Medicinos fizikai glaudžiai bendradarbiauja su gydytojais, radiologijos technologais, medicinos technikais ir inžinieriais, statybininkais, projektuotojais, mokslininkais.
Marie Skłodowska-Curie – pirmoji medicinos fizikė
Medicinos fizikų poreikis atsirado medicinoje pradėjus naudoti jonizuojančiąją spinduliuotę. Marie Skłodowska-Curie pirmoji pradėjo taikyti fizikos principus medicinoje, daugiausia dėmesio skirdama ligų diagnostikai ir gydymui taikant jonizuojančiąją spinduliuotę, todėl ją galima vadinti pirmąja medicinos fizike pasaulyje.
Suprasti akimirksniu
- Didžioji dalis medicinos fizikų dirba spindulinėje terapijoje, kur onkologinių ligų gydymui naudojami pažangūs linijiniai greitintuvai, taip pat radiologijoje.
- Pasaulyje atliekama daugiau nei 40 mln. branduolinės medicinos procedūrų ir šis skaičius kasmet auga apie 5 proc. Kasmet diagnozuojama ar gydoma virš 40 mln. pacientų, iš jų 9 mln. – Europoje, apie 16 mln. – JAV.
- Jonizuojančiosios spinduliuotės panaudojimas turi būti prasmingas – gaunamas vaizdas turi būti toks, kad būtų galima tinkamai diagnozuoti ligą – kuo geresnis vaizdas, tuo didesnę apšvitą patiria pacientas ir darbuotojai.
- Pacientų radiacinė sauga užtikrinama periodiškai atliekant įrangos kokybės kontrolę, diegiant radiacinės saugos kultūrą, reguliariai vertinant ir analizuojant pacientų dozes, keliant personalo kvalifikaciją ir t.t.
- Medicinos fizikai atlieka įrangos kalibravimą bei patikrinimą kalibraciniais šalitiniais arba specialiais fantomais, imituojančiais žmogaus kūną.
- Norint tapti medicinos fizikos ekspertu branduolinėje medicinoje, spindulinėje terapijoje ar radiologijoje, asmuo turi turėti ne trumpesnę nei 3 metų medicinos fiziko klinikinio darbo sveikatos priežiūros įstaigoje patirtį.
1895 m. atrasti rentgeno spinduliai buvo greitai pritaikyti medicinoje ir iki šiol naudojami šiuolaikinėje diagnostikoje. Atsiradus rentgeno diagnostikos įrangai, iš pradžių nebuvo žinomas neigiamas jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis. Jam paaiškėjus, imta kurti teisinė bazė, reglamentuojanti jonizuojančiosios spinduliuotės naudojimą, įrangos periodinę ir techninę patikrą, kad ji veiktų sklandžiai, darbo sąlygų užtikrinimą.
Atsiradus rentgeno diagnostikos įrangai, iš pradžių nebuvo žinomas neigiamas jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis.
Diagnostika ir gydymas pasitelkiant jonizuojančiąją spinduliuotę pradėjo vystytis XX a. pradžioje ir nuo to laiko sparčiai plečiasi, atsiranda naujų diagnostikos ir gydymo metodų, mažėja pacientų apšvita procedūrų metu.
1934 m. Šiaurės Amerikos radiologų draugija pradėjo sertifikuoti medicinos fizikos studijų programas. Specialistams reikėjo žinių apie spindulinę terapiją ir diagnostinę radiologiją. 1941 m. kovo 31 d. galima vadinti branduolinės medicinos terapijos pradžios diena – siekiant išgydyti skydliaukės naviką, pacientė pradėta gydyta radioaktyviojo jodo I-131/130 mišiniu.
Gydyme dalyvavo ir medicinos fizikas, turėjęs įvertinti skiriamą I-131 kiekį. Pradėjus taikyti Co-60 terapiją, atsiradus greitintuvams ir branduolinei medicinai, medicinos fizikų skaičius kai kuriose šalyse pradėjo labai sparčiai augti (~1950–1970 m.).
Ką medicinos fizikai veikia sveikatos priežiūros įstaigose?
Didžioji dalis medicinos fizikų dirba spindulinės terapijos srityje, kur onkologinėms ligoms gydyti naudojami pažangūs linijiniai greitintuvai. Medicinos fizikai taip pat dirba ir radiologijoje: daug dėmesio skiriama kompiuterinei tomografijai, intervencinei radiologijai, mamografijai ir kitiems rentgeno diagnostikos metodams.
Medicinos fizikai dalyvauja ruošiant pirkimo specifikacijas įrangai su jonizuojančiosios spinduliuotės šaltiniais, instaliuojant sudėtingą įrangą, planuojant patalpas, vertinant apšvitą, optimizuojant diagnostines procedūras ir protokolus, atliekant įrangos priėmimo bandymus, kalibruojant įrangą, vertinant pacientų bei nėščiųjų pacienčių / vaisiaus patiriamą apšvitą ir t. t.
Ypatingas dėmesys skiriamas planuojant ir atliekant spindulinės terapijos ir branduolinės medicinos terapines procedūras, vykdant spindulinės terapijos įrangos kalibravimą, atliekant pacientų dozimetriją ar nagrinėjant nenumatytosios apšvitos atvejus ir kt.
Medicinos fizikai radiacinės saugos srityje, moksle, versle
Medicinos fizikai taip pat dirba reguliuojančioje institucijoje (Radiacinės saugos centre), asmens sveikatos priežiūros įstaigose ar kitose įstaigose, kur pagal savo kompetenciją, vykdo radiacinės saugos priežiūrą, dalyvauja valdant radiologines ar branduolines avarijas bei vykdant medicininės, gyventojų ir aplinkos apšvitos stebėseną, taip pat vertina patalpų projektų, kuriuose numatoma veikla su medicininės paskirties jonizuojančiosios spinduliuotės šaltiniais, atitikimą radiacinės saugos reikalavimams.
Tikėtina, jog ateityje daugiau medicinos fizikų dirbs su labai galingais lazeriais.
Dalis medicinos fizikų pasirenka mokslą ar verslą, vykdo eksperimentus, susijusius su medžiagotyra, jonizuojančiosios spinduliuotės poveikiu gyviems organizmams, fantomų kūrimu arba dirba su nejonizuojančiąja spinduliuote (lazeriais, akustiniais diagnostiniais metodais). Tikėtina, jog ateityje daugiau medicinos fizikų dirbs su labai galingais lazeriais, galinčiais išgauti jonizuojančiąją spinduliuotę arba gaminti radionuklidus.
Daugiau nei 40 mln. branduolinės medicinos procedūrų
Lietuvoje, kaip ir visame pasaulyje, kiekvienais metais daugėja medicininėje radiologijoje naudojamos įrangos, taip pat auga ir atliekamų procedūrų skaičius. Dėl to didėja medicininė apšvita. Remiantis 2018 m. „World Nuclear Association“ paskelbtais duomenimis, pasaulyje atliekama daugiau nei 40 mln. branduolinės medicinos procedūrų ir šis skaičius kasmet auga apie 5 proc.
Lietuvoje, kaip ir visame pasaulyje, kiekvienais metais daugėja medicininėje radiologijoje naudojamos įrangos.
Kasmet diagnozuojama ar gydoma daugiau nei 40 mln. pacientų, iš jų 9 mln. – Europoje, apie 16 mln. – JAV. Terapija sudaro apie 10 proc. nuo visų atliekamų branduolinės medicinos procedūrų. Remiantis Jungtinių Tautų mokslinio komiteto biologiniam jonizuojančiosios spinduliuotės poveikiui tirti (UNSCEAR) duomenimis, nuo 2008 iki 2020 m. branduolinės medicinos terapinių procedūrų skaičius išaugo nuo 0,88 iki 1,4 mln., o diagnostinių procedūrų – nuo 33 iki 40 mln.
Tuo pačiu laikotarpiu kompiuterinės tomografijos tyrimų skaičius išaugo nuo 220 iki 403 mln. procedūrų per metus, intervencinės radiologijos – nuo 3,6 iki 23,6 mln. Ateityje bus atliekama dar daugiau tokių diagnostinių ir terapinių procedūrų.
Jonizuojančiosios spinduliuotės panaudojimas turi būti prasmingas ir pagrįstas
Labai svarbus medicinos fiziko vaidmuo – radiologinių procedūrų optimizavimas. Jonizuojančiosios spinduliuotės panaudojimas turi būti prasmingas – gaunamas vaizdas turi būti toks, kad būtų galima tinkamai diagnozuoti ligą, tačiau kuo geresnis vaizdas, tuo didesnę apšvitą patiria pacientas ir darbuotojai. Tik tais atvejais, kai reikalingas labai detalus vertinimas, apšvita gali būti didesnė.
Jautriausi jonizuojančiosios spinduliuotės poveikiui yra kūdikiai, vaikai ir nėščiosios, todėl būtina įvertinti tinkamiausią ir saugiausią vaizdo gavimo būdą ir galimą riziką.
Medicinos fizikai padeda parinkti optimalius parametrus rentgeno tyrimus atliekant vaikams, nėščiosioms. Dažnai patariama neatlikti rentgeno diagnostikos tyrimų nėštumo laikotarpiu arba siūloma juos pakeisti kitais tyrimais, pvz., ultragarsu, magnetiniu rezonansu, bet tam tikrais atvejais tokie tyrimai atliekami, nes jie – būtini. Tokiais atvejais nėščiai moteriai skiriamas ypatingas dėmesys, ypač jeigu procedūra atliekama pilvo ar dubens srityse.
Atliekant rentgenologinius tyrimus kūdikiams ir vaikams, vadovaujamasi taisykle: apšvitos dozė turi būti tokia maža, kad jos pakaktų diagnozei nustatyti, t. y. pacientas turi būti kuo mažiau apšvitintas gaunant reikiamos kokybės diagnostinį vaizdą.
Profesinė apšvita ir pacientų radiacinė sauga
Profesinės apšvitos vertinimą atliekame nuolat, ypatingas dėmesys skiriamas darbuotojams, dirbantiems intervencinėje radiologijoje ir kardiologijoje, branduolinėje medicinoje. Dėl darbo specifikos jie gauna didesnes apšvitos dozes palyginti su kitų sričių sveikatos priežiūros medicinos darbuotojais.
Taip pat vertinamos ir analizuojamos ir kitų medicinos darbuotojų, dirbančių su rentgeno diagnostikos aparatais, kompiuterinės tomografijos, chirurginėmis rentgeno sistemomis (C-lankais) ir kt., gaunamos apšvitos dozės. Matavimams naudojami individualieji ir skaitmeniniai dozimetrai, su pastaraisiais galima tiksliai išmatuoti sukauptą apšvitos dozę procedūros metu ir pamatyti, kokia yra dozės galia tam tikru momentu.
Branduolinėje medicinoje siekiant sumažinti ir optimizuoti darbuotojų patiriamą apšvitą, ypač dirbant su didelės energijos radiofarmaciniais preparatais (18F-FDG), diegiamos įvairios darbuotojų apšvitą mažinančios priemonės, pavyzdžiui, ekranuoti automatiniai radiofarmacinių preparatų injektoriai, efektyviai apsaugantys nuo skleidžiamos jonizuojančiosios spinduliuotės ir žymiai sumažinantys apšvitą dirbant su radiofarmaciniais preparatais.
Dirbdami su radiofarmaciniais preparatais (juos ruošdami ir leisdami) darbuotojai patiria viso kūno apšvitą, bet daugiausia apšvitos patiria rankos. Siekiant išsamiau ir tiksliau ištirti ir optimizuoti branduolinės medicinos darbuotojų dozes ir apšvitos riziką, atliekami išsamūs rankų apšvitos tyrimai. Rankų dozės matuojamos nuolat nešiojant ant piršto specialų prietaisą – žiedinį dozimetrą.
Taip pat reguliariai vykdoma asmeninių darbuotojų apsaugos priemonių patikra, nes jas naudojant gali deformuotis švinuotos arba naujoviškos bešvinės gumos speciali darbuotojų apranga, tokia kaip prijuostės, apykaklės ir kt.
Pacientų radiacinė sauga užtikrinama periodiškai atliekant įrangos kokybės kontrolę, diegiant radiacinės saugos kultūrą, reguliariai vertinant ir analizuojant pacientų dozes, keliant personalo kvalifikaciją ir t. t. Apšvitos mažinimas ir optimizavimas yra komandinis gydytojų, radiologijos technologų, radiacinės saugos specialistų ir medicinos fizikų darbas.
Ateityje, pasitelkus dirbtinį intelektą, daug procesų bus automatizuoti.
Ateityje, pasitelkus dirbtinį intelektą, daug procesų bus automatizuoti, pradedant nuo kokybės kontrolės bandymų ir baigiant diagnostinių vaizdų vertinimais. Tačiau dirbtinio intelekto sprendimus irgi reikės tikrinti, patvirtinti, o tai turės atlikti medicinos fizikai kartu su kitais specialistais.
Fantomai medicinoje
Medicininės įrangos, susijusios su jonizuojančiosios spinduliuotės apšvita, parametrų tikrinimas taip pat yra neatsiejama medicinos fizikų darbo dalis.
Medicinos fizikai atlieka įrangos kalibravimą bei patikrinimą kalibraciniais šaltiniais arba specialiais fantomais, imituojančiais žmogaus kūną. Kalbant apie fantomus, jie skiriasi: vienokie naudojami branduolinėje medicinoje, kitokie – spindulinėje terapijoje, radiologijoje. Yra daug skirtingų fantomų, jų naudojimas priklauso nuo aparato ir procedūros specifikos.
Tam tikri fantomai gali būti atspausdinti 3D spausdintuvais – tokie fantomai imituoja žmogaus organus ar kūno sritis. Analizuojant fantomų radiologinius vaizdus, vertinamas įrangos veikimas. Taip pat klinikinėje praktikoje naudojami įvairūs kalibraciniai šaltiniai, kurie gali būti skirtingos formos, energijos ir aktyvumo.
Kalibraciniai šaltiniai dažniausiai naudojami branduolinėje medicinoje, tai radioaktyvūs šaltiniai kuriuos pasitelkus kasdien konfigūruojama, tikrinama ir kalibruojama skenavimo ir aktyvumo matavimo įranga.
Įranga nuolat tobulėja
Didžiosios ligoninės įprastai dėl nusidėvėjimo ir naujų technologijų diegimo kas 10–15 metų keičia diagnostinę ir gydymo įrangą, tuomet reikia labai detaliai išnagrinėti rinką, atsirandančias naujoves ir kaip jos gali gerinti paslaugų kokybę. Visai neseniai rinkoje atsirado kompiuterinis tomografas su fotonų skaičiavimo algoritmu, kurio specialus detektorius leidžia sumažinti pacientų apšvitą. Lietuvoje dar nėra tokio aparato, bet tikėtina, kad ateityje turėsime.
Branduolinėje medicinoje irgi netrūksta naujovių – atsirado naujos kartos skenavimo aparatų, leidžiančių sumažinti pacientams skiriamo radiofarmacinio preparato aktyvumą ir taip sumažinti apšvitą bei gauti aukštos kokybės diagnostinius vaizdus.
Branduolinėje medicinoje irgi netrūksta naujovių – atsirado naujos kartos skenavimo aparatų.
Lietuvoje yra keli tokie aparatai, pavyzdžiui, SPECT įranga su moderniais CZT (kadmio-cinko telūrido) skaitmeniniais detektoriais, didelio jautrio pozitronų emisijos tomografas. Šalies spindulinės terapijos skyriuose atnaujinti ar naujai įdiegti šiuolaikiški, pažangūs linijiniai greitintuvai.
Turime naujus angiografijos aparatus su specialiais vaizdo apdorojimo algoritmais, leidžiančiais sumažinti pacientų ir darbuotojų apšvitą, gaunamą sudėtingų operacijų metu. Tobulėjant diagnostinei ir gydymo įrangai, medicinos fizikai turi nuolat atnaujinti savo žinias.
Radiacinės saugos centras vertina profesinį pasirengimą
Specialistas, baigęs medicinos fizikos magistro studijas, dar negali dirbti savarankiškai, kelerius metus jį kuruoja kitas patyręs šios srities medicinos fizikas. Nuo 2003 m. Lietuvoje medicinos fizikus ruošia Kauno technologijos universitetas (KTU), bendradarbiaujant su Lietuvos sveikatos mokslų universitetu vykdoma akredituota medicinos fizikos magistro studijų programa. Nuo 2010 iki 2014 m. medicinos fizikus ruošė ir Vilniaus universitetas, jame medicinos fizikos magistro studijas baigė šio straipsnio autorius.
Norėdamas tapti medicinos fizikos ekspertu branduolinėje medicinoje, spindulinėje terapijoje ar radiologijoje arba intervencinėje radiologijoje, asmuo turi turėti ne trumpesnę nei 3 metų medicinos fiziko klinikinio darbo sveikatos priežiūros įstaigoje patirtį; dokumentus, patvirtinančius profesinį tobulinimąsi, paskelbtų publikacijų mokslo leidiniuose, pristatytų mokslinių tyrimų / rezultatų tarptautinių ir nacionalinių mokslinių konferencijų pranešimuose sąrašą. Pateiktą infomaciją išnagrinėja vertinimo komisija, nustatanti medicinos fiziko eksperto atitiktį profesinio pasirengimo kvalifikaciniams reikalavimams ir gebėjimams.
Organizacijos, vienijančios medicinos fizikus
Medicinos fizikus vienija Medicinos fizikų draugija (MFD) ir Lietuvos medicinos fizikų ir biomedicinos inžinierių asociacija. MFD yra savanoriška ne pelno siekianti visuomeninė organizacija, turinti beveik 70 narių, daugiausia tai yra medicinos fizikai, dirbantys skirtingose sveikatos priežiūros įstaigose.
MFD pagrindinis tikslas yra kaupti ir skleisti žinias bei patirtį spindulinių technologijų ir medicinos fizikos metodų taikymo srityje naudojant jonizuojančiąją spinduliuotę žmonių gydymo bei diagnostikos tikslams. MFD organizuoja mokslinius, edukacinius ir praktinius seminarus ir susitikimus, skirtus medicinos fizikams ir kitiems, besidomintiems šia tematika, bendradarbiauja su kitų Baltijos šalių medicinos fizikų organizacijomis, Europos medicinos fizikos organizacijų federacija.
Daugiau informacijos apie radiacinę saugą rasite skiltyje – Lietuvos žmonių radiacinė sauga.
