Strahlenbiologie / Medizinische Strahlenphysik - Interaktive Studienpläne der TU Ilmenau

Physik 1-2, Anatomie und Physiologie 1-2, Klinische Verfahren 1-2

Die Studierenden überblicken Gegenstand, Ziele und Methoden des Faches und seine Stellung und Beziehungen im BSc-Studiengang BMT. Sie beherrschen die spezifische, interdisziplinäre Terminologie und kennen die Physik ionisierender Strahlen, welche in der Medizin genutzt werden. Sie überblicken dies als Wechselwirkungskaskade von der mikroskopischen bis zur makroskopischen Ebene und begreifen, dass in der Medizin immer der letzte physikalische Wechselwirkungsprozess, die makroskopische Wirkung genutzt wird.

Die Studierenden erkennen Arten und Einflüsse biologischer Strahlenwirkungen am Menschen auf den Wirkungsebenen. Sie überblicken die Strahlenanwendungen in der Medizin und begreifen die Entstehung des Strahlenrisikos und können es bewerten. Außerdem sind sie in der Lage, daraus Ziele und Grundsätze des Strahlenschutzes zu begründen.

Die Studierenden verstehen Begriff, Quantifizierung und Bewertung von Risiken in der Gesellschaft und erkennen unterschiedliche Auffassungen zur Bewertung solcher Risiken und können sich mit diesen auseinandersetzen. Sie sind überzeugt von der Notwendigkeit einvernehmlicher, gesellschaftlicher Risikotoleranz und verstehen die besonderen berufsethischen Anforderungen nichtärztlicher Hochschulabsolventen in der Medizin.

Die Studierenden verstehen aus der Vorlesung die Zusammenhänge zwischen Nutzen und Risiken beim Einsatz ionisierender Strahlung in der Medizin. Mit diesen Kenntnissen ist es ihnen möglich sich an fachspezifischen Diskussionen zu beteiligen und an sie gerichtete Fragen zu beantworten. Aus der Reflexion der Diskussionen in den Vorlesungen und Praktika haben die Studierenden gelernt, Kritik an ihrer Meinung zu akzeptieren und andere Meinungen zuzulassen.

Das Fach ist eine der notwendigen Eingangsvoraussetzungen zur Anerkennung des Studienganges BMT zur postgradualen Qualifizierung als Medizinphysik-Experte. Als Sonderleistung wird der Kenntnisnachweis des Grundkurses zum Erwerb von Fachkunde im Strahlenschutz für Medizinphysik-Experten angeboten.

Medizinische Strahlenphysik:
Ionisierende Strahlung: Arten, Überblick, Strahlenquellen in der Medizin;
Elektronenbeschleunigung: Elektronen im elektrischen und magnetischen Feld, relativistische Effekte;
Erzeugung von Röntgenstrahlen: Abbremsung von Elektronen, Bremsspektrum, Wirkungsgrad;
Radioaktivität, Kernstrahlung: Ursache und Arten, Zerfallsgesetz;
Kernspaltung: Entstehung ionisierender Strahlen;
Mikroskopische und makroskopische Quantenwechselwirkung: Wechselwirkungskoeffizienten, Einflussparameter;
Elektronenwechselwirkung:
Wechselwirkungskoeffizienten, Bremsvermögen, Massenbremsvermögen, Einflussparameter.

Strahlenbiologie:
Physikalische Strahlenwirkungen: Wirkungskette, LET, Energiedosis;
Biologische Strahlenwirkungen, Überblick;
Radiolyse des Wassers;
Biologie der Säugerzelle;
Strahlenwirkungen auf die DNA: Intrazelluläres Target, Wirkungsarten, Reparatur;
Strahlenwirkungen auf die Zelle: Arten, Zellüberlebenskurven;
Einflussfaktoren auf das Zellüberleben;
Deterministische Strahlenwirkungen; Teilkörperexpositionen, Strahlenkrankheit;
Stochastische Strahlenwirkungen; Strahlenkrebs, Dosis-Effekt-Kurven, Risikomodelle und -faktoren;
Strahlenwirkungen auf ungeborenes Leben.

Vorlesung

Medienform: PowerPoint-Präsentationen, Mitschriften, Arbeitsblätter

Schlegel, W.; Karger, C. P.; Jäkel, O.:
Medizinische Physik
Berlin: Springer 2018. 726 S.

Krieger. H.: Grundlagen der Strahlenphysik und des Strahlenschutzes,
5. Aufl. Berlin: Springer 2017. 822 S.

Stolz, W.: Radioaktivität: Grundlagen - Messung - Anwendung
5., überarb. u. erw. Aufl. Wiesbaden: Teubner 2005. 215 S.

Podgorsak, E. B.: Radiation Physics for Medical Physicists Sec., enl. Ed. Berlin: Springer 2010. 745 S.

Betz, E.; Reutter, K.; Mecke, D.; Ritter, H.: Biologie des Menschen 15. Aufl.
Wiebelsheim: Quelle & Meyer 2001. 898 S.

Herrmann, Th.; Baumann, M.; Dörr, W.: Klinische Strahlenbiologie - kurz und bündig 4., völlig überarb. Aufl. München: Urban & Fischer 2006. 219 S.

The 2007 Recommendations of the ICRP (3. Biological aspects of radiological protection, Annex A: Biological and epidemiological information on health risks attributable to ionising radiation) Annals of the ICRP 37 (2007) Nos. 2-4, 332 S.

Umweltradioaktivität und Strahlenbelastung: Jahresbericht 2016 Bonn: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau- und Reaktorsicherheit 2017-2018. 378 S