Wiązka Protonowa w Medycynie: Od Teorii do Zastosowań

9 lip 2025, 08:00 → 11 lip 2025, 15:00 Europe/Warsaw

Sala Seminaryjna (Centrum Cyklotronow Bronowice IFJ PAN)

Marzena Rydygier

Współczesna radioterapia to dynamicznie rozwijająca się dziedzina, która łączy osiągnięcia fizyki, biologii i medycyny w celu skutecznego leczenia nowotworów. W szczególności radioterapia protonowa stanowi przełom w precyzyjnym dostarczaniu dawki, umożliwiając maksymalne oszczędzanie zdrowych tkanek przy jednoczesnym skutecznym niszczeniu komórek nowotworowych. Jej rozwój przyczynił się do powstania nowych technologii, takich jak terapia FLASH, oferująca możliwość leczenia nowotworów przy ultra-wysokiej mocy dawki i minimalnych efektach ubocznych.

Celem niniejszego kursu jest nie tylko przedstawienie podstaw teoretycznych radioterapii protonowej, ale także dogłębne omówienie fizyki interakcji protonów z materią, metod dozymetrycznych oraz nowych strategii terapeutycznych. Program opiera się na wynikach najnowszych badań, w tym na zagadnieniach związanych z projektem „Optymalizacja metod napromieniania i charakterystyka dozymetryczna wiązki protonowej FLASH” (NdS-II/SP/0292/2024/01), co pozwoli uczestnikom na zapoznanie się z aktualnym stanem wiedzy i przyszłymi kierunkami rozwoju tej technologii.

Szkoła skierowana jest do lekarzy, fizyków medycznych, inżynierów, studentów oraz wszystkich osób zainteresowanych nowoczesnymi metodami leczenia nowotworów. 

śr., 9 lipca

Moduł 1: ODDZIAŁYWANIE PROTONÓW Z MATERIĄ

1 Podstawy fizyczne

• Zjawiska zachodzące podczas przechodzenia protonów przez materię:
- Jonizacja i ekscytacja atomów.
- Rozpraszanie Coulombowskie (elastyczne i nieelastyczne).
- Reakcje jądrowe – generowanie wtórnych neutronów.

• Krzywa Bragga – lokalizacja maksymalnej dawki w guzie.
• Pojęcie LET i jego rola w radioterapii protonowej.

10:15 Przerwa

2 Porównanie systemów terapeutycznych

• Akceleratory cyklotronowe i synchrotronowe – ich wpływ na energię wiązki.
• Różnice w konstrukcji systemów protonowych dostępnych na rynku.

11:10 Przerwa

3 Dozymetria protonowa

• Jak mierzymy energię i dawkę protonów?
• Metody określania zasięgu wiązki.
• Modele transportu promieniowania w ciele pacjenta.
• Zastosowanie fantomów wodnych do oceny rozkładu dawki.

12:15 Przerwa obiadowa

Moduł 2: WPROWADZENIE DO RADIOTERAPII

4 Podstawowe pojęcia i zasady radioterapii

• Historia i rozwój radioterapii.
• Różnice między radioterapią fotonową a protonową.
• Klasyczne techniki napromieniania:
- IMRT, VMAT (fotonowe).
-Protonoterapia (PBS, wiązka pasywnie rozproszona).
• Standardy kliniczne w radioterapii.
• Porównanie stopnia oszczędzania zdrowych tkanek w radioterapii fotonowej i protonowej.

13:45 Przerwa

5 Biologiczne skutki promieniowania jonizującego

• Mechanizmy uszkodzeń DNA.
• Wskaźnik LET (Linear Energy Transfer) – różnice między fotonami a protonami.
• Efekt Bragga i jego znaczenie kliniczne.

14:40 Przerwa

6 Interakcje promieniowania z komórkami

• Pojęcie radiooporności i radiosensytywności.
• Frakcjonowanie dawek – jak działa w klasycznej radioterapii?

czw., 10 lipca

Moduł 3: PLANOWANIE LECZENIA W RADIOTERAPII PROTONOWEJ