Meditsiinifüüsika ja meditsiinitehnika ühendavad teaduse, inseneeria ja meditsiini, pakkudes spetsialistidele võimalust panustada patsientide ravisse ja tehnoloogia arengusse. Põhja-Eesti Regionaalhaigla kiiritusravi keskuse juhataja Kätlin Tiigi jagab oma teekonda ja selgitab, miks need erialad on nii olulised ning millised võimalused ootavad lõpetajaid Eestis ja rahvusvahelisel tasandil.
Kuidas te sattusite meditsiinifüüsika ja meditsiinitehnika valdkonda ning mis teid selles kõige rohkem köidab?
Õppisin põhikoolis ja gümnaasiumis Tallinna Tehnikagümnaasiumis, mis sel ajal oli tugeva reaalsuunaga. Mulle meeldisid reaalained, aga ka ajalugu ja keeled, kuid ülikooli astumisel oli siiski valikus ainult matemaatika või füüsika. Kaalusin ka nende ainete õpetajaks õppimist, aga vanaema tol ajal ikkagi soovitas tehnikaülikooli ja inseneri erialasid.
Nii mu vanaema oli kui ka mu vanemad on arstid ning käisin neil ikka Eesti Onkoloogiakeskuses tööl kaasas. Seal nägin esimest korda meditsiinifüüsikuid ning nende tööd ja see hakkas huvi pakkuma. Bakalaureuseõppes õppisin tehnilist füüsikat ja oma lõputöö tegin pooljuhtide alal, kuid magistriõppesse astusin sisse TalTechi biomeditsiinitehnika ja meditsiinifüüsika erialale, tegin lõputöö kiiritusravi valdkonnas.
Peale TalTechi õppisin ja tegin praktika Itaalias Teoreetilise Füüsika Keskuse (ICTP) juures, kus läbisin juba spetsiifilise kiiritusravi füüsika kava. Enamik minu kursusekaaslasi oli samuti kiiritusravi spetsialiseerumisega ja rahvused olid väga mitmekesised, mina sain väga headeks sõpradeks Valgevenest ja Kasahstanist pärit neidudega, kellega esimesel aastal koos ühes korteris elasime.
ICTP-s oli rahvusvaheline seltskond, kõiki kultuure ja kombeid oli ning sellega arvestati. Hinnete andmise süsteem on neil teistsugune: eksamid on kuni 30 punkti ja lõputöö 100 punkti, nn cum laude ehk 3 lisapunkti eksamil või 10 lisapunkti lõputöös annavad õppejõud oma nägemuse ja hinnangu alusel.
Tööpraktika oli juba Itaalias kohalikes haiglates, meid jagati riigi peale erinevatesse linnadesse. Mina olin Veronas ja nii nagu Itaalia elu filmides paistab, eks vabal ajal see nii ongi – suvel soojad ilmad, suured rahvahulgad tänavatel ja kohvikutes aega veetmas, gelato, pasta, muusika.
Covidi perioodil talve hooajal oli keerulisem, saime palju toas istuda, oli palju liikumispiiranguid.
Tööalaselt oli huvitav see, et neil on suuremad meeskonnad ja tänu sellele jõuab rohkem teha teadus- ja arendustööd ning osaleda erialaseltsides, aga tehnoloogia ja kliinilise poole pealt on meie tase Eestis tänapäeval sarnane. Kuna aga neil on ka rohkem patsiente, siis kasutusel on seadmeid ja tehnikaid, mida meil lihtsalt ei ole mõistlik ülal pidada. Veronas sain mõned nädalad olla ühes sellises spetsiifilises üksuses, kus kiiritusravi seadmena kasutati Gammaknife seadet. Antud seadet kasutatakse aju hea- ja pahaloomuliste haiguste raviks. See on kiiritusraviseade, mis sisaldab 192 Co-60 radioaktiivset allikat ja need asuvad kerajalt ümber patsiendi pea.
Ravi planeerimine ja läbiviimine on hoopis teistsugune kui lineaarkiirenditega, mis meil Eestis kasutusel on. Samuti nägin põgusalt operatsiooniaegset (intraoperatiivne) kiiritusravi, mida meil samuti pole. Mind köidab mitmekesisus – on kindlaid tõdesid nagu füüsikaseadused, mis annavad töös stabiilsuse, aga ka uusi avastusi ja põnevust, mis kaasnevad tehnoloogia ja meditsiini arenguga.
Millised on meditsiinifüüsiku ja meditsiinitehnika inseneri peamised tööülesanded? Millistes asutustes nad tavaliselt töötavad?
Meditsiinifüüsik osaleb kliinilises ravitöös koos ravimeeskonnaga. Spetsiifilised ülesanded sõltuvad sellest, kus valdkonnas meditsiinifüüsik töötab, kas kiiritusravis, nukleaarmeditsiinis või diagnostilises ja menetlusradioloogias. See on patsientide ravi planeerimine ja ravi ohutuse tagamine, seadmete vastuvõtu- ja toimimiskatsed, kvaliteedisüsteemis osalemine, nagu näiteks kvaliteedikontrollid, auditid, ohujuhtumite analüüs ja süsteemi parendus.
Sinna juurde käivad ka kiirgusohutusega seotud tööd, uute tehnoloogiate kasutuselevõtt, kliinilistes ja teadusuuringutes osalemine, personali koolitamine ja muud. Lisaks haiglale töötab meditsiinifüüsikuid ka ülikoolides, teadusasutustes, rahvusvahelistes organisatsioonides. Meditsiinifüüsiku töö on interdistsiplinaarne ja nõuab nii tugevat füüsika tausta kui ka meditsiinialaseid teadmisi.
Haigla kontekstis osaleb meditsiinitehnika insener samuti kliinilises töös. See tähendab, et koostöös kliinilise meeskonnaga osaleb ta meditsiiniseadmete hankimises, nende paigaldamises ja seadistamises, personali koolitamises seadmete kasutuse osas, seadmete hooldamises, rikete kõrvaldamises. Olulisel kohal on ka seadmete remontimine, nende ohutu mahakandmine ja utiliseerimine, sealhulgas näiteks radioaktiivsete jäätmete käitlus haiglas. Palju meditsiinitehnika insenere töötab ka meditsiiniseadmete ettevõtetes, kes tegelevad nii seadmete maaletoomise, müügi ja paigaldusega kui ka regulaarse hooldusega. Meditsiinitehnika inseneri töö on samuti interdistsiplinaarne ja nõuab rohkem tehnoloogiaalast tausta.
Kui suur on vajadus nende spetsialistide järele Eestis ja rahvusvahelisel tööturul? Millised sektorid neid enim vajavad?
Vajadus on ja pigem kasvab – tehnoloogiat tuleb aina rohkem ja meditsiinivaldkonnas kasvab nii töö maht patsientide näol kui meditsiiniseadmete arv. Eestis vajavad meditsiinifüüsikuid enim haiglad, biomeditsiinitehnika insenere haiglad ja ettevõtted, kes meditsiiniseadmeid Eestisse tarnivad, paigaldavad ja neid hooldavad. Rahvusvahelisel tööturul on väljundiks ka ettevõtted, kes tegelevad meditsiinisektorile mõeldud tarkvara ja tehisintellekti arendamisega, dosimeetriliste vahendite arendamise, müügi, remondi ja kalibreerimisega, tarvikutega. Näiteks fantoomid kvaliteedikontrollide tarbeks ja muud. Lisaks uurimisgrupid ja teadusasutused, kes viivad läbi kliinilisi uuringuid.
Millised tehnoloogiad ja innovatsioonid on hetkel kõige suurema mõjuga meditsiinifüüsikas ja -tehnikas?
Tehisintellekt kindlasti ja selle rakendused eri valdkondades. Kiiritusravis on selle rakenduskohaks ravi planeerimise protsessi kiirendamine (lühem ravi planeerimise ülesvõtte ja kiiritusravi alguse vahel), mis on aluseks personaliseeritud kiiritusravile (ravi kohandamine igapäevaselt vastavalt anatoomilistele ja kasvaja muutusele).
Aga ka rutiinsete protsesside, nagu näiteks kvaliteedikontrolli dokumenteerimine ja automatiseerimine, et vabastada personali aega. Diagnostilises valdkonnas kasutatakse tehisaru uuringute kirjeldamiseks, ühe eesmärgina vähendada töömahtu, aga huvitavama eesmärgina avastada haigusi varasemalt. Juba praegu on tõestatud, et tehisaru suudab tuvastada uuringutel haigusi varem kui inimene. Näiteks vähi avastamisel on mitmel paikmel tõestatud, et tehisaru suudab kas sama hästi või paremini vähki pildiliselt diagnoosida kui uuringut kirjeldav inimene. Tulevikus võiks see meditsiinis oluline abikäsi olla.
Lisaks on tehisaru abi vaja suurte andmemassiivide analüüsiks ja seoste loomiseks – meditsiinis kogutakse väga palju terviseandmeid, mida inimene lihtsalt ei jõua uurida. Tegelikult me kogume selliseid andmeid ka ise igapäevaselt näiteks oma nutikelladega.
Mida tavaline inimene nende nutikelladesse kogutavate terviseandmetega peale saaks hakata?
Nutikella kasutajad teavad, kui palju vidinaid ja huvitavaid graafikuid näeb Apple Watchi või Garmini rakendusest. Paljud kannavad neid 24/7 ja kuude ning aastate kaupa. Nad koguvad südamelöögisagedust (treeningutel, magades, igapäevaselt), HRV-d (heart rate variability), jälgivad liikumisaktiivsust, unekvaliteeti (palju öösel liigutad, norskad jne). Kui sinna veidi andmestikku ise veel lisada (näiteks naised oma menstruaaltsükli andmed), treeningute andmeid, siis saab juba ise seoseid luua ja järeldusi teha, näiteks teen hilja õhtul trenni / joon alkoholi -> une kvaliteet on kehv (see paistab HRV pealt välja).
See on selline pindmine näide, aga reaalselt – kuna neid andmeid on väga palju ja kui need siduda inimese reaalse meditsiinilise haiguslooga, võiks see anda huvitavaid tulemusi. Tehisaru suudab neid seoseid lihtsalt rohkem luua, sest ta suudab suuremat mahtu analüüsida kui inimese mõistus.
Kuidas on tehnoloogia areng, võtame kasvõi näiteks tehisintellekti, robootika või uued pildindusmeetodid, muutnud meditsiinifüüsiku ja -tehnika inseneri tööd viimase kümnendi jooksul?
Kaasaegsemaks, kõrgtehnoloogilisemaks lühidalt öeldes. Kui minevikus võis nii füüsikut kui inseneri kujutada ette kui meistrimeest, kes töökojas ise midagi meisterdas, meditsiinis sageli ise seadmeid opereeris, siis praegu on lisandunud palju nii-öelda mõtestatud tööd, sest palju rutiinset ja käsitööd on automatiseeritud ja lisandunud on tehisintellekti lahendusi. Tõusnud on ka arvutite arvutusvõimsused ja kiirus, mis on puhtalt juba aega juurde andnud – ülesanded saavad lahendatud kiiremini. Sellega seoses on IT teadmiste tähtsus mõlemas erialas tõusnud ja tõuseb edaspidi ilmselt veel. Tehisintellekt on tööd ära võtnud, kuid omakorda ka lisanud, sest just meditsiinifüüsikud ja meditsiinitehnika insenerid on need, kes meditsiinisektori jaoks mõeldud rakenduste arendamisesse sisendit annavad, neid testivad ja kliinilisse töösse rakendavad.
Kas nende erialade lõpetanutel on Eestis võimalik teha ka teadustööd või arendada uusi meditsiiniseadmeid ja -lahendusi?
On võimalik, nii kliinilises keskkonnas kui ülikooli juures. Haiglas osalevad teadustöös nii meditsiinifüüsikud kui meditsiinitehnika insenerid, konkreetsed teemad sõltuvad osakonnast ja päevakajalisusest – see tähendab parajasti tegeletakse just sellise tööga, mis reaalset kliinilist kasu toob. Põhja-Eesti Regionaalhaiglas kiiritusravis näiteks on meil kasutusel tehisintellekti lahendus kiiritusravi plaani ettevalmistamisel, mis defineerib patsiendist tehtud ülesvõttel ära tema organid ja lümfisõlmed. See lahendus on meil arendatud koostöös rahvusvahelise partneriga, kellega meil ka praegu koostööleping ja järgmised lahendused arendamisel on.
Kas need valdkonnad, millest me nüüd rääkinud oleme, on rohkem seotud praktilise arendustööga või teadusuuringutega? Kas lõpetajad suunduvad pigem haiglatesse tööle või näiteks tehnoloogiafirmadesse?
Eestis on rohkem praktilist arendustööd, sest antud valdkond pole veel väga suur ja teadusuuringute maht on tagasihoidlik, aga ka neid on ja tekib vaikselt juurde. Mitmed TalTechi lõpetanud on tõesti tööl suurtes haiglates, aga ka meditsiinitehnoloogia ettevõtetes, kellel Eestis esindused on.
Kui võrrelda seda TalTechi õppekava teiste ülikoolide sarnaste programmidega, siis millised on selle tugevused ja eripärad?
Mina käisin ülikoolis päevases õppes. Hetkel on sessioonõpe, millele on nii plusse kui miinuseid. Hea on see, et sessioonõpe sobib tööl käivale inimesele ja võimaldab karjääripööret teha. Halb on see, et nii on minu arvates ikkagi keerulist eriala raske omandada.
Maailmas õpetatakse meditsiinifüüsikat ja meditsiinitehnikat eraldi õppekavadel, kuna Eestis on turg veel väike, siis õpetatakse neid koos, mis ilmselt ka rikastab kogemuste vahetamise mõttes, aga kahe aastaga nii mitmekesisel õppekaval õppides peab olema valmis õppeainete kõrvalt ja pärast ülikooli veel juurde õppima.
Mujal maailmas on meditsiinifüüsika kaval kolm spetsialiseerumist: kiiritusravi, nukleaarmeditsiin, diagnostiline radioloogia. Lisaks on veel nelja-aastane residentuur haiglas, mis sarnaneb arstiõppele. Tulevikus võiks ka Eestis nii olla.
Mida peaks teadma tudeng, kes kaalub nende erialade õppimist? Kas selleks on vaja väga tugevat füüsika- või inseneeriatausta?
Aus vastus on, et pigem jah. Kui gümnaasiumis matemaatika ja füüsika tundides oli tunne, et ikka üldse mitte midagi aru ei saa ja seosed ei teki, siis ei tasu loota, et ülikoolis kergemaks läheb. Aga ei pea tingimata pärit olema reaalkallakuga koolist.
Väga paljudes humanitaar- või näiteks kunstikallakuga koolides on väga tugev reaalainete õpe. Ülikoolid sageli pakuvad ka tasandusõppe kursuseid, mida tasub esimesel õppeaastal kõrvale võtta.
Mida ütleksite noorele, kes tunneb huvi tehnoloogia ja meditsiini vastu, kuid pole veel kindel, kas just see eriala on tema jaoks?
Meditsiini ja inseneeria kokkupuutealad on väga põnevad ja pidevalt arenevad. Õppeained tunduvad alguses küll keerulised ja pingutama peab, kuid see tasub ära. Kannatlik ja järjepidev peab olema. Teadmised tulevad kohe, teadmine mõne aja pärast ja arusaamine pika aja jooksul. Ja kui üldse pole kindel, mida õppida, siis ongi hea mõte alustada füüsika, IT või mõnel insenerikaval, sest nendelt on võimalik väga erinevatesse kohtadesse edasi liikuda.
Tutvu TalTechi meditsiinitehnika- ja füüsika magistrikavaga siin. Tule saa reaalsed teadmised TalTechist! Vastuvõtt on alanud: taltech.ee/reaalne.