Was ist ein Medizinphysik-Experte (MPE)? – Definition, Aufgaben & Einsatzbereiche im Überblick
In den letzten Jahrzehnten hat die Medizin in verschiedenen Bereichen erhebliche Fortschritte gemacht – unter anderem bei den bildgebenden Verfahren. Hier haben sich mit dem digitalen Röntgen und der Computertomographie (CT) Methoden etabliert, die ohne operativen Eingriff wichtige Informationen über das Körperinnere liefern. Deshalb spielt die Radiologie in der Diagnostik eine herausragende Rolle.
Aber auch die Nuklearmedizin kann mit Verfahren wie der PET-CT oder Szintigraphien wichtige Hinweise auf pathologische Veränderungen liefern. Die sichere Anwendung ionisierender Strahlung erfordert umfangreiche Fachkenntnisse, die mitunter über das medizinische Grundverständnis hinausgehen. Diese Lücke wird unter anderem durch Medizinphysik-Experten (MPE) – Spezialisten, die sich mit den physikalischen Aspekten in der Medizin beschäftigen – geschlossen.
Welche Rolle spielen Medizinphysik-Experten (MPE) in der modernen Medizin?
Wichtige Fakten auf einen Blick:
- MPE sind Fachkräfte, deren Kompetenz sowohl physikalisches als auch medizinisches Wissen umfasst.
- Der MPE spielt eine zentrale Rolle bei der Umsetzung des Strahlenschutzes.
- Die Mitarbeit eines MPE wird teilweise vom Strahlenschutzgesetz vorgeschrieben.
MPE sind Fachkräfte mit akademischem Hintergrund, bei denen das Augenmerk auf zwei Bereiche gerichtet ist: Angewandte Physik und Humanmedizin. Aufgrund der umfassenden Forschung in den letzten 100 Jahren findet eine immer stärkere Überschneidung zwischen den Naturwissenschaften statt.
Technische Verfahren, die im klinischen Alltag heute Standard sind, wären ohne die Physik nicht denkbar und werden in physikalischen Laboren ständig verbessert. Im Alltag vieler Kliniken, medizinischen Versorgungszentren und Forschungsinstituten erfüllen MPE außerdem die Funktion des Strahlenschutzexperten.
In dieser Rolle ist er für die Sicherheit bei allen Anwendungen ionisierender Strahlung in der Medizin verantwortlich – von der Anfertigung radiologischer Aufnahmen über die nuklearmedizinischen Verfahren bis zur individuell geplanten Strahlentherapie. Damit stellen MPE als Spezialisten den Schutz von Patienten, medizinischem Personal und der Öffentlichkeit vor unnötigen und schädlichen Strahlenexpositionen sicher und gewährleisten gleichzeitig die medizinische Wirksamkeit der Verfahren.
Medizinphysik-Experten (MPE) und das Strahlenschutzrecht
Die Rolle des MPE definiert sich auf der einen Seite über die stärker werdende Bedeutung der Physik in den verschiedenen medizinischen Teilbereichen. Gerade in Deutschland haben die medizinisch-physikalischen Experten im Strahlenschutz eine besondere Funktion, die sowohl in der Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) als auch im Strahlenschutzgesetz (StrlSchG) verankert ist. So schreibt beispielsweise § 131 StrlSchV vor, dass bei einer Behandlung mit radioaktiven Stoffen oder ionisierender Strahlung (auf Basis eines individuellen Bestrahlungsplans) der Strahlenschutzverantwortliche den MPE hinzuzuziehen hat.
Welche Aufgaben nehmen Medizinphysik-Experten (MPE) wahr?
Wichtige Fakten auf einen Blick:
- MPE übernehmen im Bereich der Strahlensicherheit verschiedene Aufgaben.
- MPE sind zuständig für die Überprüfung von radiologischen Geräten.
- MPE arbeiten an der Entwicklung von Behandlungsplänen mit.
Ein wichtiges Aufgabenfeld eines MPE ist die Überwachung der Strahlenexposition bei medizinischen Verfahren. Dies umfasst unter anderem die Analyse von Dosisdaten, den Blick auf Optimierungsmöglichkeiten sowie die Entwicklung von Maßnahmen zur Dosisreduktion – ohne einen signifikanten Qualitätsverlust der Bilder. Um diese Tätigkeiten auszufüllen, braucht es ein umfassendes Verständnis von den Wechselwirkungen zwischen ionisierender Strahlung und biologischem Gewebe sowie denen zwischen physikalischen Parametern.
Unter anderem überwacht der MPE bei der Durchführung radiologischer Verfahren die Einhaltung diagnostischer Referenzwerte. Außerdem kann er basierend auf Analysen der Bildqualität in Relation zur angewendeten Dosis die Aufnahmeprotokolle optimieren, damit das ALARA-Prinzip (As Low As Reasonably Achievable) eingehalten und zugleich die Patienten geschont werden.
Qualitätssicherung und Gerätekontrolle
Zu den Aufgaben eines MPE gehört des Weiteren die Qualitätssicherung der strahlenmedizinischen Geräte. Dies beinhaltet Konstanzprüfungen (Bewertung, ob die Anlagen zur Erzeugung ionisierender Strahlung noch innerhalb der festgelegten Bezugswerte arbeiten), eine Überwachung der Funktion von Strahlenschutzvorrichtungen und die Kontrolle der Kalibrierungen der Dosismessgeräte.
Mit dieser systematischen Überwachung gewährleistet der MPE, dass alle Geräte innerhalb der vorgeschriebenen Normwerte bzw. Toleranzgrenzen arbeiten. Zusätzlich ist die Mitarbeit bei der Inbetriebnahme neuer Geräte erforderlich. Der MPE übernimmt dabei regelmäßig die Abnahmeprüfungen und erstellt Referenzdokumentationen. Er bewertet die strahlenschutztechnische Ausrüstung, prüft Sicherheitssysteme und Algorithmen zur Dosisberechnung. Diese Arbeiten sind zugleich Voraussetzung für die behördliche Genehmigung neuer Anlagen.
Dosimetrie und Strahlenplanung
In der Strahlentherapie übernimmt der MPE die physikalische Behandlungsplanung und Dosimetrie. Er berechnet Dosisverteilungen im Gewebe, optimiert Bestrahlungspläne und prüft die Umsetzung der geplanten Dosis. Dabei berücksichtigt er sowohl die im Tumor wirksame Dosis als auch die Belastung gesunder Organe bzw. gesunden Gewebes. Um die nötige Präzision in der Dosimetrie zu erreichen, braucht es umfassende fachliche Kompetenzen im Bereich der Strahleneigenschaften und der Gewebeinteraktion. Hieraus ergeben sich Dosisberechnungsalgorithmen, um die notwendige Strahlung unter Berücksichtigung von Verlusteffekten (zum Beispiel durch Streuung) beim Gewebedurchgang zu bestimmen.
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Wo sind Medizinphysik-Experten (MPE) im Einsatz?
Wichtige Fakten auf einen Blick:
- MPE werden in Schwerpunktbereichen der strahlenbasierten Bildgebung eingesetzt.
- Bei Medizintechnikunternehmen sind MPE im Bereich der Geräteentwicklung tätig.
- Bei Behörden beschäftigen sich MPE mit der kontinuierlichen Überwachung und Weiterentwicklung des Strahlenschutzes.
MPE sind in verschiedenen Bereichen im Einsatz – zum Beispiel in Krankenhäusern (mit strahlenmedizinischen Abteilungen), radiologischen Praxen oder Strahlentherapiezentren. Hier sind sie entweder als feste Mitarbeiter oder externe Berater tätig und gewährleisten die Einhaltung aller strahlenschutzrechtlichen Anforderungen. Während größere Kliniken nicht selten auf angestellte MPEs setzen, beauftragen kleinere Praxen und Versorgungszentren häufig freiberuflich tätige MPEs, um Strahlenschutzmaßnahmen und Optimierungskonzepte zu überwachen bzw. zu entwickeln. Darüber hinaus ist das Expertenwissen aber bei anderen Stellen bzw. Arbeit- oder Auftraggebern gefragt.
- Behörden: Aufsichtsbehörden für Strahlenschutz beschäftigen MPEs im Rahmen der Überwachungsfunktion des medizinischen Strahlenschutzes. In diesem Zusammenhang gehören Inspektionen, die Bewertung von Genehmigungsanträgen und Strahlenschutzrichtlinien zu den Tätigkeiten – was nicht nur die Kenntnis der rechtlichen Grundlagen, sondern auch praktische Erfahrung mit den konkreten Anwendungsbereichen voraussetzt.
- Industrie und Beratung: Die Medizintechnikindustrie setzt vor allem im Rahmen der Entwicklung strahlenschutzoptimierter Geräte und Software auf das Wissen und die Fähigkeiten von MPEs. Dabei geht es unter anderem um die Arbeit an Prototypen (deren Relevanz im Rahmen geltender Strahlenschutzkonzepte) und die Erstellung technischer Dokumentationen für Zulassungsverfahren. Neben der spannenden Möglichkeit, an der Entwicklung neuer Medizintechnik mitwirken zu können, kann die Tätigkeit für einen MPE aber auch unter dem Gesichtspunkt der Erbringung von Beratungsleistungen interessant sein. So können entsprechend spezialisierte Freiberufler ihre Dienstleistungen medizinischen Einrichtungen als externe Berater anbieten.
Ausbildung zum Medizinphysik-Experten (MPE): Das Wichtigste auf einen Blick
Das Tätigkeits- und Aufgabenspektrum eines MPE ist stark von den mathematisch- und physikalisch-naturwissenschaftlichen Grundlagen geprägt. Insofern setzt die Ausbildung ein entsprechendes Interesse voraus. Das Studium zum Medizinphysik-Experten ist noch relativ jung, viele erfahrene MPE haben ihre spezielle Kompetenz nach einem abgeschlossenen Physikstudium durch entsprechende Weiterbildungen erworben.
Allerdings bieten verschiedene Hochschulen in Deutschland die Ausbildung (Master-Studiengang) inzwischen nicht mehr nur als postgraduiertes Studium (Voraussetzung ist ein bereits erhaltener Studienabschluss) an, sondern als aufeinander aufbauende (konsekutive) Studiengänge, in denen stringent auf den Abschluss des MPE (mit Master) hingearbeitet wird.
Zu den Lehrinhalten gehören unter anderem:
- Medizinische Grundlagen wie Anatomie, Biochemie oder Physiologie
- Grundlagen der Strahlenphysik
- Biophysik
- Medizinische Technik
- NMR-Spektroskopie (Kernspinresonanzspektroskopie)
- Experimentalphysik
