgebende Physiker häufig auch mit nuklearmedizinischen Systemen, einschließlich der Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT) und der Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Manchmal können bildgebende Physiker in klinischen Bereichen tätig sein, jedoch zu Forschungs- und Lehrzwecken, beispielsweise zur Quantifizierung von intravaskulärem Ultraschall als mögliches Verfahren zur Abbildung eines bestimmten vaskulären Objekts.

Strahlentherapeutische Physik

Strahlentherapeutische Physik wird auch als Strahlentherapiephysik oder Strahlenonkologenphysik bezeichnet . Die Mehrheit der derzeit in den USA, Kanada und einigen westlichen Ländern tätigen Medizinphysiker gehört zu dieser Gruppe. Strahlungstherapie - Physiker befasst sich typischerweise mit Linearbeschleuniger (Linac) -Systeme und Kilovoltspannung Röntgenbehandlungseinheiten auf einer täglichen Basis, sowie andere Modalitäten wie TomoTherapy , Gamma Knife , Cyberknife , Protonentherapie und Brachytherapie . Die Wissenschaft und Forschung Seite des therapeutischen Bereichen wie Physik umfassen kann Borneutroneneinfangtherapie , abgedichtete Quelle Strahlentherapie , Terahertz - Strahlung , mit hoher Intensität fokussierten Ultraschall (einschließlich Lithotripsie ), optische Strahlung Laser , Ultraviolett usw. , einschließlich der photodynamischen Therapie , sowie Kern Medizin, einschließlich Strahlentherapie mit unversiegelter Quelle , und Photomedizin , die die Verwendung von Licht zur Behandlung und Diagnose von Krankheiten ist.

Physik der Nuklearmedizin

Nuklearmedizin ist ein Teilgebiet der Medizin, das Strahlen verwendet, um Informationen über die Funktion bestimmter Organe eines Menschen zu geben oder Krankheiten zu behandeln. Die Schilddrüse , Knochen , Herz , Leber und viele andere Organe können leicht abgebildet werden, und Störungen in ihrer Funktion aufgedeckt. In einigen Fällen können Strahlenquellen zur Behandlung von erkrankten Organen oder Tumoren eingesetzt werden. Fünf Nobelpreisträger haben sich intensiv mit dem Einsatz radioaktiver Tracer in der Medizin beschäftigt. Über 10.000 Krankenhäuser weltweit verwenden Radioisotope in der Medizin, und etwa 90% der Verfahren dienen der Diagnose. Das am häufigsten in der Diagnose verwendete Radioisotop ist Technetium-99m mit etwa 30 Millionen Eingriffen pro Jahr, was 80 % aller nuklearmedizinischen Eingriffe weltweit ausmacht.

Gesundheitsphysik

Gesundheitsphysik wird auch als Strahlenschutz oder Strahlenschutz bezeichnet . Gesundheitsphysik ist die angewandte Physik des Strahlenschutzes für Gesundheits- und Pflegezwecke. Es ist die Wissenschaft, die sich mit der Erkennung, Bewertung und Kontrolle von Gesundheitsgefahren befasst, um die sichere Anwendung und Anwendung ionisierender Strahlung zu ermöglichen. Gesundheitsphysiker fördern Exzellenz in Wissenschaft und Praxis des Strahlenschutzes und der Strahlensicherheit.

Nichtionisierende medizinische Strahlenphysik

Einige Aspekte der Physik nichtionisierender Strahlung können unter Strahlenschutz oder bildgebende Diagnostik betrachtet werden. Zu den bildgebenden Modalitäten gehören MRT , optische Bildgebung und Ultraschall . Sicherheitsüberlegungen umfassen diese Bereiche und Laser

Physiologische Messung

Physiologische Messungen wurden auch verwendet, um verschiedene physiologische Parameter zu überwachen und zu messen. Viele physiologische Messtechniken sind nicht-invasiv und können in Verbindung mit oder als Alternative zu anderen invasiven Methoden verwendet werden. Zu den Messmethoden gehört die Elektrokardiographie Viele dieser Bereiche können von anderen Fachgebieten abgedeckt werden, beispielsweise der Medizintechnik oder der Gefäßwissenschaft.

Gesundheitsinformatik und Computerphysik

Weitere eng mit der Medizinphysik verwandte Gebiete sind die Gebiete, die sich mit medizinischen Daten, der Informationstechnologie und der Informatik für die Medizin befassen .

Bereiche Forschung und akademische Entwicklung

EKG- Spur

Nicht-klinische Physiker können oder können aus einer akademischen und Forschungs Sicht auf den genannten Bereichen nicht scharf, sondern ihr Anwendungsbereich der Spezialisierung kann auch encompass Laser und UV - Systeme (wie die photodynamische Therapie ), fMRI und andere Verfahren zur funktionellen Bildgebung sowie B. molekulare Bildgebung , elektrische Impedanztomographie , diffuse optische Bildgebung , optische Kohärenztomographie und Dual-Energy-Röntgen-Absorptiometrie .

Gesetzgebungs- und Beratungsgremien

Verweise

Externe Links