Physik für Fortgeschrittene

Medizinphysiker wirken an der Schnittstelle zwischen Medizin, Physik und Technik. Mit Planung, Simulation und Verifizierung gezielter Bestrahlungen leisten sie in der Radio-Onkologie einen entscheidenden Beitrag zur optimalen Behandlung der Patienten. Strahlenschutz, akribische Gerätekontrollen und die fachliche Fortbildung neuer Berufskollegen ergänzen das Pflichtenheft der spezialisierten Physiker umfassend.

Selbst Medizinphysiker können Strahlung weder sehen noch riechen. Deshalb müssen sie messen, rechnen, simulieren, kontrollieren und nochmals messen, um verlässlich damit umgehen zu können. Strahlenschutz ist Kopfarbeit unter strengster Aufsicht. Das Bundesamt für Gesundheit (BAG) überwacht die Berechnungen der Medizinphysiker beharrlich und detailliert – zu Recht, wie Bruno Schnekenburger einräumt: Weil unsere Sinne im Bereich der Strahlung versagen, ist nur auf Berechnungen und Messungen Verlass.

Zwischen Physik und Medizin

Im Zentrum steht der Patient, auch wenn der direkte Kontakt nicht immer gegeben ist. Die Balance zwischen Wirkung und Schutz – je gezielter, umso besser – basiert auf dem Einbezug fast unzähliger Faktoren; zu berücksichtigen sind Alter, Krankheitsbild und eine Fülle weiterer Aspekte.

Radio-Onkologie ist interdisziplinäre Teamarbeit. Der Arzt definiert aufgrund des CT-Befunds das Zielvolumen; der Medizinphysiker berechnet Vorschläge für Intensität, Dauer und Ausrichtung der Bestrahlung, oft in Varianten. Jede Behandlung wird individuell berechnet, quasi als Variante auf der Grundlage definierter Standards. Beim Planungsrapport werden vorgeschlagene Varianten diskutiert und das konkrete Vorgehen festgelegt.

Arzt und Medizinphysiker begegnen sich dabei auf Augenhöhe. Betreut werden die Patienten von der Fachfrau für medizinischtechnische Radiologie (MTRA). Sie führt bildgebende Untersuchungen durch, kontrolliert die Aufnahmen und führt den Patienten nach Vorgaben der individuellen Bestrahlungsplanung durch die Behandlung.

Kontrollieren, rechnen, kontrollieren

Die Verantwortlichkeit der Medizinphysiker beginnt lange vor der ersten Bestrahlung, nach dem Grundsatz: Was er nicht bis zur letzten Stelle hinter dem Komma kennt, wendet er nicht an. So darf ein Gerät erst in Betrieb gehen, nachdem es auch von den «Hausphysikern» des Spitals auf Herz und Nieren vermessen wurde.

Um die Geräte auf Dauer anwenden zu können, müssen sie in einem exakt vorgeschriebenen Rhythmus täglichen, wöchentlichen und monatlichen Kontrollen unterzogen werden. Die Medizinphysiker verschiedener Spitäler vergleichen die erhaltenen Werte regelmässig, national und international.

Nur gebaut haben die KSW-Physiker ihre Geräte nicht selbst. Beim Gebäude der neuen Radio-Onkologie ist das etwas anders. Zwar wurde auch dieses Werk von anderen erstellt, aber sämtliche strahlenschutzrelevanten Berechnungen stellten die hauseigenen Medizinphysiker zur Verfügung. Und die Schlusskontrolle? «War spannend», erinnert sich Bruno Schnekenburger: «Aber alles stimmte genau – zum Glück. Sonst hätten wohl die Bagger und die Betonmischer zurückkommen müssen.»

Dosimetrie lässt keinen Spielraum

Mit einwandfreien Geräten, meterdicken Mauern und richtig platzierten Türen allein ist der Strahlenschutz noch längst nicht abgeschlossen. Entscheidend sind für die Mitarbeitenden auch die Abläufe: Wer hält sich für welche Zeit wo genau auf und in welcher Schutzkleidung? Am KSW sind rund 800 Mitarbeitende verpflichtet, stets ein Dosimeter auf sich zu tragen.

Ihre Messwerte werden lückenlos protokolliert und vom BAG überwacht. Werden gesetzliche Grenzwerte überschritten, kann das eine umfassende amtliche Untersuchung auslösen. Mit der auf Jahresbeginn revidierten Strahlenschutzverordnung hat das BAG die Grenzwerte nochmals verschärft und alle Fachleute mit potenzieller Strahlenexposition zum Besuch einer Fortbildung verpflichtet.

Händeringend gesucht

Medizinphysikerin oder -physiker wird niemand direkt ab Hochschule. Ein Universitätsabschluss – vorzugsweise in Physik – bildet die Basis, auf der ein Nachdiplomstudium für die Fachanerkennung aufbaut. Zusätzlich wird eine separate, vom BAG anerkannte Ausbildung in Strahlenschutz verlangt. Es folgt eine dreijährige Weiterbildung in Theorie und Praxis an einem Spital.

Angesichts der eher überschaubaren Zahl von Fachleuten nimmt die Ausbildungstätigkeit im Pensum der erfahrenen Medizinphysiker breiten Raum ein. Die Fachprüfung zur Anerkennung als Medizinphysiker geht thematisch in die Breite und in die Tiefe, die Selektion ist streng.

«Die Experten wollen sicher sein, dass die neue Kollegin oder der neue Kollege in der Lage ist, eine Klinik mit Linearbeschleuniger allein zu betreiben.»

Geeignete Nachwuchs-Kollegen werden händeringend gesucht. Der Bedarf an neuen Kollegen nimmt laufend zu, die Rekrutierung ist nicht einfach. Grössere Lücken im Stellenplan hätten weitreichende Folgen: Fehlt der Medizinphysiker, so stehen die Geräte still – das BAG lässt keine Ausnahmen zu.

Das Wasserphantom wird zur Absolutdosimetrie und Beschleunigerkontrolle eingesetzt.

Keine Angst, aber viel Respekt

Ohne Strahlung gibt es keine Radio-Onkologie, natürlich. Ohne Strahlung gibt es auch keinen Alltag, und das ist ebenfalls natürlich: Ionisierender terrestrischer und kosmischer Strahlung oder manchen strahlenden Lebensmitteln waren schon unsere Vorfahren ausgesetzt. Strahlung gehörte also schon immer zum Leben, wie Essen, Trinken und Schlafen.

Hinzugekommen sind nun zivilisatorische Quellen. Ionisierende Strahlung geht von Kernkraftwerken, Röntgengeräten oder Linearbeschleunigern aus, nichtionisierende Strahlung von Mikrowellen, Mobiltelefonen oder Starkstromleitungen. Vor Strahlung braucht man keine Angst zu haben, wohl aber den nötigen Respekt. Leichtsinn wäre fatal, denn die Strahlendosis summiert sich laufend – es gibt kein Zurück. Entscheidend sind Dauer und Intensität.

In der medizinischen Diagnostik konnte die Strahlung massgeblich reduziert werden. Zum Vergleich: Eine Röntgenaufnahme belastet einen Patienten heute ungefähr gleich stark wie ein Flug von Zürich nach New York. Bei der therapeutischen Anwendung geht es nicht darum, die Strahlung beliebig zu reduzieren, da ansonsten die Wirksamkeit geschmälert würde; doch auch hier wird die Präzision laufend verbessert. Je gezielter kranke Zellen behandelt werden, desto besser können gesunde Gewebeteile geschont werden.

Strahlenschutz bei medizinischen Anwendungen setzt voraus, dass die Geräte korrekt gewartet sind und die exponierten Mitarbeitenden die «vier A» (Aufenthaltszeit, Abschirmung, Abstand und Ausbildung) beachten.