Wo Strahlenphysik auf Strahlenbiologie trifft: Vielfältige Karrierewege für Studenten eröffnen – Physics World

Wo Strahlenphysik auf Strahlenbiologie trifft: Vielfältige Karrierewege für Studenten eröffnen – Physics World

Strahlentherapie-Linac

Physik für Patienten, Physik für die Gesundheit, Physik für das Gute: Das ist die hochkarätige Karrierechance, die Studierende erwartet, die diesen September an die Universität Oxford (Großbritannien) gehen, um ihre Plätze im neu eröffneten Programm einzunehmen MSc in medizinischer Physik mit Strahlenbiologie. Dieses einjährige Vollzeit-Masterstudium richtet sich an promovierte Wissenschaftler, die eine berufliche Laufbahn in der medizinischen Physik anstreben – aus klinischer oder akademischer Forschungsperspektive – sowie an verwandte Rollen, die ein tiefgreifendes Verständnis der medizinischen Physik (Strahlung) erfordern (z. B. Schutz und Sicherheit oder Produktentwicklungs- und Engineering-Funktionen innerhalb der spezialisierten Technologieunternehmen, die die Bereiche medizinische Bildgebung und Strahlentherapie bedienen).

Der MSc startet mit einer ersten Kohorte von 15 Studierenden für das Studienjahr 2023/24 und ist eine Zusammenarbeit zwischen der Universität Oxford Abteilung für Onkologie und für Abteilung für medizinische Physik und klinische Technik am Oxford University Hospitals (OUH) NHS Foundation Trust. Der akademische Zyklus ist das, was er ist, Bewerbungen für das Studienjahr 2024/25 sind bereits möglich (ab September 2024) von Kandidaten, die einen erstklassigen oder guten Bachelor-Abschluss der oberen zweiten Klasse mit Auszeichnung in Physik oder einem eng verwandten Fach besitzen oder voraussichtlich erreichen werden.

Daniel McGowan

„Unsere Lehrpriorität besteht darin, zu erläutern, wie ionisierende und nichtionisierende Strahlung in der klinischen Praxis eingesetzt werden, sowohl im Kontext der Strahlentherapie als auch der medizinischen Bildgebung“, erklärt Daniel McGowan, akademischer und klinischer Leiter des MSc (sowie Leiter der Ausbildung). und Forschung in der OUH-Abteilung für medizinische Physik und klinische Technik). Dieser Schwerpunkt auf Strahlungsphysik wird durch spezielle Lehrmodule zu den Grundprinzipien der Radiobiologie verstärkt, um Doktoranden ein detailliertes Verständnis der Auswirkungen von Strahlung auf molekularer und zellulärer Ebene zu vermitteln (z. B. wie Strahlung DNA-Schäden verursacht und wie sich diese auf DNA-Schäden auswirken fortgeschrittene Behandlungsmodalitäten in der Radioonkologie).

„Wir versuchen, diesen MSc von anderen medizinischen Physikkursen abzuheben, indem wir Lücken auf dem Lernmarkt schließen“, fügt McGowan hinzu. „Während die Radiobiologie im Mittelpunkt steht, legen wir auch großen Wert auf eine Reihe anderer aktueller Themen, die Medizinphysiker am Anfang ihrer Karriere zunehmend verstehen müssen – von der Gestaltung klinischer Studien bis hin zu klinischen Studien.“ Auswirkungen des maschinellen Lernens auf die Krebsdiagnose und Behandlungsplanung für die Strahlentherapie.“

An Möglichkeiten mangelt es nicht

Ein weiterer Schwerpunkt für McGowan und seine Lehrkollegen besteht darin, die Vielfalt der Karrierewege aufzuzeigen, die Absolventen eines kombinierten Studiums in medizinischer Physik und Strahlenbiologie zur Verfügung stehen.

Eine Möglichkeit, Studenten dabei zu helfen, ihre nächsten Schritte herauszufinden, ist das umfangreiche Gastrednerprogramm innerhalb der Abteilung für Onkologie – sei es ein klinischer Physiker, der über die Implementierung der MR-gesteuerten Strahlentherapie in einem Krankenhaus spricht, oder ein F&E-Wissenschaftler aus der Industrie, der sich auf Bildgebungssoftware spezialisiert hat . „Die Flexibilität, die unser MSc bietet, ist entscheidend“, erklärt er. „Daher ermutigen wir die Studierenden, offen für ihre langfristige Berufswahl zu sein.“

Darüber hinaus sind Wahlmöglichkeiten und Flexibilität fest in das MSc-Forschungsprojekt und die Dissertation integriert – eine Arbeit, die durchgeführt wird, nachdem die Studierenden ihre sechsmonatigen MSc-Lehrveranstaltungsmodule abgeschlossen haben. Die Kohorte 2023/24 wird eine lange Liste von Forschungsprojekten zur Auswahl haben, darunter experimentelle Studien zur FLASH-Strahlentherapie (um aufzuklären, wie Strahlung mit ultrahohen Dosisraten Kollateralschäden und Toxizität in normalem gesundem Gewebe drastisch reduzieren und gleichzeitig die Antitumoraktivität aufrechterhalten kann). ); Patientensicherheit und Qualitätssicherung bei der MR-gesteuerten Strahlentherapie (bei der eine MR-Linac-Konfiguration es Ärzten ermöglicht, in Echtzeit zu sehen, was sie behandeln, und die Strahlenabgabe entsprechend anzupassen); sowie Untersuchungen zum Einsatz virtueller Realität zur Verbesserung des Patientenerlebnisses.

Gesucht: multidisziplinäre Physiker

Weitere Projektoptionen sind die gezielte Unterstützung von Industriepartnern in Forschung und Entwicklung – beispielsweise bei der Erprobung und Optimierung von fortschrittliche Bildgebungsalgorithmen für PET oder MRT-Systeme – oder Zusammenarbeit mit Regierungswissenschaftlern, die sich auf Strahlenschutz, Sicherheit und Regulierung auf dem nahegelegenen Harwell-Campus spezialisiert haben Britische Gesundheitssicherheitsbehörde (UKHSA).

Tom Whyntie

Neben dem zweigleisigen Schwerpunkt auf medizinischer Physik und Strahlenbiologie ist ein weiteres Unterscheidungsmerkmal des neuen MSc-Studiengangs die Möglichkeit, die er den Studierenden bietet, direkt von klinischen Physikern zu lernen, die an der Spitze der Diagnose und Behandlung in einem Krankenhausumfeld der OUH arbeiten. „Wir konzentrieren uns auf die inhärente Interdisziplinarität zwischen Physik, Biologie und Medizin“, bemerkt Tom Whyntie, Lehrbeauftragter in der Abteilung für Onkologie und verantwortlich für die Ausbildung und Entwicklung von MSc-Studenten.

Whyntie selbst schlug einen etwas verworrenen Weg in die medizinische Physik ein, nachdem er an der University of Cambridge in der Erforschung der Dunklen Materie promoviert hatte Der Large Hadron Collider des CERN (LHC). „Angesichts meines Hintergrunds erkenne ich die Bedeutung der Blue-Sky-Physik, die größtenteils von intellektueller Neugier angetrieben wird“, erklärt er. „Was mich an meiner aktuellen Forschung – der Entwicklung neuartiger Pulssequenzen für die MR-gesteuerte Strahlentherapie – umgehauen hat, ist der direkte Einfluss der Arbeit auf Behandlungsergebnisse und Patientenversorgung. Das ist Physik in Aktion – die direkte Verbindung zwischen Forschungslabor, klinischer Umsetzung und klinischer Anwendung im großen Maßstab.“

  • Das Institut für Physik und Ingenieurwissenschaften in der Medizin (IPEM) akkreditiert Masterstudiengänge in medizinischer Physik und biomedizinischer Technik im Vereinigten Königreich. Da es sich um einen neuen Studiengang für das Studienjahr 2023/24 handelt, verfügt der MSc in Medizinischer Physik mit Radiobiologie der Universität Oxford über den vorläufigen Akkreditierungsstatus von IPEM. Der Kurs wird einer weiteren Prüfung zur vollständigen Akkreditierung unterzogen, sobald die erste Kohorte von Studierenden die Lehr- und Forschungsmodule im Herbst 2024 abgeschlossen hat, wobei die erste Kohorte und die nachfolgenden Studierenden die IPEM-akkreditierte Abschlussqualifikation erhalten.

Die Grenzen der Radioonkologie verschieben

Nathalie Lövgren

Nathalie Lövgren ist Medizinphysikstudentin und absolviert einen DPhil in Onkologie an der Universität Oxford. Hier erzählt sie Physik-Welt über ihre bisherigen Forschungserfahrungen und die Lernmöglichkeiten für Doktoranden, die ein Master- oder Doktoratsstudium innerhalb der Abteilung in Betracht ziehen.

Was ist der Schwerpunkt Ihrer DPhil-Arbeit?

Ich bin Mitglied bei Das multidisziplinäre Team von Kristoffer Petersson Untersuchung der biologischen Mechanismen, die der FLASH-Strahlentherapie zugrunde liegen, und der optimalen Möglichkeiten zur Umsetzung der Technik in die klinische Praxis. Meine DPhil-Arbeit konzentriert sich auf die klinische Umsetzung: Bewertung der Machbarkeit des Einsatzes der FLASH-Protonentherapie in der klinischen Praxis und wie der FLASH-Effekt (normale Gewebeschonung) im Behandlungsplanungssystem berücksichtigt werden kann.

Wie wichtig ist Ihnen als Nachwuchswissenschaftlerin die Zusammenarbeit?

Es ist grundlegend – und wesentlich. Die Abteilung für Onkologie ist ein kosmopolitisches Forschungsumfeld, in dem Gastdoktoranden aus anderen britischen und EU-Institutionen ihre Forschung bei uns in Oxford durchführen, entweder für Wochen oder Monate. Für mich persönlich bedeutet das, dass ich unterschiedliche Forschungshintergründe kennen lernen, mich gegenseitig befruchten und ein Netzwerk in den Bereichen Medizinphysik und Onkologie aufbauen kann.

Wie sieht es mit Lern- und Weiterentwicklungsmöglichkeiten aus, die über Ihre Kernforschung hinausgehen?

Wir werden ermutigt, die Grenzen unserer umfassenderen Kompetenzentwicklung zu überschreiten und Möglichkeiten zu priorisieren, die für uns im weiteren Verlauf unserer Forschungskarriere von Nutzen sein werden. Ein typisches Beispiel: Ich habe mich gerade für einen siebenmonatigen Online-Python-Kurs – Training in Data Science and Machine Learning for Health, Disease and Bioscience – am University College London angemeldet. Die Kursabdeckung bildet eine hervorragende Grundlage für eine Vielzahl zukünftiger Programmier- oder maschineller Lernprojekte. Auch Öffentlichkeitsarbeit und Engagement sind von entscheidender Bedeutung. Ich habe meine Forschung bisher auf mehreren internationalen Konferenzen vorgestellt und dabei wertvolle Kontakte und Kooperationen mit anderen Nachwuchswissenschaftlern sowie Anbietern von Strahlentherapiegeräten geknüpft.

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