17. Kongres Polskiego Towarzystwa Fizyki Medycznej 2022

29 Sept 2022, 09:00 → 2 Oct 2022, 17:00 Europe/Warsaw

Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej (Kraków)

Joanna Chwiej , Renata Kopeć

Szanowni Państwo,

Kongres Polskiego Towarzystwa Fizyki Medycznej jest cyklicznie, zwykle raz na dwa lata organizowany, przez Polskie Towarzystwo Fizyki Medycznej (PTFM) im. Cezarego Pawłowskiego we współpracy z najlepszymi krajowymi ośrodkami klinicznymi i naukowymi.

W bieżącym roku odbędzie się już po raz siedemnasty, tym razem decyzją Zarządu Głównego PTFM, w Krakowie na Wydziale Fizyki i Informatyki Stosowanej AGH przy ścisłej współpracy z Instytutem Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego PAN, gdzie działa jedyne w Polsce centrum terapii protonowej (Centrum Cyklotronowe Bronowice).

Celem Kongresu będzie przedstawienie najnowszej wiedzy i dokonań oraz wymiana doświadczeń dotyczących rozwoju fizyki medycznej, a w szczególności nowych metod i technik diagnostycznych oraz terapeutycznych. Spotkanie będzie również okazją do zacieśnienia współpracy ośrodków naukowych i akademickich z przedstawicielami otoczenia społeczno-gospodarczego, jak również pozwoli studentom, doktorantom i uczestnikom specjalizacji z dziedziny fizyki medycznej na poszerzenie ich wiedzy w ww. zakresie.

Tematyka konferencji obejmować będzie zagadnienia z zakresu radioterapii (w tym terapii protonowej), obrazowania medycznego, medycyny nuklearnej, ochrony radiologicznej, teranostyki, biosygnałów i nanotechnologii.

Do zobaczenia w Krakowie!

---

Ladies and Gentlemen,

The Congress of the Polish Society of Medical Physics is cyclically, usually once every two years, organized by the Polish Society of Medical Physics (PTFM) in cooperation with the best national clinical and scientific centers.

This year it will be held for the seventeenth time. This time, by the decision of the Main Board of PTFM, in Krakow at the Faculty of Physics and Applied Computer Science of AGH in close cooperation with the Institute of Nuclear Physics PAS, where operates the only proton therapy center in Poland (Bronowice Cyclotron Center).

The aim of the Congress will be to present the latest knowledge and achievements as well as to exchange experiences regarding the development of medical physics, in particular new diagnostic and therapeutic methods and techniques. The meeting will also be an opportunity to tighten the cooperation of scientific and academic centers with representatives of the socio-economic environment, as well as will allow students, doctoral students and participants of specialization in the field of medical physics to expand their knowledge in the above-mentioned area.

The topics of the conference will include issues in the field of radiotherapy (including proton therapy), medical imaging, nuclear medicine, radiological protection, theranostics, biosignals and nanotechnology.

See you in Krakow!

Dojazd

Mapa dojazdu z Dworca Głownego Zachód

Grafika

• Banner_17KongresPTFM (1).pdf
• Banner_17KongresPTFM (2).pdf
• Banner_17KongresPTFM (2).png
• Banner_17KongresPTFM.pdf
• Banner_17KongresPTFM (Prezentacja (169)) (1).pdf
• Banner_17KongresPTFM (Prezentacja (169)) (2).pdf
• Banner_17KongresPTFM (Prezentacja (169)) (3).pdf
• Banner_17KongresPTFM (Prezentacja (169)).pdf

Program

• 17 Kongres PTFM - harmonogramBlokowy.pdf
• 17 Kongres PTFM - harmonogramSzczegolowy.pdf
• 17 Kongres PTFM - program.pdf

Wzory slajdów i posteru

• 17KongresPTFM_Poster_wzor.pptx
• Prezentacja_17KongresPTFM.zip
• Wzor_prezentacji.pptx

Thursday 29 September

Walne zebranie PTFM: Część 1

17:00 Przerwa kawowa

Walne zebranie PTFM: Cześć 2

Friday 30 September

08:00 Rejestracja uczestników

Uroczyste otwarcie Kongresu

Conveners: Joanna Chwiej, Renata Kopeć (Centrum Cyklotronowe Bronowice, Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie)

Sesja inauguracyjna

Convener: Krzysztof Ślosarek (Narodowy Instytut Onkologii - Oddział w Gliwicach)

1 Pierwszy obraz pozytonium mózgu człowieka

W marcu tego roku wykonano pierwsze obrazy czasów życia atomów pozytonium w mózgu człowieka. Obrazy te zostały wykonano na Warszawskim Uniwersytecie Medycznym przez zespół badawczy J-PET za pomocą modularnego i przenośnego prototypu tomografu PET zbudowanego ze scyntylatorów plastikowych. Pomiary wykonano stosując podejście teranostyczne polegające na diagnozowaniu pacjenta z nowotworem mózgu za pomocą farmaceutyków znakowanych izotopem 68Ga i jednoczesnym leczeniu farmaceutykiem znakowanym izotopem 225Ac. Wykonane obrazy są zwieńczeniem kilkunastu lat rozwoju technologii J-PET i otwierają nowy, atrakcyjny z punktu widzenia fizyki medycznej, etap badań klinicznych.

Modularny i składany PET jest najnowszej generacji prototypem tomografu J-PET, który został wynaleziony, zaprojektowany i zbudowany na Uniwersytecie Jagiellońskim. J-PET jest urządzeniem pozwalającym na obrazowanie dwu i wielo-fotonowe. Jest to pierwszy tego typu tomograf na świecie. Obrazowanie pozytonium to również metoda wynaleziona na Uniwersytecie Jagiellońskim, która umożliwia wytwarzanie obrazów właściwości atomów pozytonium (atomów złożonych z elektronu z tkanki oraz pozytonu emitowanego przez znacznik izotopowy) powstających w wolnych przestrzeniach wewnątrzmolekularnych w ciele człowieka w trakcie tomografii PET.

Na wykładzie omówione zostaną: zasada działania tomografu J-PET i metoda obrazowania pozytonium. Przedstawione zostaną pierwsze obrazy PET wykonane tomografem J-PET oraz pierwsze obrazy pozytonium. Przedstawione będą także możliwości monitorowania zasięgu wiązki protonowej w trakcie leczenia nowotworów i wstępne wyniki uzyskane przy naświetlaniu fantomów terapeutyczną wiązką protonów w Centrum Cyklotronowym Bronowice. Omówione zostaną perspektywy budowy w Polsce tomografu J-PET na całe ciało człowieka i możliwości jego wykorzystania w Centrum Teranostyki Uniwersytetu Jagiellońskiego.

P.Moskal et al., Nature Reviews Physics 1 (2019) 527; Science Advances 7 (2021) eabh4394; Nature Communications 12 (2021) 5658.

Speaker: Paweł Moskal (Jagiellonian University)

2 Terapia protonowa i jonowa: Wskazania, korzyści, wyzwania

Terapia protonowa jest aktualnie jedną z najdynamiczniej rozwijających się dziedzin radioterapii. Ze względu na wysokie koszty budowy i utrzymania ośrodków oraz samego leczenia, jej dostępność nawet w państwach przeznaczających znaczne środki na ochronę zdrowia jest ograniczona. Ze względu na to, jak również strategii marketingowych samych ośrodków istotne jest, by profesjonaliści w ochronie zdrowia, tj.lekarze specjaliści, fizycy medyczni, nadzorujący ochronę zdrowia i płatnicy mieli świadomość tego, kto powinien być kierowany na protonoterapię, jakie odnosi z niej korzyści oraz jakie ma ograniczenia i wymagania, nie zawsze obecne w terapii fotonowej.
W pierwszej części niniejszej prezentacji omówione zostaną:
- najważniejsze podstawy fizyczne terapii protonowej
- wskazania wraz z podziałem na względne i bezwzględne oraz ich przykłady
- uwarunkowania ekonomiczne: koszty budowy, koszty terapii, modele w jakich systemy ochrony zdrowia w różnych krajach finansują leczenia protonami
- wyzwania dla fizyków medycznych i lekarzy, pracujących w ośrodkach protonoterapii.
Idea wykorzystania promieniowania o wysokim LET do przełamania oporności nowotworów o niezadowalających wynikach leczenia RT konwencjonalną była postrzegana jako „magic bullet” radioterapii. W warunkach badań klinicznych terapia ta była testowana już od lat 50., ale ze względu na trudności w rozwoju technologii dopiero od lat 90. ma ona szerokie zastosowanie. Dlaczego zatem ośrodków dysponujących wiązką jonów ciężkich jest prawie dziesięciokrotnie mniej niż centrów protonoterapii?
W drugiej części prezentacji omówiony zostanie zarys terapii jonami ciężkimi:
- uwarunkowania ekonomiczne
- trudności w definiowaniu wskazań i generowaniu dowodów naukowych
- najważniejsze różnice w klinicznym zastosowaniu terapii protonowej i jonowej
- szanse i miejsce dla technologii jonowej w systemach opieki onkologicznej

Speaker: Dr Maciej Pelak (MedAustron Ion Therapy Center)

3 Precyzyjny pomiar izocentrum mechanicznego elementów obrotowych przyspieszacza linowego

Bezpieczeństwo i skuteczność stereotaksji wymaga wysokiej precyzji geometrycznej napromieniania. Raport AAPM142 i polskie prawo zalecają, aby rozbieżność pomiędzy izocentrum promieniowania i mechanicznym nie przekraczała 1 mm. Zaprezentujemy mobilne system pomiarowy do precyzyjnego pomiaru położenia mechanicznego izocentrum.
System składa się z dwóch kamer, stacji roboczej oraz źródła światła. Kamery zamontowane na poziomej belce, pracują w układzie stereo. Konstrukcja znajduje się na mobilnej platformie wyposażonej w stację roboczą. System umożliwia wykonanie pomiaru dla ruchów obrotowych ramienia, kolimatora i stołu. Integralną częścią systemu jest target mocowany na elemencie ruchomym, którego środek wyznacza pozycję elementu obrotowego. Stacja robocza to komputer, UPS oraz elektronika sterująca. Obrazy są zbierane z częstotliwością 22 Hz. Oprogramowanie napisano w technologii .NET. W czasie jednego obrotu rejestrowanych jest 1200 współrzędnych targetu. Do zbioru punktów dopasowywany jest okrąg, którego środek wyznacza izocentrum. Działanie modelu zostało sprawdzone poprzez symulację zmiany położenia osi obrotu. Zwalidowano działanie systemu dzięki skonstruowanemu symulatorowi obrotu ramienia, kolimatora i stołu terapeutycznego. Symulatora umożliwia zmianę pozycji osi obrotu w trzech kierunkach co 0,01 mm. Uzyskane wyniki są prezentowane na wykresie 3D. Wykonaliśmy pomiary sfery izocentrum dla 5 przyspieszaczy.
Model obliczeniowy umożliwia wyznaczenie izocentrum z dokładnością 0,06 mm. Średnica sfer izocentrum dla akceleratorów zainstalowanych w NIO nie przekraczała 0,75 mm. Największy wpływ na wielkość sfery izocentrum miały zmiany położenia stołu terapeutycznego. Pomiar dla jednego przyspieszacza nie przekraczał 20 min.
Zaprojektowane urządzenie umożliwia na bardzo precyzyjne wyznaczenie aktualnego izocentrum dla dowolnego położenia ramienia, stołu i kolimatora przyspieszacza. Bardzo krótki czas pomiaru pozwala na wykonanie testu izocentrum przed każdą sesją stereotaktyczną.

Speaker: Prof. Paweł Kukołowicz (Narodowy Instytut Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie Państwowy Instytut Badawczy)

4 FLASH w radioterapii

Speaker: Krzysztof Ślosarek (Narodowy Instytut Onkologii - Oddział w Gliwicach)

11:30 Przerwa kawowa

Diagnostyka obrazowa

Convener: Witold Skrzyński (Narodowy Instytut Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie Państwowy Instytut Badawczy)

5 Pierwszorzędowe parametry teksturalne [18F]FDG PET/CT prognozujące przeżycie oraz klasyfikujące pacjentów z rakiem głowy i szyi

Celem pracy była ocena pierwszorzędowych parametrów teksturalnych [18F]FDG PET/CT w odniesieniu do przeżycia pacjentów oraz ich zmienności pomiędzy grupami o różnym zaawansowaniu T u pacjentów z nowotworem złośliwym głowy i szyi (ang. head and neck squamous cell carcinoma, HNSCC).
Retrospektywną analizę przeprowadzono na grupie 83 pacjentów z HNSCC, u których przed rozpoczęciem leczenia wykonano badanie [18F]FDG PET/CT. Ocenione zostały zarówno parametry związane z obrazowaniem PET jak i CT. Związek wszystkich parametrów został określony w stosunku do przeżycia całkowitego (ang. overall survival, OS) oraz stadium zaawansowania T. Ze względu na T pacjenci zostali podzieleni na trzy subgrupy: 1 (T1/T2), 2 (T3/T4) i 3 (Tx, ang. cancer of unknown primary, CUP).
Metaboliczna objętość guza (ang. metabolic tumor volume, MTV), całkowita glikoliza (ang. total lesion glycolysis, TLG) oraz entropie związane z obrazem PET oraz CT (EPET and ECT) wykazały znaczące statystycznie (p<0.001) umiarkowane, negatywne korelacje z OS. Istotne statystycznie (p<0.05) różnice w parametrach PET i CT pomiędzy grupą 1 i 2 zostały wykazane w wartościach SUVpeak, MTV, TLG, ASP, EPET, VOImax , VOIpeak oraz ECT. Pomiędzy grupą 2 i 3 znaczące różnice w wartościach SUVmax, SUVmean, SUVpeak, MTV, TLG, ASP, EPET, VOImt, SKECT oraz ECT. Dodatkowo grupy 1 i 2, wykazały znaczące różnice w odniesieniu do grupy 3 w przeżyciu pacjentów.
MTV, TLG, EPET i ECT zostały wyselekcjonowane jako parametry prognostyczne w odniesieniu do przeżycia u pacjentów z HNSCC. Wiele pierwszorzędowych parametrów teksturalnych różniło się pomiędzy grupami T1/T2, T3/T4 oraz Tx, co czyni je potencjalnymi parametrami wspomagającymi klasyfikację HNSCC.

Speaker: Agnieszka Boś-Liedke (Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Wydział Fizyki, Zakład Fizyki Biomedycznej)

6 Narzędzia i bazy danych wykorzystywane w algorytmach uczenia maszynowego wspierające diagnostykę chorób płuc.

Pandemia COVID-19 spowodowała gwałtowny wzrost zainteresowania sztuczną inteligencją (AI) jako narzędziem wspierającym pracę lekarzy w trudnych warunkach i zapewniającym wczesne wykrywanie skutków choroby. Ostatnie badania wykazały już, że AI jest z powodzeniem stosowana w sektorze opieki zdrowotnej do różnych zastosowań, w tym do przewidywania, diagnozowania i leczenia.
Celem niniejszej pracy jest dokonanie przeglądu systematycznego, podsumowującego wyniki badań pacjentów z chorobą koronawirusową (COVID-19) oraz baz danych i narzędzi wykorzystywanych w algorytmach sztucznej inteligencji, wspomagających diagnostykę chorób płuc.
Wszechstronnie oceniono dostępne narzędzia wyszukiwawcze, zawierające publikacje naukowe, takie jak PubMed, Web of Science, ResearchGate i Google Scholar i przeszukano je pod kątem badań obserwacyjnych, z uwzględnieniem otwartych baz danych i narzędzi stosowanych w algorytmach sztucznej inteligencji. Niniejsza praca ma na celu zebranie prac z okresu 2019-2022 zawierających w swoich zasobach link lub opis bazy danych, z której można pobrać dane niezbędne do dalszego rozwoju algorytmów wspomagających diagnostykę układu oddechowego.
W obliczu rosnącego zainteresowania zastosowaniem AI i pojawiania się nowych rozwiązań, rośnie potrzeba usystematyzowania dostępnego dorobku. Pozwala to na określenie nowych kierunków rozwoju i obszarów badań. AI wykazuje rosnący potencjał w sektorze usług medycznych, ze względu na stale rosnącą liczbę pacjentów.

Speaker: Dr Ilona Karpiel (Łukasiewicz Research Network — Institute of Medical Technology and Equipment)

7 Nieparametryczny atlas MRI mózgowia dla populacji polskiej

Wstęp
Atlasy mózgowia stanowią ważne źródło informacji neuroanatomicznych, szczególnie użytecznych w aspekcie automatyzacji analizy obrazów. Ponadto, informacje zawarte w piśmiennictwie podkreślają, że poszczególne grupy powinny być analizowane przy użyciu wzorców obrazowych zbieżnych z analizowaną populacją. Większość atlasów projektowana jest w oparciu o statystyki parametryczne, jednak dane eksperymentalne w ustandaryzowanej przestrzeni położenia nie mają cech rozkładu normalnego. Podejścia nieparametryczne, choć potwierdzane empirycznie, pozostają nadal ewenementem w procesie tworzenia atlasów MRI.

Materiały i metody
Przedstawiamy proces tworzenia stereotaktycznych, nieparametrycznych atlasów MRI mózgowia wygenerowanych dla populacji 96 zdrowych, dorosłych ochotników w przedziale wiekowym od 20 do 66 roku życia (z uwzględnieniem płci i wieku). Atlasy zostały wygenerowane dla trzech głównych klas tkanek: istoty szarej, białej oraz płynu mózgowo-rdzeniowego. W celach porównawczych wygenerowano również parametryczne mapy probabilistyczne. Rozkłady populacyjne danych obrazowych zostały przeanalizowane przy użyciu testu Shapiro-Wilka, kurtozy oraz skośności.

Wyniki
Niezależnie od wieku i płci, w każdej z badanych struktur dane populacyjne nie miały rozkładów gaussowskich, lecz charakteryzowały się rozkładami skośnymi i leptokurtycznymi. Ponadto, porównanie parametrycznych oraz nieparametrycznych podejść do tworzenia atlasów wykazało, że niezależnie od badanej subpopulacji mapy probabilistyczne zawartości struktur tkankowych różnią się w sposób statystycznie istotny i mają różne cechy wolumetryczne. Porównano również wpływ zastosowania parametrycznych i nieparametrycznych atlasów w algorytmach segmentacyjnych opartych o wykorzystanie wzorca na grupie danych walidacyjnych uzyskując różne wyniki klasyfikacyjne.

Wnioski
Różnorodność populacyjna sprawia, że nie istnieje jeden uniwersalny atlas ludzkiego mózgowia. Z tego też względu konieczne jest tworzenie specyficznych, nieparametrycznych atlasów ludzkiego mózgowia z uwzględnieniem czynników takich jak wiek, płeć czy też różnorodność etniczna.

Speakers: Dr Marek Kijonka (Zakład Fizyki Medycznej, Narodowy Instytut Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie PIB Oddział w Gliwicach, Gliwice), Dr Damian Borys (Katedra Inżynierii i Biologii Systemów, Politechnika Śląska, Gliwice), Dr Krzysztof Psiuk-Maksymowicz (Katedra Inżynierii i Biologii Systemów, Politechnika Śląska, Gliwice)

8 E-ROD - nowa wielkość służąca do oceny względnej wykrywalności obiektów w zastosowaniu do systemów mammografii cyfrowej

Względna Wykrywalność Obiektów (Relative Object Detetctability - ROD) umożliwia obiektywne, ilościowe porównanie różnych systemów obrazowania wykorzystujących promieniowanie X. ROD jest zdefiniowany jako stosunek iloczynu całki po częstościach przestrzennych z transformaty Fourier’a funkcji obiektu i DQE jednego systemu, do takiego iloczynu obliczonego dla drugiego (porównywanego) systemu.
W przedstawianej pracy zaproponowano nową wielkość E-ROD do oceny względnej wykrywalności obiektów. E-ROD zawiera nie tylko cechy detektora systemu obrazowania , ale również rozproszenie i nieostrość ogniska oraz cechy samego obiektu (rozmiary i materiał). Na miejsce DQE wstawiono eNEQ, które jest funkcją effective Modulation Transfer Function (eMTF) i effective Normalized Noise Power Spectrum (eNNPS).
E-ROD został policzony dla dwóch różnych systemów mammografii cyfrowej (pracujących w warunkach klinicznych z ustawieniami parametrów wiązki promieniowania przy pomocy AEC):
• Mammomat Inspiration Siemens z detektorem z selenu amorficznego (rozmiar piksela 85 µm);
• Senographe Pristina GE ze scyntylatorem z jodku cezu i detektorem z krzemu amorficznego (rozmiar piksela 100 µm).
Pomiary wykonano i obliczono E-ROD dla fantomów z PMMA o trzech grubościach (20, 40 i 70 mm) z kratką i bez kratki przeciwrozproszeniowej. Dla ekspozycji fantomów wyznaczono też średnie dawki gruczołowe (AGD).
Uzyskane wyniki porównano z wynikami fantomu CDMAM .
E-ROD jest wielkością , która pozwala na ilościowe porównanie różnych systemów obrazowania, w których mogą się zmieniać zarówno detektory jak i wielkość ogniska, rozproszenie, cechy obiektu obrazowanego, techniki obrazowania i dawki . Uzyskane wyniki E-ROD mogą być użyte do optymalnego wyboru systemu obrazowania dla danego zadania, którego celem jest jak najlepsze zobrazowanie obiektu.

Speaker: Anna Wysocka-Rabin (NCBJ)

9 Dawki w dwuenergetycznej mammografii cyfrowej a dawki w mammografii z pełnopolowym detektorem cyfrowym

Wprowadzenie:
Mammografia spektralna (z ang. Contrast-enhanced mammography CESM) to metoda, która łączy mammografię cyfrową z podawaniem dożylnie środka kontrastującego. Głównym wskazaniem do wykonania tego badania są niejednoznaczne zmiany w mammografii 2D (FFDM) i USG. Celem tego badania było porównanie średniej dawki gruczołowej (AGD) otrzymanej przez kobiety podczas CESM przy użyciu projekcji wysoko- i niskoenergetycznych z AGD otrzymaną podczas FFDM.
Materiał i metody:
Porównanie dawek przeprowadzono dla mammografu Pristina Senographe firmy GE. W okresie od 2019 roku do 2021 roku zebrano dane dotyczące 31288 badań co stanowi 104487 ekspozycji (98185 ekspozycji stanowiły mammografie cyfrowe, 6302 eskpozycje wykonano w trybie CESM). Dane dotyczące AGD były pobierane z programu DoseWatch. Za kryterium oceny stopnia narażenia kobiet na promieniowanie X posłużyły akceptowalne wartości AGD przedstawione w „European guidelines for quality assurance in breast cancer screening and diagnosis Fourth edition” (2006).
Wyniki:
Zakres wartości AGD dla ekspozycji wykonanych w FFDM wyniósł od 0,24 mGy do 6,53 mGy. Natomiast dla ekspozycji wykonanych w CESM zakres wyniósł od 0,66 mGy do 5,59 mGy. Średnia wartość AGD dla CESM niskoenergetycznej wyniosła 1,41 mGy, a dla projekcji wysokoenergetycznej wyniosła 0,67 mGy. Wartość AGD z całego badania wykonanego w trybie CESM była o około 1.81 razy wyższa od średniej wartości AGD podczas badania w FFDM.

Wnioski:
Wartości AGD otrzymywane przez kobiety podczas badań CESM były wyższe niż podczas badań FFDM. Wynikało to głównie z dodatkowej ekspozycji w projekcji wysokoenergetycznej. Kierowanie kobiet na badanie CESM z pominięciem FFDM zmniejszyłoby dawkę otrzymywana przez kobiety podczas całego procesu diagnostyczki raka piersi.

Speaker: Dr Katarzyna Pasicz (Narodowy Instytut Onkologii - Państwowy Instytut Badawczy im. Marii Skłodowskiej-Curie, Zakład Fizyki Medycznej, Warszawa, Polska)

10 Ocena narażenia pacjentów i zgodności dawek z diagnostycznymi poziomami referencyjnymi w tomografii komputerowej

Wprowadzenie:
Celem pracy było określenie wielkości dawek dla diagnostycznych badań tomograficznych wykonywanych w NIO-PIB w Warszawie i porównanie ich z obowiązującymi w Polsce poziomami referencyjnymi.
Materiał i metody:
Przeanalizowano wartości DLP dla ok. 36 tysięcy badań wykonanych w 2021 z użyciem czterech tomografów komputerowych (2x Siemens Somatom Definition AS, 2x GE Revolution Evo). Dane pozyskane z systemu monitorowania dawek GE DoseWatch. Przyjęto, że obowiązujące poziomy referencyjne wyrażone poprzez DLP dotyczą jednej fazy badania tomograficznego.
Wyniki i dyskusja:
Zaobserwowano sporadyczne przekroczenia poziomów referencyjnych. Ponad połowę wykonywanych badań stanowią badania, dla których nie określono poziomów referencyjnych (głównie łączone badania kilku obszarów anatomicznych).
Najwyższe średnie wartości DLP zaobserwowano dla badań obejmujących swoim zakresem zarówno głowę, jak i tułów pacjenta. Należy pamiętać, że DLP dla głowy jest zdefiniowane dla fantomu o średnicy 16 cm, natomiast dla tułowia dla fantomu o średnicy 32 cm. Badania o nazwach „twarzoczaszka” lub „głowa i szyja” obejmowały swoim zakresem głowę, szyję, obręcz barkową i fragment klatki piersiowej, natomiast wartości DLP dotyczyły fantomu głowy. Całkowite DLP dla badań łączonych głowy, klatki piersiowej, jamy brzusznej i miednicy stanowiło sumę wartości zdefiniowanych na dwa różne sposoby.
Ocena dawek jest utrudniona przez równoległe funkcjonowanie kilku systemów nazewnictwa badań (protokoły badania, procedury szczegółowe, poziomy referencyjne).
Wnioski:
Zakres badań, dla których są określone poziomy referencyjne, nie odpowiada zakresowi badań wykonywanych w szpitalu onkologicznym. Analizowane dane mogą posłużyć do opracowania lokalnych poziomów referencyjnych. Dane o dawkach dla badań obejmujących zarówno obszar głowy, jak i obszar tułowia są trudne do interpretacji.

Speaker: Dr Witold Skrzyński (Narodowy Instytut Onkologii - Państwowy Instytut Badawczy im. Marii Skłodowskiej-Curie, Zakład Fizyki Medycznej, Warszawa, Polska)

Medycyna nuklearna i teranostyka: cz. 1 - Medycyna nuklearna

Prof. J. Braziewicz

Convener: Janusz Braziewicz (ZMN SCO Kielce)

11 Kalibracja gamma kamery na potrzeby dozymetrii wewnętrznej w terapii izotopowej Lu-177

Cel:
Celem pracy było wyznaczenie czynnika kalibracyjnego SF (ang. System Calibration Factor) gamma kamery, niezbędnego do obliczeń dozymetrii wewnętrznej w terapii izotopowej Lu-177 oraz weryfikacja poprawności odtworzenia aktywności.

Materiały i metody:
Czynnik SF [Bq/cps] wyznaczono 2 metodami: z użyciem źródła quasi-punktowego (strzykawka z 3 ml roztworem radioizotopowym) oraz fantomu NEMA (puste sfery i nieaktywna kolumna płucna). Aktywność Lu-177 w strzykawce i fantomie wynosiła odpowiednio 141,3 MBq oraz 986,1 MBq.
Obrazowania wykonano gamma kamerą NM/CT 870DR z kolimatorami średnioenergetycznymi. Wykorzystano okno emisyjne 208 keV ± 10% oraz okna rozproszeniowe: 166,4 keV ± 12,49% oraz 249,6 keV ± 8,29%.
Rekonstrukcję danych przeprowadzono metodą OSEM. SF wyznaczono dla obrazów z korekcją atenuacji i rozpraszania (IRACSC) oraz dodatkowo z zastosowaniem modelowania kolimatora (Resolution Recovery, IRACSCRR).
Aby odtworzyć aktywność wykonano SPECT/CT fantomu wiaderkowego napełnionego 10 l wody, zawierającego gorące ognisko – fiolkę 10 ml o aktywności 9,8 MBq Lu-177. Dla wyznaczonych SF obliczono aktywność tego ogniska na podstawie liczby zliczeń w zrekonstruowanym obrazach IRACSC oraz IRACSCRR.

Wyniki:
Wartości SF [Bq/cps] wyznaczonego w oparciu o akwizycję źródła quasi-punktowego wynosiły 187078 (IRACSC), 184835 (IRACSCRR); o fantom NEMA 224110 (IRACSC), 184171 (IRACSCRR).
Różnice procentowe pomiędzy aktywnością rzeczywistą a odtworzoną wynosiły dla źródła quasi-punktowego 27,1% (IRACSC), 2,2% (IRACSCRR); dla fantomu NEMA 12,6% (IRACSC), 2,6% (IRACSCRR).

Wnioski:
Zastosowanie wszystkich korekcji na etapie rekonstrukcji jest niezbędne do zapewnienia ilościowego obrazowania. Wykazano dużą zgodność pomiędzy SF wyznaczonymi w oparciu o akwizycję źródła quasi-punktowego oraz fantomu NEMA, co przekłada się na bardzo dobre odtworzenie aktywności w fantomie z gorącym ogniskiem.

Speaker: Patrycja Szubstarska (Wojskowy Instytut Medyczny, Zakład Medycyny Nuklearnej, Warszawa)

12 Pomiar aktywności próbek zawierających mieszanki radionuklidów 177Lu i 90Y za pomocą licznika studzienkowego – kalibratora dawek

Cel:
Mieszanki radionuklidów są stosowane zarówno w diagnostyce jak i terapii radioizotopowej. Przykładem jest terapia PRRT nowotworów neuroendokrynnych wykazujących ekspresję receptorów somatostatyny za pomocą 177Lu/90Y DOTATATE. Zachodzi wtedy potrzeba precyzyjnego pomiaru aktywności małych próbek zawierających mieszankę izotopów: radiofarmaceutyków podawanych pacjentowi, albo próbek płynów ustrojowych pobieranych do celów dozymetrycznych, np. krwi lub moczu. Celem pracy jest opracowanie prostej metody pomiaru aktywności próbek zawierających mieszankę radionuklidów 177Lu i 90Y o znanym stosunku aktywności za pomocą powszechnie używanego kalibratora dawek – licznika studzienkowego opartego na komorze jonizacyjnej.
Materiały i metody:
Podstawową wielkością mierzoną w komorze jonizacyjnej jest natężenie prądu generowanego pod wpływem ekspozycji na promieniowanie jonizujące. Jest ono w stosunkowo szerokim zakresie proporcjonalne do aktywności próbki izotopu umieszczonej w określonej geometrii względem miernika. Współczynnik proporcjonalności, zwany współczynnikiem kalibracji, jest charakterystyczny dla danego radionuklidu i umożliwia przeliczenie mierzonego prądu na aktywność próbki. Opierając się na tej zależności obliczono współczynnik kalibracji dla mieszanki izotopów o znanym stosunku aktywności, na podstawie znanych współczynników kalibracji każdego ze składników.
Za pomocą miernika studzienkowego Curiementor 4 zmierzono najpierw osobno aktywności próbek 177Lu i 90Y, a następnie próbek otrzymanych w wyniku wymieszania tych aktywności. Pomiary zmieszanych próbek powtórzono kilkukrotnie po upływie określonego czasu od zmieszania, uzyskując w ten sposób różne znane stosunki aktywności w zakresie 1,3 – 0,15.

Wyniki:
Błąd wyznaczenia aktywności każdego z izotopów w mieszance w stosunku do aktywności obliczonej na podstawie pomiaru osobnych próbek nie przekraczał 1,5%. Aktywność każdego radionuklidu można wyznaczyć niezależnie na podstawie wskazania miernika ustawionego na 177Lu i 90Y, co dodatkowo zwiększa wiarygodność pomiaru.

Speaker: Dr Krzysztof Kacperski (Narodowe Centrum Badań Jądrowych; Wojskowy Instytut Medyczny)

13 Kalibracja gammakamery na potrzeby dozymetrii wewnętrznej w tandemowej terapii radioizotopowej 177Lu/90Y-DOTATATE

Cel:
Wyznaczenie czynnika kalibracyjnego SF gammakamery do obliczeń dozymetrycznych w spersonalizowanej terapii izotopowej pacjentów leczonych mieszankami 177Lu/90Y-DOTATATE.
Materiały i metody:
Fantom NEMA zawierający puste sfery i nieaktywną kolumnę płucną napełniono roztworami o aktywnościach: [177Lu]LuCl3 487,0 MBq oraz [90Y]YCl3 941,3 MBq. Przeprowadzono serię 12 obrazowań. Proporcje A(Lu-177)/A(Y-90) zmieniały się od ok. 0,5 do 15. Obrazowania wykonano za pomocą gammakamery NM/CT 870 DR z kolimatorami średnioenergetycznymi i wg. standardowego protokołu akwizycyjnego dla badań z 177Lu. Rekonstrukcję tomograficzną przeprowadzono metodą OSEM za pomocą oprogramowania Q.Volumetrix MI. Czynnik kalibracyjny wyznaczono na podstawie rekonstrukcji IRACSCRR oraz IRAC (AC-korekcja atenuacji na podstawie skanów CT, SC-korekcja rozproszeń fotonów metodą trzech okien TEW, RR-modelowanie kolimatora). Wyznaczony dla mieszanki radioizotopowej SF porównano z czynnikiem uzyskanym uprzednio dla fantomu NEMA, który zawierał wyłącznie 177Lu (A=986,1 MBq).
Wyniki:
Dla rekonstrukcji ilościowej IRACSCRR zaobserwowano wzrost czynnika SF (spadek zrekonstruowanej liczby zliczeń) o ∼8% dla mieszanki izotopów w stosunku do obrazów otrzymanych dla samego 177Lu. Wraz ze spadkiem aktywności izotopów czynnik SF rósł, aż do wartości o ∼15% większej od początkowej. Dla rekonstrukcji IRAC czynnik SF dla mieszanki był mniejszy niż dla czystego 177Lu.
Wnioski:
Dla rekonstrukcji ilościowej IRACSCRR domieszka 90Y, emitującego tylko stosunkowo słabe promieniowanie hamowania, powoduje spadek zrekonstruowanej liczby zliczeń w obrazie (wzrost SF). Jest to spowodowane korekcją rozproszeń wykonywaną metodą TEW i faktem, że 90Y wnosi stosunkowo największy wkład do wysokoenergetycznego okna rozproszeniowego. Potwierdzają to zachowanie czynnika SF dla rekonstrukcji IRAC oraz analiza liczby zliczeń w surowych projekcjach. Wartość SF, jaką należy zastosować, zależy od proporcji izotopów w danym badaniu.

Speaker: Dr Anna Budzyńska (1Wojskowy Instytut Medyczny, Zakład Medycyny Nuklearnej, Warszawa)

14 Gamma kamera jako spektrometryczny miernik aktywności Lu-177 i Y-90 w próbkach zawierających mieszanki radionuklidów

Cel:
W pracy przedstawiono sposób wykorzystania gamma kamery jako miernika spektrometrycznego umożliwiającego niezależny pomiar aktywności 177Lu i 90Y w małej próbce (np. strzykawce) zawierającej mieszankę tych radionuklidów w dowolnej, nieznanej proporcji. Pomiary takie są potrzebne np. dla próbek krwi do dozymetrii w terapii tandemowej PRRT za pomocą 177Lu/90Y DOTATATE.
Materiały i metody:
Do pomiaru wykorzystano statyczną gamma kamerę TH33 (Mediso) bez założonego kolimatora. Zdefiniowano sesję energetyczną zawierającą 4 okna: 113 keV ±10%, 208 keV ±10%, 345 keV ±33% i 530 keV ±32%. Dwa pierwsze z nich obejmują główne fotopiki 177Lu, natomiast w dwóch pozostałych rejestrowane są bezpośrednio wysokoenergetyczne elektrony promieniowania  90Y. Umożliwia to do pewnego stopnia niezależną identyfikację każdego z izotopów. Wykonano pomiary kalibracyjne za pomocą źródeł zawierających czysty 177Lu i 90Y, w określonej geometrii i położeniu względem głowicy, dla różnych, malejących z czasem aktywności. Następnie wyznaczono parametry modelu pozwalającego obliczyć aktywności każdego z izotopów w mieszance na podstawie szybkości zliczeń rejestrowanych w każdym oknie. Metodę przetestowano na próbkach zawierających mieszanki 177Lu i 90Y o znanych proporcjach, zmieniających się zgodnie z prawem rozpadu każdego z radionuklidów.

Wyniki i wnioski:
Aktywności 177Lu w tej samej próbce obliczone na podstawie pomiarów w różnych położeniach i punktach czasowych (z uwzględnieniem rozpadu) były ze sobą zgodne z dokładnością < 2%, a w przypadku 90Y z dokładnością < 5%. Dokładność pomiaru pogarsza się, gdy aktywność w próbce maleje poniżej ok. 50 kBq. Wtedy istotna jest dokładna korekcja promieniowania tła. Metoda może być użyteczna w przypadku braku dedykowanego miernika spektrometrycznego.

Speaker: Dr Krzysztof Kacperski (Narodowe Centrum Badań Jądrowych; Wojskowy Instytut Medyczny)

15 Indywidualna dozymetria pacjenta z przerzutami guza neuroendokrynnego do wątroby w terapii PRRT za pomocą 177Lu DOTATATE- pierwsze doświadczenia w pracy z programem QDose.

Cel:
Celem pracy było wyznaczenie dawek promieniowania jonizującego, które otrzymały wybrane organy w trakcie terapii PRRT z wykorzystaniem 177Lu DOTATATE. Wyniki posłużyły do oceny ryzyka dla organów krytycznych (nerki oraz czerwony szpik kostny) oraz dawek dostarczonych do zmian w wątrobie.
Materiały i metody:
Pacjent poddany terapii z wykorzystaniem izotopu Lu-177 został czterokrotnie obrazowany metodą SPECT/CT według standardowego protokołu akwizycyjnego. Obrazowanie wykonano po 4 h, 24 h, 48 h oraz 192 h po zakończeniu podania radiofarmaceutyku. Od pacjenta pobrano próbki krwi (po 5 min, 15 min, 40 min, 4 h oraz 24 h), których aktywność została zmierzona dla celów wykonania dozymetrii szpiku kostnego.
Dane zrekonstruowano na stacji roboczej i zaimportowano do programu QDose. Wykonano korejestrację danych CT oraz obrazów nuklearnych. Przeprowadzono segmentację wybranych regionów zainteresowania (wątroba, nerki oraz ogniska gromadzenia izotopu w wątrobie). Na podstawie danych obrazowych oraz wprowadzonych aktywności krwi dopasowano dwuwykładnicze krzywe zmienności aktywności w zależności od czasu (ang. TAC- time-activity curve) i wyznaczono dawki otrzymane przez wysegmentowane obszary za pomocą modelu IDAC2.1 oraz z wykorzystaniem metody Voxel S.
Wyniki i wnioski:
Za pomocą metody Voxel S otrzymano średnie dawki dla nerki lewej- 3,4 Gy, nerki prawej- 3,2 Gy, pierwszego guza- 16,1 Gy, drugiego guza- 14,3 Gy oraz trzeciego guza- 13,6 Gy. Dawka dla czerwonego szpiku kostnego wyznaczona za pomocą modelu IDAC 2.1 wyniosła 100 mGy. Uwzględniając graniczne dawki dla nerek oraz szpiku (odpowiednio 23 Gy i 2 Gy) możliwe było zaplanowanie zwiększenia podawanej aktywności w kolejnym cyklu terapii.
Projekt finansowany przez Agencję Badań Medycznych, Polska, nr Projektu 2019/ABM/01/00077

Speaker: Agata Kubik (Wojskowy Instytut Medyczny, Zakład Medycyny Nuklearnej, Warszawa)

16 Projekt DuoNen - Zastosowanie terapii tandemowej LutaPol/ItraPol (177Lu/90Y-DOTATATE) jako skutecznego narzędzia w leczeniu nowotworów neuroendokrynnych_ opis przypadku

Celem badania jest opracowanie algorytmu leczenia chorych na NEN z użyciem mieszanek izotopowych ItraPol i LutaPol (177Lu-DOTATATE i 90Y-DOTATATE).
Na podstawie badań obrazowych i farmakokinetyki oraz wyliczonych dawek pochłoniętych w guzie/-ach , nerkach i szpiku kostnym, w kolejnych cyklach proporcje 90Y do 177Lu będą indywidualnie dobierane.
Oczekiwanym efektem badania będzie opracowanie zindywidualizowanych algorytmów leczenia chorych na NEN z zastosowaniem PRRT lub tandem-PRRT, pozwalających uzyskać zwiększoną skuteczność i bezpieczeństwo leczenia w porównaniu do terapii standardowej.
W maju 2022 roku przeprowadzono pierwsze badanie w ramach projektu DuoNen w Świętokrzyskim Centrum Onkologii. Pacjentowi podano mieszankę 177Lu-DOTATATE i 90Y-DOTATATE w proporcji 2:1 (odpowiednio 3600 i 1800 MBq). Zgodnie z zatwierdzoną procedurą dozymetryczną, pacjentowi pobrano próbki krwi w odstępach czasowych: 0, 0:15, 0:40, 4:00 oraz 24:00 h po podaniu mieszanki radiofarmacutyków. Z próbek krwi została wyznaczona aktywność krwi obwodowej, która posłużyła do obliczeń dawki pochłoniętej przez szpik kostny.
Wykonano 4 badania SPECT/CT w punktach czasowych : 4, 24, 48 oraz 192 godziny po zakończeniu podawania radiofarmaceutyków.
Badania obrazowe oraz wyniki pomiarów próbek krwi pacjenta zaimportowano do programu dozymetrycznego QDose (ABX). Wykonano obliczenia dawki pochłoniętej dla guzów oraz narządów krytycznych dla izotopów 177Lu oraz 90Y.
Wyniki badań dozymetrycznych dla pierwszej podanej pacjentowi frakcji wskazują na znacząco wysoką dawkę pochłoniętą w nerkach. Dalsze postępowanie, dobór aktywności 90 Y dla kolejnych frakcji są w trakcie opracowywania.

Speaker: Agata Walecka-Mazur (Świętokrzyskie Centrum Onkologii)

17 Pozytonowa tomografia emisyjna PET – CT metabolizmu miedzi 64 – Cu u chorych z podejrzeniem lub rozpoznaniem choroby Wilsona

Wstęp
Choroba Wilsona to uwarunkowane genetycznie zaburzenie metabolizmu miedzi w organizmie prowadzące
do uszkodzenia m.in. wątroby, nerek, oczu oraz mózgu. Pojawiające się u większości chorych zaburzenia
neurapsychiatryczne często prowadzą do nieprawidłowego rozpoznania. Choroba Wilsona wykryta za późno
prowadzi do śmierci, natomiast prawidłowe rozpoznanie i wczesne leczenie farmakologiczne daje bardzo
dobre rokowania cofając objawy choroby.
Cel badania
Badanie ma na celu określenie możliwości diagnozowania pacjentów z podejrzeniem zaburzeń metabolizmu
miedzi w chorobie Wilsona za pomocą chlorku miedzi – 64 (II) CuCl2, jako znacznika pozytronowej
tomografii emisyjnej PET – CT.
Materiały i metody
Czterem pacjentom (2 homozygotom, heterozygocie oraz pacjentowi z podejrzeniem choroby) podano
dożylnie znacznik 64 – CuCl2 i wykonano skany PET za pomocą hybrydowego skanera PET – CT.
Przeprowadzono analizę ilościową w celu określenia biodystrybucji radioaktywnej miedzi – 64. Obliczono
stosunek SUVmax kątnicy oraz zstępnicy do wątroby uzyskując wiarygodne wyniki.
Wyniki
Wychwyt znacznika 64 – Cu u badanych pacjentów w znacznym stopniu odnotowano
w wątrobie oraz w mniejszym stopniu w jelicie grubym. Nie stwierdzono obecności radioaktywnej
miedzi – 64 w nerkach, rogówce oka ani mózgu. Stosunek wychwytu znacznika w jelicie grubym do
wątrobowego może pomóc określić stopień zaburzeń metabolizmu miedzi.
Wnioski
Uzyskane obrazy oraz wyniki analizy ilościowej mogą wskazywać na możliwość wykorzystania obrazowania
PET – CT z użyciem znacznika 64 – CuCl2 do nieinwazyjnej oceny metabolizmu miedzi, co może mieć
znaczenie w diagnostyce choroby Wilsona.
Słowa kluczowe
pozytonowa tomografia emisyjna, choroba Wilsona, metabolizm miedzi, chlorek miedzi – 64 (II)

Speaker: Mrs Marina Gerszewska (Affidea PET-CT)

13:45 Lunch

Sesja sponsorska

18 TMS

19 MR w radioterapii

Speaker: Michał Pytel (Siemens Healthcare Sp. z o.o.)

Brachyterapia

Convener: Magdalena Dymnicka (MCO Affidea Poznań)

20 Gradient temperatury guza i otaczających tkanek (dT) u pacjentów z rakiem podstawnokomórkowym leczonych brachyterapią HDR.

Cel: Jednym z najczęstszych typów złośliwych zmian skórnych jest rak podstawnokomórkowy (BCC). Często do leczenia jest wykorzystywana radioterapia (w szczególności brachyterapia) lub terapia fotodynamiczna (PDT). Chirurgia pozostaje złotym standardem leczenia pacjentów z rakiem skóry; jednak zainteresowanie radioterapią wzrasta. Badanie histopatologiczne jest główną i jedyną opcją diagnostyczną przed leczeniem, a także dla możliwej obserwacji w trakcie leczenia. Nie ma natomiast dobrych nieinwazyjnych metod obiektywizujących ewolucję napromieniowanego obszaru podczas leczenia.
Materiał i metody: Trzydziestu trzech pacjentów Marii Skłodowskiej-Curie Państwowy Instytut Onkologii Oddział w Gliwicach, zdiagnozowanych z rakiem podstawnokomórkowym, zostało poddanych obserwacji termowizyjnej przed i po leczeniu brachyterapią HDR. Wszystkie zmiany rozpoznano jako powierzchowne i potwierdzono badaniem histopatologicznym
Wyniki: Analiza danych ujawniła dwie grupy, które można wyróżnić spośród wszystkich pacjentów. Pierwsza grupa charakteryzowała się wyższą temperaturą zmiany niż temperatura otaczającej tkanki, a druga niższą temperaturą zmiany. Wydaje się, że zmiany temperatury obserwowane w wyznaczonych miejscach przed i po terapii mogą dostarczyć lekarzom dodatkowych informacji, które mogą być przydatne w planowaniu kolejnych kroków w procesie leczenia, zwłaszcza biorąc pod uwagę zmiany temperatury zmiany i otaczającej ją podczas terapii.
Słowa kluczowe: termowizja, rak podstawnokomórkowy, diagnostyka termowizyjna

Speaker: Łukasz Kapek (Wydział Nauk Ścisłych i Technicznych, Uniwersytet Śląski, 75 Pułku Piechoty 1A, 41-500 Chorzów, Polska)

21 Free Hand- Remedium na ....

Wstęp;
Standardowe planowanie leczenia w brachyterapii w głównej mierze bazuje na szablonach, które stworzone zostały w oparciu o wieloletnie doświadczenia zabiegowców. Głównym zadaniem szablonów jest standaryzacja metod aplikacji/planowania leczenia oraz zminimalizowanie szansy na wystąpienie nieprawidłowej aplikacji. Bazą planowania standardowego jest obrazowanie 2D. Zastosowanie obrazowania 3D pozwala na modyfikacje standardowych aplikacji i spersonalizowania aplikatorów oraz planów leczenia.

Materiał.
Przedstawione zostaną różne lokalizacje obszarów nowotworowych, leczonych przy użyciu standardowych form aplikacji oraz spersonalizowanych aplikacji dostosowanych do obszaru nowotworowego.

Rezultaty:
Omówione zostaną różnice w planach leczenia wynikające z zastosowania standardowych planów leczenia względem planów leczenia w których zastosowano indywidulane podejście.

Wnioski:
Planowanie leczenia w oparciu o nowoczesne techniki aplikacji pozwala na stworzenie bardziej konformalnego planu leczenia względem zastosowania standardowych technik leczenia bazujących na klasycznych metodach. Zastosowanie niestandardowych technik leczenia znacząco wydłuża czas potrzebny na przygotowanie aplikatora oraz planu leczenia. Wymaga również niekonwencjonalnego podejścia do przygotowania prawidłowego planu leczenia.

Speaker: Marcin Sawicki (Zakład Brachyterapii, Szpital Specjalistyczny w Brzozowie Podkarpacki Ośrodek Onkologiczny im. Ks. B. Markiewicza)

22 Algorytmy optymalizacji odwrotnej w planowaniu brachyterapii nowotworów piersi.

Ostatnie lata to dynamiczny rozwój brachyterapii jako metody radioterapii, na równi
z teleterapią, wykorzystującej dostępne metody obrazowania i nowoczesne systemy planowania leczenia. Rozwój ten stawia przed fizykami medycznymi zajmującymi się brachyterapią wyzwania związane z pełnym wykorzystaniem możliwości współczesnych systemów planowania leczenia,
a w szczególności algorytmów optymalizacji dawki. Właściwy wybór algorytmu, oparty na znajomości jego działania i specyfiki pracy, pozwala zarówno na uzyskanie konformalnych, zindywidualizowanych planów leczenia, jak i skrócenie czasu oczekiwania pacjenta między założeniem aplikatorów
a rozpoczęciem napromieniania.
Celem pracy było omówienie i porównanie dwóch wybranych algorytmów planowania odwrotnego IPSA (Inverse Planning Simulated Annealing) i HIPO (Hybrid Inverse Planning
& Optimization) stosowanych w brachyterapii HDR, pod kątem ich przydatności w planowaniu leczenia nowotworów piersi u pacjentek po oszczędzającym leczeniu chirurgicznym BCS.
Do oceny planów leczenia wybrano następujące wartości histogramów: D90, V100, V150, V200 w objętości tarczowej i w narządach krytycznych D1cc, D0,1cc oraz dodatkowo D0,2cc dla skóry oraz dawkę średnią dla płuca. Ze współczynników opisujących jednorodność i konformalności rozkładów dawek wybrano do oceny DNR, DHI, OI, CI oraz COIN. Analizę statystyczną przeprowadzono na podstawie testu test Wilcoxona dla zmiennych nieparametrycznych.
Otrzymane w pracy wyniki wskazały na przewagę algorytmu IPSA, szczególnie w zakresie niższych dawek dla narządów krytycznych. Jednak wszystkie analizowane parametry pokrycia
i jednorodności dawki COIN, DNR, OI i CI osiągnęły wyższe wartości dla algorytmu HIPO. Decydujący wpływ na otrzymane wyniki miał bardziej jednorodny rozkład czasów postoju źródła generowany przez ten algorytm optymalizacyjny. Znajomość powyższych wyników może stać się cenną wskazówką przy wyborze metody optymalizacji planów leczenia.

Speaker: Magdalena Dymnicka (MCO Affidea Poznań)

23 Wykorzystanie detektora ArcCHECK do weryfikacji systemów planowania leczenia w brachyterapii.

Detektor ArcCHECK (Sun Nuclear Corporation, Melbourne, FL) jest urządzeniem zaprojektowanym na potrzeby radioterapii realizowanej metodami konwencjonalnej IMRT, jak również VMAT i tomoterapii. Konstrukcja detektora, w postaci cylindrycznej siatki 1386 diod półprzewodnikowych SunPoint okalających wewnętrzną, współosiową przestrzeń urządzenia, stwarza możliwość wykorzystania go do weryfikacji systemów planowania leczenia oraz wykonywania procedur kontroli i zapewnienia jakości w brachyterapii. Celem pracy jest określenie możliwości wykorzystania detektora ArcCHECK w tym zakresie.
Materiał i metody
Eksperymentalną część pracy wykonano z użyciem detektora ArcCHECK wraz z umieszczonym wewnątrz fantomem BrachyPlug. Fantom ma postać jednorodnego walca wykonanego z PMMA, dopasowanego do wewnętrznej przestrzeni detektora z wydrążonymi przez całą długość kanałami (o średnicy 2 mm). Kanały zgrupowane są w trzech układach, odpowiadających typowemu rozmieszczeniu źródeł w prostym planie leczenia, i pozwalają na umieszczenie źródeł promieniowania wewnątrz objętości fantomu. Układ złożony z fantomu umieszczonego w detektorze został napromieniony według uprzednio przygotowanego planu. Jako dane referencyjne do porównań z wynikami pomiaru wykonano symulację numeryczną układu eksperymentalnego metodą Monte Carlo. Porównywano znormalizowane do maksimum wartości nieskorygowanej liczby zliczeń z poszczególnych diod z wartościami obliczonymi, podlegającymi takiej samej normalizacji.
Wyniki i wnioski
Średnia różnica wartości zmierzonej i obliczonej dla odpowiednich par diod wynosi 1,07% z odchyleniem standardowym na poziomie 3,95%. Wykonano również płaskie mapy z zaznaczonymi wartościami dla pomiaru i symulacji, dla których przeprowadzono subtrakcję ukazującą powierzchniowy rozkład różnic wskazań. Wyniki sugerują możliwą przydatność detektora ArcCHECK w brachyterapii. W przygotowaniu jest nowy fantom pomiarowy umożliwiający wprowadzenie niejednorodności ośrodka w kolejnych eksperymentalnych napromienianiach.

Speaker: Mr Adam Cichoński (Narodowe Centrum Badań Jądrowych, Andrzeja Sołtana 7, 05-400 Otwock)

24 Perspektywy rozwoju brachyterapii okulistycznej z wykorzystaniem druku 3D

Brachyterapia z aplikatorami zawierającymi ziarna jodu I-125 stosowana jest u pacjentów z guzami o grubości powyżej 5-6 mm. W dotychczas prowadzonej terapii nowotworów gałki ocznej, głównie czerniaków błony naczyniowej wykorzystywano model wkładki polimerowej, umożlwiającej stabilne ułożenie 14 ziaren izotopu I-125. Wykorzystanie druku 3D umożliwia stworzenie nowych, bardzo precyzyjnych i powtarzalnych wzorów wkładki polimerowej w celu uzyskania jednorodnego rozkładu dawki oraz ograniczenia napromieniania zdrowych obszarów oka. W pierwszym etapie należy zamodelować rozkład dawki w systemie planowania leczenia, a następnie odwzorować rozkład ziaren jodu we wkładce polimerowej. Zastosowanie druku 3D umożliwia rozwój brachyterapii oka z zastosowaniem aplikatorów ocznych z ziarnami izotopu jodu I-125. Samodzielny druk wkładek polimerowych w dużym stopniu uniezależnia Ośrodek Kliniczny od dostawców zewnętrznych i prowadzi do zindywidualizowanego procesu leczenia pacjentów, u których nie można, z różnych względów, zrealizować radioterapii protonowej jako alternatywnego sposobu leczenia. Zastosowanie druku 3D umożliwia również wykorzystanie w pełni bezpiecznej technologii wytwarzania wkładek z certyfikowanych materiałów do zastosowań medycznych.

Speaker: Mr Konrad Skórkiewicz (Szpital Uniwersytecki w Krakowie)

Medycyna nuklearna i teranostyka: cz. 2 - Teranostyka

Prof. J. Braziewicz

Convener: Prof. Ewa Stępień (Jagiellonian University, Marian Smoluchowski Institute of Physics)

25 Emitery promieniowania krótko-zasięgowego w celowanej terapii radionuklidowej

Istnieje ogromne zapotrzebowanie na radiofarmaceutyki wykazujące efekt terapeutyczny w stosunku do małych i rozsianych zmian nowotworowych (przerzuty, wczesne stadia nowotworów), które byłyby uzupełnieniem dla istniejących już radiofarmaceutyków na bazie wysoko i średnioenergetycznych emiterów β– (90Y, 188Re, 177Lu). Warunki te mogą spełniać radiofarmaceutyki oparte na emiterach cząstek oraz niskoenergetycznego promieniowania elektronowego: elektronów konwersji i elektronów Augera. Zaletą emiterów α jest duża wartość liniowego przekazu energii (Linear Energy Transfer) LETα ≈ 100 keV/μm, oznacza to, że cząstki α wytracają swoją energię w tkance w zasięgu 40-100 μm, co odpowiada kilku warstwom komórek. Wykazują, zatem dużą efektywność w niszczeniu małych zmian o średnicy kilku komórek i w mniejszym stopniu oddziałują na zdrowe komórki z otoczenia nowotworu. Duża wartość LETα powoduje, że cząstki α mają zdolność do indukowania pęknięć podwójnie niciowych w DNA. Aktualnie bierze się pod uwagę następujące radionuklidy – emitery promieniowania : 212Bi, 213Bi, 211At, 223Ra, 224Ra, 225Ac oraz 149Tb. Alternatywą mogą być emitery elektronów konwersji oraz elektronów Augera, które podobnie jak cząstki α mają bardzo krótki zasięg deponując na swojej drodze bardzo dużą dawkę energii, powodując podwójnie niciowe pęknięcia DNA. Te właściwości pozwalają projektować leki przeznaczone do leczenia nawet pojedynczych komórek: nowotwory krwi, mikroprzerzuty. Charakterystyka elektronów Augera stawia jednak przed naukowcami wiele ograniczeń, t.j. wymóg syntezy leku w postaci cząsteczki wnikającej do wnętrza komórki i transportowanej do jądra komórkowego, blisko DNA komórki. Na wykładzie zostaną omówione prace nad otrzymywaniem radiofarmaceutyków znakowanych emiterami promieniowania α oraz elektronów Augera, prowadzone i planowane w Pracowni Chemii Radiofarmaceutycznej Instytutu Chemii i Techniki Jądrowej w Warszawie.

Speaker: Prof. Aleksander Bilewicz (Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa)

26 Diagnostyka zapalenia serca

Infekcyjne zapalenie wsierdzia jest zagrażającym życiu schorzeniem, którego rozpoznanie w codziennej praktyce klinicznej często pozostaje dużym wyzwaniem, a od szybkiego postawienia właściwego rozpoznania zależy rokowanie chorego. Rozpoznanie infekcyjnego zapalenia wsierdzia wymaga połączenia danych z obrazu klinicznego, badań mikrobiologicznych oraz wyników badań obrazowych, takich jak badanie echokardiograficzne i badanie radioizotopowe SPECT i PET. Badanie SPECT polega na stwierdzeniu obecności leukocytów znakowanych in vitro radioizotopem (99mTc-HMPAO-WBC) w sercu, oraz w pozasercowych miejscach infekcji jako konsekwencji zarówno zatoru septycznego, jak i pierwotnych procesów infekcyjnych. Główną wartością tego badania jest jego wysoka czułość i specyficzność oraz wykrywanie obwodowych zmian zatorowych ( 86% i 97%), szczególnie w przypadku obecności wspomagających pracę serca, wszczepionych urządzeń (m innymi stymulatory, sztuczne zastawki). Pozytonowa tomografia emisyjna z zastosowaniem fluorodeoksyglukozy (18F-FDG PET) zapewnia obrazy o wyższej rozdzielczości i czułości. Wychwyt radiofarmaceutyku w PET opiera się na wysokiej ekspresji transporterów glukozy, które aktywnie wprowadzają znacznik do komórek zapalnych. Jeśli badanie PET lub SPECT jest połączone z CT serca (PET/CT,SPECT/CT), wyniki badania czynnościowego wynikające z rozkładu i intensywności wychwytu znacznika są połączone z obrazem anatomiczny opisanym w TK serca, co znacznie podwyższa wartość obu badań.

Speaker: Prof. Magdalena Kostkiewicz

27 Dynamika naprawy uszkodzeń DNA w komórkach poddanych działaniu sekwencyjnych wiązek mieszanych promieniowania jonizującego

Różne rodzaje promieniowania jonizującego oddziałują w różny sposób z genomem komórkowym. Gęsto oddziałujące cząstki z wysokim liniowym transferem energii (ang. linear energy transfer, LET) tworzą skoncentrowane dwuniciowe pęknięcia (ang. double strand breaks, DSB) wzdłuż torów cząstek. Rzadko jonizujące promieniowanie o niskim LET indukuje rozproszone i łatwiejsze do naprawy DSB. Interesujące jest, czy sekwencyjna kolejność promieniowania o wysokim i niskim LET wpływa na odpowiedź na uszkodzenie DNA i tworzenie ognisk naprawy DSB.
Aby zbadać reakcję na uszkodzenie DNA po napromieniowaniu o wysokim i niskim LET i wiązkach mieszanych, komórki U2OS z białkiem NBS1 znakowanym białkiem zielonej fluorescencji (ang. green fluorescence protein, GFP) zostały napromienione cząstkami alfa, promieniowaniem gamma i naprzemienną kombinacją obu rodzajów promieniowania podawanych sekwencyjnie. Ogniska NBS1 rejestrowano w żywych komórkach przy użyciu odwróconego mikroskopu fluorescencyjnego w ciągu 5 h po napromienianiu. Filmy poklatkowe zostały przeanalizowane pod kątem różnych parametrów i czasowej dynamiki występowania i zanikania ognisk NBS1.
Wyniki analizy są zgodne z przewidywaniami, że promieniowanie o wysokim LET powoduje mniej mikroskopijnych ognisk DSB na małym obszarze jądra komórkowego w porównaniu do promieniowania o niskim LET. W przypadku wiązek mieszanych kolejność stosowanych rodzajów promieniowania wykazywała znaczne różnice. Wyniki sugerują, że obecność naprawy uszkodzeń popromiennych o wysokim LET opóźnia uszkodzenia DSB wywołane niskim LET. Można również uznać, że promieniowanie o wysokim LET prowadzi do bardziej nadmiernych uszkodzeń chromatyny, które mogą obejmować uszkodzenia oksydacyjne. Wzrost wielkości ognisk może wskazywać na gromadzenie się uszkodzonych segmentów DNA, które są trudne do naprawy lub które są gromadzone w celu ułatwienia naprawy.

Speaker: Adrianna Tartas (Zakład Fizyki Biomedycznej, Instytut Fizyki Doświadczalnej, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski)

28 Ocena przydatności metod półilościowych i wzorców wizualnych w różnicowaniu guzków tarczycy u chorych z niejednoznacznym wynikiem badania cytologicznego - doniesienie wstępne.

Cel: Celem pracy było wyodrębnienie grupy chorych z dużym prawdopodobieństwem złośliwości guzków tarczycy, poprzez zastosowanie metod półilościowych i wzorców wizualnych w badaniach radioizotopowych [99mTc] i [99mTc]Tc-MIBI.
Materiały i metody: Do badania włączono 173 chorych z guzkiem tarczycy ≥ 15mm zaklasyfikowanym w badaniu cytologicznym do kat.IV wg Bethesda. Spośród nich wyodrębniono grupę 47 pacjentów z pojedynczym guzkiem. Wszyscy chorzy zostali zakwalifikowani do leczenia operacyjnego w Oddziale Chirurgicznym Kliniki Endokrynologii Onkologicznej i Medycyny Nuklearnej Narodowego Instytutu Onkologii w Warszawie. U wszystkich pacjentów wykonano badanie radioizotopowe po podaniu 74 MBq [99mTc] i 350 MBq [99mTc]Tc- MIBI. Po uzyskaniu obrazów planarnych dokonano analizy wizualnej gromadzenia izotopu w ocenianym guzku oraz obliczono współczynnik retencji (RI - retention index) i współczynnik wypłukiwania (Wo ind - washout index). Uzyskane dane porównano z wynikami badań histopatologiczych.

Wyniki: Wszyscy pacjenci z pojedynczym guzkiem tarczycy zostali poddani operacji radykalnej tyreoidektomii. Dokonano porównania wyników otrzymanych wzorców wizualnych oraz metod półilościowych przyjmując za standard odniesienia wynik badania histopatologicznego. W grupie 47 pacjentów pooperacyjne badania histopatologiczne wykazały 18 raków i 29 gruczolaków. Na podstawie wstępnej analizy wykazano, że współczynnik retencji (RI - retention index) jest przydatny do wykrywania raków w 83% (15/18), a współczynnik wypłukiwania (Wo ind - washout index) dla gruczolaków 86% (25/29).
Wnioski: Metody radioizotopowe mogą stać się przydatnym narzędziem w diagnostyce guzków tarczycy z niejednoznacznym wynikiem cytologicznym. W dalszym toku badania, po uzyskaniu wszystkich wyników pooperacyjengo badania histopatologicznego, oceniona zostanie czułość i swoistość oraz PPV i NPV badanych parametrów.

Speaker: Wioletta Chalewska (NIO-PIB Warszawa)

29 Rola indywidualnej dozymetrii narządowej u pacjentów zakwalifikowanych do terapii guzów neuroendokrynnych (NET) z wykorzystaniem Lu-177 oraz mieszanek Y-90 i Lu-177- doświadczenia własne

Celem terapii radioizotopowej z analogami somatostatyny jest kierunkowe dostarczenie i trwałe związanie się kompleksu radioizotopu i syntetycznego analogu z receptorem na powierzchni komórki nowotworowej.
Leczenie powinno być zindywidualizowane w stosunku do każdego pacjenta, ponieważ nie każdy chory jest w stanie przyjąć cały cykl leczenia, ze względu na potencjalne uszkodzenie nerek oraz szpiku, co potwierdzono w badaniu rejestracyjnym leku.
Cel badania stanowiło uzyskanie dawek pochłoniętych dla odpowiednich narządów krytycznych oraz zmian metastatycznych wraz z uwzględnieniem obliczania czynnika kalibracyjnego na podstawie badań fantomowych u pacjentów poddanych terapii guzów NET z wykorzystaniem Lu-177 oraz mieszanek Y-90 i Lu-177. Uwzględniono także procedury podawania radiofarmaceutyków i pomiarów próbek krwi. Pomiary wykonano przy użyciu dedykowanego oprogramowania.
Na podstawie przeprowadzonej analizy uzyskano wyniki dla narządów krytycznych oraz zmian przerzutowych u pacjentów poddanych terapii guzów NET. Jednocześnie, uzyskane dane zostały wykorzystane do zaplanowania kolejnych dawek terapeutycznych.

Speaker: Wioletta Chalewska

17:15 Przerwa kawowa

Polskie Towarzystwo Fizyki Medycznej dla energetyki jądrowej w Polsce

Polski Program Energetyki Jądrowej (PPEJ) jest jednym z najważniejszych projektów cywilizacyjnych, mających zapewnić czystą energię dla nas i dla następnych pokoleń. Jednym z najważniejszych, choć ciągle niedocenianych aspektów wprowadzania energetyki jądrowej jest przekonanie społeczeństwa oraz sąsiadów Polski o tym, że potrafimy kompetentnie zapewnić szeroko rozumiane bezpieczeństwo i ochronę radiologiczną OR.
Jesteśmy teraz w ważnym momencie historii, w którym zapadają decyzje dotyczące przyszłości Polski. Polskie Towarzystwo Fizyki Medycznej może się włączyć w ten proces poprzez przygotowywanie wspólnych projektów naukowych, promowanie wiedzy w zakresie OR, konsultowanie rozwiązań prawnych, szeroko pojęta edukację i szkolenie specjalistów. Sekcja Ochrony Radiologicznej, niezwykle aktywna przez wiele początkowych lat istnienia PTFM, w ostatnich latach znacząco ograniczyła swoją działalność. Możemy, i jak uważam powinniśmy, nadać nowy impuls działania sekcji OR, poszerzyć zakres pracy o tematykę istotną dla programu PPEJ, zaprosić do współpracy nowych członków, nawiązać kontakt z gronami decydującymi o rozwoju energetyki jądrowej. Świetną okazją do nadania nowego impulsu działania sekcji Ochrony Radiologicznej jest Kongres PTFM, który odbędzie się na przełomie września i października 2022 w Krakowie.

Convener: Paweł Olko (Instytut Fizyki Jadrowej PAN)

Sesja naukowa Komisji ds. Medycyny Nuklearnej KFMRiDO PAN

Program Sesji:
Leszek Królicki: Techniki leczenia w medycynie nuklearnej - właściwości radioizotopów i ich zastosowanie
Anna Teresińska: Medycyna nuklearna w kardiologii polskiej - stan aktualny
Janusz Braziewicz: Wczoraj i jutro medycyny nuklearnej.

Conveners: Anna Teresinska (National Institute of Cardiology), Leszek Królicki (Warszawski Uniwersytet Medyczny)

30 Medycyna nuklearna w kardiologii polskiej - stan aktualny

W 2021 roku, w 79 funkcjonujących w Polsce zakładach medycyny nuklearnej (49 zakładów prowadzących konwencjonalną medycynę nuklearną KMN, 11 zakładów prowadzących jedynie diagnostykę PET i 19 zakładów prowadzących KMN oraz PET) wykonano ponad 33 tys. badań kardiologicznych, z czego badania PET/CT stanowiły <1%. Polska kardiologia nuklearna w praktyce klinicznej opiera się na badaniach konwencjonalnych, wykonywanych technikami SPECT/CT (33 urządzenia), SPECT (6) oraz kamerami kardiocentrycznymi CZT (5). Ok. 98% tych badań stanowi scyntygrafia perfuzyjna mięśnia sercowego; udział diagnostyki amyloidozy serca wynosi <1%, pozostałe badania serca łącznie stanowią ok. 1%. Kardiologiczne badania PET/CT wykonywane były głównie przy wykorzystaniu [18F]FDG i służyły głównie diagnostyce zapaleń w obszarze klatki piersiowej, a w dalszej kolejności ocenie żywotności mięśnia sercowego. Praktycznie jedynym radioizotopem stosowanym w diagnostyce kardiologicznej KMN jest 99mTc. Wiodące badania - scyntygrafia perfuzyjna w spoczynku oraz scyntygrafia perfuzyjna w obciążeniu - generują odpowiednio dawki skuteczne dla standardowego pacjenta na poziomie 5,62 i 5,24 mSv; dawki z badań CT w badaniach hybrydowych SPECT/CT są na poziomie 1 mSv. Narażenie na promieniowanie od radioizotopowych badań kardiologicznych w Polsce na statystycznego mieszkańca wynosi ok. 6 mikrosivertów. W prezentacji zostaną też omówione aktualne obszary klinicznego wykorzystania diagnostyki radioizotopowej serca przez kardiologów - zgodnie z wytycznymi Europejskiego Towarzystwa Kardiologicznego z ostatnich 4 lat, ze szczególnym uwzględnieniem ostatnich 12 miesięcy: przewlekłe zespoły wieńcowe, rewaskularyzacja mięśnia sercowego, amyloidoza serca. Zostaną przedstawione też obszary unikatowych możliwości technik nuklearnych, wykorzystywanych m.in. w zakresie oceny autonomicznego systemu nerwowego serca - zgodnie z ostatnimi opracowaniami Europejskiego Towarzystwa Medycyny Nuklearnej.

Speaker: Anna Teresinska (National Institute of Cardiology)

31 WCZORAJ I JUTRO MEDYCYNY NUKLEARNEJ

W trakcie wystąpienia wspomniane zostaną główne odkrycia z różnych dziedzin nauki tworzące podstawy tego, co od jakiegoś czasu nazywamy medycyną nuklearną, czyli droga od tzw. medycyny intuicyjnej do bardzo precyzyjnej i wybiórczej techniki diagnostycznej i terapeutycznej

Do kamieni milowych tej dyscypliny zaliczone zostały: odkrycie promieniotwórczości naturalnej i sztucznej, odkrycie Roentgena, akcent polski w tym obszarze, transformata Radona i efekt Warburga, pierwsze wykorzystanie sztucznie wytworzonego izotopu do leczenia pacjenta chorego na białaczkę, odkrycie metastabilnego izotopu 99mTc i wdrożenie techniki generatorowej, czy wdrożenie podstawowych technik diagnostycznych medycyny nuklearnej.

Jutro medycyny nuklearnej omawiane jest w świetle wdrażanych technik z dziedziny nanotechnologii, sztucznej inteligencji oraz teranostyki.

Speaker: Prof. Janusz Braziewicz (Zakład Medycyny Nuklearnej z Ośrodkiem PET, ŚCO, Kielce Zakład Fizyki Medycznej i Biofizyki, Instytut Fizyki, UJK, Kielce)

Spotkanie Sekcji Brachyterapii

M. Kanikowski: "Brachyterapia o niskiej mocy dawki w leczeniu raka gruczołu krokowego"
M. Dymnicka: "Implantacja ziaren I125 w brachyterapii prostaty"
M. Rozwód: "Zastosowanie implantów stałych w wybranych lokalizacjach - przegląd literaturowy"
E. Gruszczyńska, J. Wiercińska: "Sprawozdanie z prac Grupy Roboczej PTF."

Convener: Magdalena Dymnicka (MCO Affidea Poznań)

32 Zastosowanie implantów stałych w wybranych lokalizacjach – przegląd literaturowy

W Polsce brachyterapia ultra-LDR głównie kojarzona jest z leczeniem raka gruczołu krokowego. Celem prezentacji jest przedstawienie przeglądu literatury, w której opisane jest stosowanie tej techniki do napromieniania zmian zlokalizowanych w innych obszarach anatomicznych. Przegląd jest oparty głównie o artykuły pochodzące z czasopisma Journal of Contemporary Brachytherapy, bazy publikacji Pubmed oraz portalu Sciencedirect. Autorzy publikacji nie ograniczają się do opisu brachyterapii u-LDR z zastosowaniem jodu 125 lecz przedstawiają przypadki, w których wykorzystywano inne izotopy. Literatura wykorzystana do opracowania przeglądu pochodzi z lat 1996-2022.

Speaker: Magdalena Rozwód (MCO Poznań Affidea, Zakład fizyki medycznej)

Spotkanie Sekcji Diagnostyki Obrazowej

Temat przewodni: "Fizyk medyczny w diagnostyce, czy tylko ma grzać krzesło i wypełniać minimum? Czyli o planach wsparcia fizyków Sekcji Diagnostyki Obrazowej PTFM"

1) "Implementacja narzędzi opartych o AI w środowisku klinicznym” Szymon Korzekwa
2) "Wewnętrzne diagnostyczne poziomy referencyjne w radiologii zabiegowej oraz tomografii komputerowej" Wiktoria Piłat
3) "Zastosowanie obrazowania rezonansu magnetycznego ważonego dyfuzją (DTI, DWI) do oceny udaru niedokrwiennego mózgu" Joanna Kidoń
4) "Badania porównawcze dla fizyków medycznych - warsztaty: sprawozdanie, plany na przyszłość" Joanna Kidoń

Convener: Dr Joanna Kidoń (Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach)

33 Wewnętrzne diagnostyczne poziomy referencyjne w radiologii zabiegowej i tomografii komputerowej

Wstęp: Diagnostyczne poziomy referencyjne (DRL) stanowią formę poziomu badawczego stosowaną do optymalizacji ochrony radiologicznej pacjenta w procedurach diagnostycznych i interwencyjnych. Ilość i różnorodność procedur diagnostycznych, zabiegowych z wykorzystaniem promieniowania jonizującego stale rośnie, co implikuje stałą potrzebę analizy, oceny, weryfikacji DRL. W piśmiennictwie naukowym, w aktach prawnych istnieje niedobór opublikowanych diagnostycznych poziomów referencyjnych.
Cel: Wyznaczenie lokalnych DRL w procedurach tomografii komputerowej i radiologii zabiegowej.
Materiał i metody: Grupa badawcza-932 pacjentów poddawanych tomografii komputerowej (głowy/klatki piersiowej/jamy brzusznej/mięśnia sercowego), procedurom radiologii zabiegowej (ablacja/trombektomia mechaniczna/arteriografia tętnic mózgowych/przezskórna angioplastyka balonowa kończyny dolnej/stentowanie tętnic szyjnych/wszczepienie stentgraftu do jamy brzusznej) w Górnośląskim Centrum Medycznym w Katowicach, w okresie lipiec-sierpień 2021 oraz styczeń-maj 2022 roku. Badania przeprowadzono przy użyciu tomografu komputerowego Somatom Force (Siemens), tomografu komputerowego Optima 540 (GE), robota naczyniowego Artis Zeego (Siemens), Artis Zee Ceiling (Siemens). Wartość DRL określono jako 75 percentyl rozkładu zmienności parametrów dozymetrycznych.
Wyniki: CT serca (wyniki ogólne):1108mGycm; CT serca(70+/-5kg):1151mGycm; CT głowy badanie podstawowe: 973,2mGycm; CT głowy bez/z kontrastem: 2105,8mGycm; CT klatki piersiowej badanie podstawowe: 181mGycm; CT klatki piersiowej HRCT: 280,3mGycm; CT klatki piersiowej bez i z kontrastem:1200mGycm; CT jamy brzusznej badanie podstawowe:892 mGycm; CT jamy brzusznej bez/z kontrastem: 2554,2mGycm; ablacja:2356,0μGym2; trombektomia tętnic mózgowych+arteriografia:8431,0μGym2; PTA kończyny dolnej:1433,5μGym2; stentowanie tętnic szyjnych:1379,2μGym2; wszczepienie stentgraftu do jamy brzusznej:28824,5 μGym2.
Wnioski*: Wyznaczone DRL dla większości procedur tomografii komputerowej przyjmują niższe wartości względem odpowiadającym im wartościom zamieszczonym w RMZ z dnia 3 kwietnia 2017 roku. Procedury radiologii zabiegowej, nie zostały ujęte w rozporządzeniu, tym samym wyznaczone dla nich diagnostyczne poziomy referencyjne mogą stanowić wartości odniesienia.

Speaker: Mrs Wiktoria Piłat (Śląski Uniwersytet Medyczny)

34 Zastosowanie obrazowania rezonansu magnetycznego ważonego dyfuzją (DTI, DWI) do oceny udaru niedokrwiennego mózgu

Wstęp: Najważniejszą koncepcją, pozwalającą zrozumieć ostry udar i istotę jego leczenia, jest stwierdzenie „czas to mózg”. Z każdą minutą nieleczonego udaru niedokrwiennego związanego z okluzją dużych naczyń umiera blisko dwa miliony neuronów. Wczesna i dokładna identyfikacja tkanki nerwowej możliwej do uratowania może wpłynąć na identyfikację pacjentów, którzy nadal mogą odnieść korzyści z późnej rekanalizacji lub leczenia neuroprotekcyjnego.
Cel: Ocena parametrów dyfuzji cząsteczek wody w udarze niedokrwiennym mózgu, ocena wzajemnej korelacji tych parametrów sekwencji DWI,DTI.
Materiał i metody: Analizie poddano 124 pacjentów, kierowanych z SOR, Oddziału Neurologii i innych oddziałów Górnośląskiego Centrum Medycznego. Do szczegółowej analizy włączono 46 pacjentów, ocenie poddano 67 zmian widocznych w sekwencjach dMRI. Analiza obejmowała ocenę sygnału dyfuzji sekwencji dMRI (DWI, wartości średniej izotropii, śladu dyfuzji), pozornych współczynników dyfuzji obu sekwencji, współczynnika anizotropii frakcyjnej (FA), miar asymetrii parametrów dyfuzji. Parametry oceniano dla całej grupy oraz z podziałem na struktury mózgu.
Wyniki: W obszarze niedokrwienia średnie wartości: ADC(DWI)=7,20[10-4mm2s-1], AvDC(DTI)=7,33[10-4mm2s-1], FA=0,28. Sygnał w obrazowaniu DTI wykazał kilkuprocentowy wzrost względem sygnału DWI dla całej grupy badanej. W kilku przypadkach zaobserwowano wyższe wartości FA w obszarze niedokrwienia względem kontrlateralnego obszaru (zdrowego), obecność ogniska udarowego tylko w sekwencji DTI.
Wnioski: Istnieją zależności pomiędzy parametrami dyfuzji ocenianej w obu sekwencjach, łączna analiza poprawia wartość diagnostyczną metod obrazowania. Sekwencja DTI wykazuje wzrost kontrastu obrazu w porównaniu z sekwencją DWI (istotne w ocenie ognisk udaru o małych rozmiarach). Wspólna analiza miar asymetrii FA oraz ADC może być przydatna w ocenie fazy udaru niedokrwiennego mózgu.

Słowa kluczowe: udar niedokrwienny, obrazowanie MR ważone dyfuzją

Speaker: Dr Joanna Kidoń (1) III Katedra Kardiologii, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach 2) Dział Fizyki Medycznej, Górnośląskie Centrum Medyczne im. prof. Leszka Gieca Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach )

Saturday 1 October

Radioterapia: część 1

Convener: Prof. Tomasz Piotrowski (Wielkopolskie Centrum Onkologii w Poznaniu)

35 Ilościowe metody porównywania izodoz przestrzennych rozkładów dawki zaplanowanej i zrealizowanej w kontroli jakości w radioterapii.

Analiza gamma i specyficzne dla pacjenta miary jakości oparte na DVH, powszechnie stosowane w planowaniu radioterapii, nie są w stanie jednocześnie dostarczyć szczegółowych lokalizacji i wielkości rozbieżności między izodozami planowanych i dostarczonych przestrzennych rozkładów dawek. Wykorzystując miary statystyczne stosowane m.in. w ocenie jakości klasyfikacji, zgodność między planowaną i dostarczoną izodozą można ocenić dla dowolnej izodozy.
Opracowano metodę szacowania i raportowania różnic pomiędzy izodozami przestrzennych trójwymiarowych planowanych (referencyjnych) i dostarczanych (ocenianych) rozkładów dawek w funkcji poziomu dawki i lokalizacji przestrzennej. Na dowolnym poziomie izodozy całkowita objętość obszaru objętego izodozą referencyjną i ocenianą jest rozkładana na cztery podregiony: prawdziwie dodatnie – podregiony w obrębie izodoz referencyjnych i ocenianych, prawdziwie ujemne – poza obiema izodozami, fałszywie dodatnie – w ocenianej izodozie, ale nie w izodozie referencyjnej, a wyniki fałszywie ujemne – wewnątrz izodozy referencyjnej, ale nie w izodozie ocenianej. Na podstawie takiej dekompozycji obliczane są różne wskaźniki w celu ilościowego określenia rozbieżności między planowanymi i dostarczonymi izodozami. Trójwymiarowa projekcja i wizualizacja przestrzennego rozkładu tych rozbieżności ułatwia zastosowanie opracowanej metody w praktyce klinicznej.
Opracowaną metodą poddano analizie kilkadziesiąt planów klinicznych radioterapii fotonowej. W niektórych planach przy pewnych poziomach izodozy stwierdzono błędy w podawaniu dawki w anatomicznie istotnych lokalizacjach. Błędy te nie zostały w inny sposób uwidocznione – ani przez analizę gamma, ani przez pomiary QA oparte na DVH. Specjalnie opracowane narzędzie do wizualizacji przestrzennego rozkładu takich błędów na tle anatomicznych cech pacjenta pomaga w proponowanej analizie planów terapii.

Speaker: Prof. Zbisław Tabor (AGH University of Science and Technology)

36 Ocena wpływu dwóch metod specyfikowania dawki na rozkład dawki guzów płuca w radioterapii stereotaktycznej

Celem pracy była ocena wpływu dwóch metod specyfikowania dawki na rozkład dawki guzów płuca lewego leczonych radioterapią stereotaktyczną.
Przeanalizowano 10 planów (3 pół-łuków VMAT 6XFFF). Pacjenci zostali zaplanowani przy użyciu dwóch metod specyfikowania dawki zadanej, 50Gy/5fr, pierwsza metoda; dawka była zadawana na izodozę 80% (plan 80%), druga na izodozę 100% (plan 100%) obejmującą PTV; normalizowano dawkę: 98% dawki zadanej otrzymanej 98% PTV.
Oba plany porównano stosując parametry oceny dawki oraz liczba jednostek monitora (MU). Weryfikacje dozymetryczną wykonano wykorzystując EPID i fantom Octavius 4D z matrycą SRS 1600, metodą gamma zgodność ≥95%, z kryteriami w podejściu globalnym (G) i lokalnym (L) z progiem 10%. Dawka punktowa została zweryfikowana w fantomie QUASAR i komory Pinpoint.
Zaobserwowano istotną różnicę zarówno w parametrach Dmax i D2% PTV na korzyść (plan 80%) (p<0,01). W (planie 80%) osiągnięto niższe wartości dla ściany klatki piersiowej Dmean: 7,07Gy vs. 8,65Gy, płuca 3,15Gy vs. 3,19Gy, lewe płuco 5,61Gy vs. 5,77Gy i Dmax rdzeń kręgowy 10,05GY vs. 16,84Gy. Średnia MU (plan 80%) wynosił 3644MU i 3305MU (plan 100%). Wyniki zgodności ≥95% uzyskano dla przyjętych kryteriów oceny metodą gamma dla obu planów. Średnia różnica pomiędzy dawkami punktowymi i obliczonymi wynosiła – 0,7Gy (plan 80%) i -0,48Gy (plan 100%).
Dawki dla narządów krytycznych były porównywalne dla obu metod specyfikowania dawki. Jednak w (planie 80%) zwiększono dawkę wewnątrz PTV, jednocześnie zmniejszając dawki dla tkanek otaczających. Parametry jakościowe planu były wyższe lub nieco wyższe (plan 80%). Wynik weryfikacji dozymetrycznej w (plan 80%) i (plan 100%) był zgodne z założonymi kryteriami niezależnie od metod dozymetrycznej.

Speaker: Agnieszka Skrobała (Katedra i Zakład Elektroradiologii, Uniwersytet Medyczny w Poznaniu; Zakład Fizyki Medycznej, Wielkopolskie Centrum Onkologii )

37 Zastosowanie algorytmów uczenia maszynowego w weryfikacji dozymetrycznej pacjentów

OPIS: W ostatnich latach coraz większą popularność zyskuje zastosowanie algorytmów uczenia maszynowego w medycynie. Ciekawym aspektem jest zastosowanie algorytmów w weryfikacji dozymetrycznej pacjentów.
CEL: Celem tego projektu jest wykorzystanie uczenia maszynowego do przewidywania parametru gamma dla kryteriów 2 % / 2 mm w dla pacjentów leczonych techniką VMAT.
METODA: Pierwszym etapem tego projektu było pozyskanie danych. Wykorzystano plany terapeutyczne oraz weryfikacje dozymetryczne z dozymetrii Portalowej (weryfikacja EPID) pacjentów onkologicznych leczonych w Narodowym Instytucie Onkologii, Państwowym Instytucie Badawczym im. Marii Skłodowskiej Curie w Warszawie, gdzie używane są akceleratory liniowe TrueBeam, firmy Varian (Palo Alto, USA). Do tego celu został stworzony skrypt w języku AutoHotKey. Z programu Portal Dosimetry pozyskano pliki dicom z planów leczenia: RT Plan, RT Image (predicted oraz measured) oraz wyniki z analizy gamma index w postaci pliku txt. Dane pochodziły z całego roku 2020, co dało ok. 1600 planów terapeutycznych. Wszystkie pliki zostały zanonimizowane. Drugim etapem projektu, było stworzenie bazy danych. Z plików zostały wydobyte wybrane parametry dla każdego planu leczenia (dawka frakcyjna, kąt kolimatora, pole szczęk, MCS – modulation complexity score), które następnie zostały użyte w modelach uczenia maszynowego jako dane wejściowe. Jako danych wyjściowych użyto parametru gamma index 2% / 2 mm. Trzecim etapem było wytrenowanie i przetestowanie różnych algorytmów uczenia maszynowego na tak przygotowanych parametrach, z użyciem biblioteki Scikit-Learn. Wykorzystano modele regresji liniowej i logistycznej, drzew decyzyjnych, losowego lasu
oraz algorytmy wzmacniające (AdaBoost, XGBoost).
WYNIKI: Zaprezentowane zostaną wyniki weryfikacji dozymetrycznej uzyskane za pomocą algorytmów uczenia maszynowego. Pierwsze rezultaty okazują się być bardzo obiecujące.

Speaker: Mrs Karolina Milewska (Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski)

38 DIBHmotylFFF - czyli zastosowanie wiązek bezfiltrowych do napromieniania piersi lewej na wstrzymanym głębokim wdechu.

Celem prezentacji jest przedstawienie opracowanej i wdrożonej do realizacji metody sprawnego napromieniania pacjentek z zastosowaniem kombinacji wiązki bezstożkowej (6MVFFF) na głębokim wstrzymanym wdechu (DIBH) z wykorzystaniem układu naprzeciwległych skróconych łuków dynamicznych (VMAT) w układzie skrzydeł motyla. Opisywana technika dotyczy przygotowania planu oraz jego realizacji na akceleratorach firmy Elekta z kolimatorem MLC Agility (5mm), jednakże może zostać z powodzeniem zaimplementowana z zastosowaniem innych odpowiedników sprzętu. Technika „motylkowa” znajduje zastosowanie głównie w radioterapii węzłów chłonnych śródpiersia. Zmodyfikowana wersja tej geometrii z powodzeniem została przyjęta do rutynowego zastosowania w naszym ośrodku ‒ dotychczas skorzystało z niej około 100 pacjentek zakwalifikowanych do napromieniania samej piersi po leczeniu oszczędzającym (PTV42,5Gy) jak i piersi z węzłami nadobojcza (PTV45Gy).
Porównano rozwiązanie zaproponowanej techniki ze stosowanym do tej pory układem jednego łuku obejmującego całą pierś zarówno na wstrzymanym wdechu, jak i na oddechu swobodnym (FB).
Opracowana technika DIBHmotylFFF pozwala na szybkie napromienienie piersi lewej ze względu na kątowo krótkie naprzeciwległe łuki tangencjalne (około 350 MU/łuk) oraz emisję wiązki bezstożkowej (max 1400 MU/min), co w przypadku wstrzymanego oddechu jest istotnym elementem tego rodzaju terapii. Dobór parametrów optymalizacji w planie techniką motylkową pozwala na ograniczenie w znacznym stopniu obszaru niskich dawek w zdrowych tkankach pacjenta (V5%), obniżenie średniej dawki na serce i zdrową pierś poniżej D<3 Gy oraz na ograniczenie dawki 18Gy w tkance płucnej po stronie leczonej, przy jednoczesnym zachowaniu akceptowalnego pokrycia targetu dawką przypisaną dla PTV. Łączy więc benefity klasycznych pól tangencjalnych i techniki VMAT. Realizacja radioterapii odbywa się z zastosowaniem monitoringu online powierzchni ciała pacjenta (firmy VisionRT).

39 Grafitowa komora jonizacyjna jako jonometryczny wzorzec pierwotny dawki pochłoniętej w wodzie do dozymetrii terapeutycznych wiązek fotonów (badanie wstępne)

Celem badania jest scharakteryzowanie i weryfikacja eksperymentalnej cylindrycznej grafitowej komory jonizacyjnej (GUM-Dw3) do realizacji jonometrycznego wzorca pierwotnego dawki pochłoniętej w wodzie dla wiązek fotonów o energii 6 i 10 MV.

Pomiary dawki pochłoniętej w wodzie wykonywano zgodnie z obowiązującymi standardami. W tym celu komorę jonizacyjną umieszczono w wodoszczelnej osłonce z PMMA wewnątrz fantomu z PMMA o wymiarach 30x30x30 cm3 wypełnionego wodą destylowaną. Do napromieniania użyto medycznego akceleratora liniowego Versa HD firmy Elekta. Pomiary wykonywano w układzie poziomym, kąt ramienia akceleratora ustawiono na 90°. Komorę umieszczano na głębokości radiologicznej równej 10 g/cm2 w wodzie, w punkcie referencyjnym w odległości 100 cm od źródła promieniowania.

Do odtworzenia jednostki dawki pochłoniętej w wodzie metodą jonometryczną (na podstawie pomiaru prądu jonizacji) konieczne jest wyznaczenie odpowiednich współczynników. Do tego celu zastosowano symulacje Monte Carlo. Wiązki fotonów wytwarzane w przyspieszaczu modelowano przy użyciu kodu FLUKA. Wyznaczono również wszystkie niezbędne eksperymentalne współczynniki korekcyjne uwzględniające warunki środowiskowe (temperatura, ciśnienie) oraz polaryzację napięcia pracy komory i rekombinację jonów.

Do weryfikacji pomiaru dawki pochłoniętej w wodzie przy użyciu komory GUM-Dw3 zastosowano komercyjnie dostępną komorę jonizacyjną typu Farmer (30013, PTW-Freiburg), wzorcowaną w Laboratorium Wtórnych Wzorców Dozymetrycznych. Zaobserwowano różnice -0,06% (6 MV) i 0,20% (10 MV) między pomiarami dawki komorą eksperymentalną (niepewność <0,6%, k=2) a wartościami odniesienia mierzonymi komercyjną komorą jonizacyjną (niepewność 2,9%, k=2).

Wyniki porównania pokazują, że prezentowana komora może być zastosowana jako wzorzec pierwotny wykorzystywany do wzorcowania przyrządów dozymetrycznych w polach promieniowania fotonowego medycznych akceleratorów liniowych. Ponadto uzyskane wyniki pokazują możliwość wykorzystania tego typu komór do dozymetrii terapeutycznych wiązek fotonowych.

Speaker: Dr Paweł Wołowiec (Świętokrzyskie Centrum Onkologii SPZOZ / Główny Urząd Miar)

40 Gamma Knife Icon - nowe funkcje i możliwości

Cel:
W styczniu 2022r. Centrum Gamma Knife w Warszawie przeszło aktualizację do nowej wersji aparatu Gamma Knife Icon. Celem pracy jest przedstawienie nowych funkcji i możliwości aparatu GK Icon na podstawie materiałów i doświadczeń z innych ośrodków oraz omówienie wyzwań w zarządzaniu przepływem pracy w stosunku do tradycyjnego aparatu GK.

Metody:
W stosunku do swojego poprzednika (GK Perfexion) – GK Icon został wyposażony w narzędzia do kontroli jakości leczenia: Cone-beam computed tomography (CBCT) oraz High Definition Motion Management (HDMM). Dodatkowo posiada możliwość unieruchomienia pacjenta przy pomocy maski termoplastycznej lub nowej wersji ramy stereotaktycznej (Vantage). Trzypunktowa maska daje możliwość leczenia frakcjonowanego z dużo większym komfortem dla pacjenta. Natomiast rama Vantage jest lżejsza i bardziej wszechstronna w stosunku do ramy typu G. Tomografia komputerowa wiązki stożkowej jest skalibrowana do systemu pozycjonowania pacjenta Leksell, co daje możliwość leczenia na postawie stereotaktycznego CBCT (bez użycia ramy). Dodatkowo CBCT może być wykorzystywane do weryfikacji dokładności pozycjonowania pacjenta w każdej frakcji napromieniania. Na podstawie badania CBCT istnieje możliwość przeliczenia rozkładu dawki dla aktualnej pozycji pacjenta oraz możliwość automatycznej adaptacji planu w przypadku napromieniania w masce. System HDMM, składający się z dwóch kamer na podczerwień i zestawu znaczników, służy do śledzenia ewentualnych ruchów pacjenta podczas leczenia. Ponadto system do planowania GammaPlan został wyposażony w narzędzie optymalizacji dawki Lightning, które umożliwia automatyczne tworzenie planów.

Wnioski:
GK Icon otwiera nowe możliwości dla SRS/SBRT mózgu, ale także stawia pewne wyzwania. Przepływ pracy dla GK Icon jest znacznie bardziej skomplikowany, co wymaga przygotowania merytorycznego, więcej zasobów klinicznych i dodatkowych testów QA.

41 Analiza śródfrakcyjnej ruchomości pacjentów leczonych techniką stereotaktyczną w obszarze klatki piersiowej w oparciu o obrazowanie powierzchniowe AlignRT

Cel Retrospektywna analiza śródfrakcyjnej ruchomości pacjentów w oparciu o obrazowanie powierzchniowe AlignRT (VisionRT), sprawdzenie czy oczekiwana w napromienianiu stereotaktycznym (SBRT) ruchomość poniżej 3 mm i 3 jest realizowana.
Materiały i metody Wybrano grupę kolejnych 15 pacjentów leczonych techniką SBRT w obszarze klatki piersiowej (3 frakcje, dawka frakcyjna od 12 Gy do 18 Gy). Plany realizowano na aparacie EDGE (Varian), techniką łukową, 2 – 4 polami o energii nominalnej 6MV (wiązka bezfiltrowa). Pacjentów codziennie pozycjonowano w oparciu o obrazowanie wiązką stożkową a następnie ustalano powierzchnię referencyjną dla danej frakcji i śledzoną podczas napromieniania. W sumie przeanalizowano 45 frakcji. Dla całej grupy pacjentów wyznaczono średni czas napromieniania, średnie wartości i odchylenie standardowe (σ) odchyleń odczytów amplitudy i poszczególnych kierunków od powierzchni referencyjnej (MAG, VRT, LONG, LAT, rotacji) w każdej frakcji. Zbadano procent odczytów poza 3 mm i 3. Do analizy wykorzystano napisany w ośrodku program (Python, v3.8).
Wyniki Średni czas napromieniania wynosił 3:59 min [2:20 – 7:41 min]. Średnia amplituda wynosiła 2,00  0,91 mm (31% odczytów poza σ). Dla pozostałych kierunków VRT, LONG, LAT wartości wyniosły odpowiednio: -0.27  0.84 mm (42%), 0.35  1.20 mm (33%) i -0.03  0.63 (36%). Dla rotacji -0.03  0.42. Średnio 3.9%, 4.2% i 1.6% odczytów było powyżej 3 mm dla VRT, LONG i LAT. Tylko dla 3 pacjentów odczyty rotacji przekroczyły 2.
Wnioski Oczekiwana w SBRT śródfrakcyjna ruchomość poniżej 3 mm i 3 jest możliwa do osiągnięcia dla większości pacjentów. Wydaje się, że jest możliwe zmniejszenie progów reagowania dla kierunku LAT i rotacji.

Speaker: Dr Anna Zawadzka (Narodowy Instytut Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie - Państwowy Instytut Badawczy)

10:30 Przerwa kawowa

Sesja sponsorska: część 2

Convener: Prof. Aleksandra Jung (AGH University of Science and Technology)

12:45 Lunch

Promieniowanie niejonizujące

Convener: Armand Cholewka (Wydział Nauk Ścisłych i Technicznych, Uniwersytet Śląski, 75 Pułku Piechoty 1A, 41-500 Chorzów, Polska)

42 Porównanie wpływu zabiegów kriostymulacji ogólnoustrojowej i sauny fińskiej na zmiany powysiłkowe w surowicy krwi sportowców

Od kilkunastu lat pojawiają się doniesienia dotyczące możliwości zastosowania metody różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) w różnych obszarach diagnostyki medycznej i medycyny sportowej w oparciu o profile termicznych zmian pojemności cieplnej osocza/surowicy krwi. W tej pracy, poprzez śledzenie przebiegu procesu termicznej denaturacji białek zawartych w surowicy krwi podjęto próbę oceny efektów stosowania przez sportowców zabiegów termicznych jako wspomagania treningu sportowego.
Próbki surowicy uzyskano z krwi 10 sportowców (3 kobiet i 7 mężczyzn) trenujących biegi narciarskie. Krew została pobrana w sesjach ćwiczeniowych przed zabiegami oraz po serii 10 zabiegów kriostymulacji ogólnoustrojowej (WBC) lub sauny fińskiej w czterech etapach: podczas spoczynku, po wysiłku oraz po 1h i 24h odpoczynku.
Badania przeprowadzono metodą DSC za pomocą mikrokalorymetru VP-DSC (MicroCal Co, Northampton, MA). Pomiary DSC wodnych roztworów surowicy wykonano w zakresie temperatur od 20° do 100°C z szybkością grzania 1°C/min, przy ciśnieniu około 1.8 atm.
Metoda DSC pozwoliła zaobserwować wpływ serii zabiegów kriostymulacji oraz sauny na powysiłkowe zmiany zarejestrowane w profilach termicznej denaturacji białek surowicy krwi sportowców. Zabiegi WBC spowodowały zmniejszenie reakcji na ćwiczenia fizyczne i przyspieszyły regenerację po wysiłku u większości uczestników badania. Zabiegi sauny fińskiej wywołały przeciwny efekt, czyli spowodowały wyraźnie silniejszą reakcję na wysiłek. W przypadku zabiegów sauny fińskiej, podczas procesu regeneracji po ćwiczeniach zaobserwowano dość duże zróżnicowanie wyników DSC pozwalających na monitorowanie cofania się zmian powysiłkowych.

Speaker: Klaudia Duch (Uniwersytet Śląski w Katowicach, Wydział Nauk Ścisłych i Technicznych)

43 Mikrokalorymetryczne badania efektu ekspozycji in vitro surowicy krwi ludzkiej na promieniowanie jonizujące

Za pomocą skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC) oberwano, bezpośrednie i ujawniające się w czasie, efekty wpływu promieniowania jonizującego na roztwory surowicy krwi ludzkiej. Badane roztwory surowicy zostały poddawane ekspozycji in vitro na promieniowanie rentgenowskie (zakres dawek od 5 Gy do 120 Gy) lub neutronowe (zakres dawek od 5 Gy do 13 Gy).
Próbki surowicy pozyskano z krwi pobranej od zdrowych, młodych ochotników. Pomiary wykonano w zakresie temperatur 20 – 100 ºC, z szybkością ogrzewania 1 ºC/min. Dawka promieniowania X dostarczona została za pomocą akceleratora liniowego wiązką o nominalnym potencjale przyspieszającym 6 MV i średniej energii 1.5 MeV, a moc wiązki wynosiła 450 JM/min. Radioizotop Californ-252 został użyty jako źródło neutronów o średniej energii 2,35 MeV. Kontrolna grupa próbek zawsze przebywała w takich samych warunkach jak grupa próbek napromienionych (poza samą ekspozycją).
Wyniki badań DSC wskazały wyraźną tendencję do szybszego starzenia się napromienionych roztworów surowicy w odniesieniu do roztworów kontrolnych, niezależnie od typu promieniowania jonizującego oraz zastosowanego rozpuszczalnika. Użycie wyższych dawek promieniowania zwiększało intensywność efektów uchwyconych techniką kalorymetryczną.
Przeprowadzone badania sugerują, że ekspozycja na promieniowanie jonizujące wpływa bezpośrednio i pośrednio na konformację białek zawartych w roztworach surowicy krwi ludzkiej. Napromienienie roztworów surowicy zastosowanymi dawkami może wzmagać procesy prowadzące do modyfikacji struktury białek, np. w wyniku nasilenia stresu oksydacyjnego, utleniania białek, co wtórnie zwiększa ich podatność na glikację.
W kontekście rozwoju radioterapii personalizowanej, uzyskane wyniki mogą wnieść wkład do wyjaśnienia mechanizmów stojących za skutecznością radioterapii, zarówno pod względem wyboru dawki frakcyjnej, jak i typu zastosowanego promieniowania jonizującego.

Speaker: Agnieszka Kiełboń (Uniwersytet Śląski w Katowicach, Wydział Nauk Ścisłych i Technicznych)

44 WYKORZYSTANIE TERMOGRAFII W PODCZERWIENI DO ZDALNEGO POMIARU TEMPERATURY CIAŁA OSÓB WCHODZĄCYCH DO INSTYTUCJI PUBLICZNYCH – BADANIA PRZESIEWOWE W KIERUNKU GORĄCZKI

Pandemia spowodowana wirusem SARS Cov-2 pokazała, że niekiedy użycie termometru kontaktowego w celu weryfikacji podwyższonej temperatury ciała osoby z podejrzeniem zakażenia, niesie ryzyko rozprzestrzeniania się chorób. Doskonałym rozwiązaniem wydaje się zastosowanie obrazowania termicznego, jako metody diagnostycznej w obrazowaniu gorączki. Celem przeprowadzonych badań jest opracowanie algorytmu do wykonywania pomiarów termowizyjnych i wypracowania standardów badań przesiewowych w kierunku występowania gorączki, w różnych warunkach atmosferycznych, u osób wchodzących do budynków różnych instytucji.
Badania przeprowadzono w instytucjach publicznych. Każda badana osoba miała robione dwa zdjęcia termiczne twarzy - w projekcji AP i bocznej. Za pomocą kamery termowizyjnej T1020 FLIR o rozdzielczości 1024 x 768 pikseli, dokonywano pomiarów temperatury średniej z obszaru powierzchni czoła, maksymalnej czoła, kącików oczu, wnętrza jamy ustnej i przewodu słuchowego zewnętrznego. Natomiast za pomocą klasycznych termometrów, mierzono temperaturę w dole pachowym i uchu.
Otrzymane wstępne wyniki pokazały bardzo silne i dodatnie korelacje między temperaturą w uchu mierzoną termometrem dousznym, a maksymalną i średnią na czole, a nawet minimalną temperaturą czoła. Korelacje te oscylują wokół r=0,6, jednak najwyższą wartość współczynnika Pearsona otrzymano dla temperatury średniej czoła, mierzonej za pomocą kamery termowizyjnej.
Ponadto, wysokie korelacje otrzymano także między temperaturą w uchu, mierzoną termometrem dousznym, a maksymalną w kącikach oczu oraz maksymalną temperaturą w ustach oraz w uchu mierzoną kamerą termowizyjną. Wartości te wyniosły odpowiednio: r=0,54, r=0,27, r=0,65.
Podsumowując, zdalny pomiar temperatury ciała, wykonany kamerą termowizyjną przy uwzględnieniu odpowiednich wartości współczynników i algorytmów, może stanowić przydatne kryterium w ocenie temperatury głębokiej organizmu.

Speaker: Izabela Gorczewska (Zakład Medycyny Nuklearnej i Endokrynologii Onkologicznej, Narodowy Instytut Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie, oddział w Gliwicach)

45 Korelacja pomiędzy izotermami i izodozami u pacjentek po oszczędzającej operacji piersi w radioterapii

Cel pracy

Celem pracy była ocena przydatności metody termografii w podczerwieni w ocenie reakcji termicznej organizmu podczas radioterapii. Badania wykazały, jak rozkład temperatury zmienia się wraz z dawką promieniowania stosowanego w każdym tygodniu leczenia

Metodyka

W badaniu wzięło udział 54 pacjentów. Grupę kontrolną stanowiły pacjentki zdrowe, wśród których sprawdzono różnicę średnich temperatur między piersiami. Grupę badaną stanowili pacjenci po zabiegach oszczędzających zakwalifikowanych do radioterapii. Pomiary były wykonywane i analizowane dla każdego pacjenta podczas każdego tygodnia leczenia. Obszar targetu (wyznaczony przez lekarza) oraz izodozy 30 Gy, 20 Gy i 10 Gy (wygenerowane z planu leczenia) były przenoszone na termogramy, a następnie analizowane. Ten sposób definiowania obserwowanych obszarów jest najdokładniejszy i indywidualnie dostosowany do każdego leczonego pacjenta.

Wyniki

Analiza wykazała wzrost temperatury w monitorowanych obszarach, przy czym znamiennie statystycznie najwyższą średnią wartość temperatury osiągnięto w trzecim tygodniu leczenia.

Wnioski

Uzyskane w trakcie badań wyniki potwierdzają przydatność metody termografii
w podczerwieni w ocenie odpowiedzi termicznej pacjenta na dawkę otrzymaną w radioterapii. Obserwacje mogą być wykorzystane do oceny reakcji skórnej na promieniowanie oraz obiektywnej ocenie i kwalifikacji odczynu popromiennego, wymagają jednak przeprowadzenia dalszych badań.

Słowa kluczowe: termowizja; radioterapia; izodozy; izotermy

Speaker: Dominika Plaza (Radiotherapy Planning Department, Maria Skłodowska—Curie National Research Institute of Oncology Gliwice Branch, Wybrzeze Armii Krajowej Street 15, 44-102 Gliwice, Poland)

46 PERFUZJA REZONANSU MAGNETYCZNEGO W OCENIE PROCESU ROZROSTOWEGO W OBRĘBIE MÓZGOWIA

WSTĘP:
Wielu procesom rozrostowym w obrębie mózgowia towarzyszą zaburzenia w prawidłowym
przebiegu perfuzji (mikrokrążeniu krwi). Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego pozwala rejestrować jej przebieg w badanej tkance. Najczęściej stosowanymi technikami PWI-MRI są: DSC-MRI oraz ASL-MRI.

METODYKA:
Celem pracy było porównanie obu najczęściej stosowanych technik PWI-MRI, wraz z oceną perfuzji ASL-MRI pod kątem alternatywy dla techniki DSC-MRI, w grupie pacjentów objętych procesami rozrostowymi mózgowia, wzmacniającymi się po podaniu środka kontrastującego. Analizie poddano 40 pacjentów (25 kobiet, 15 mężczyzn) w wieku od 25 do 75 lat, ze zobrazowanymi zmianami rozrostowymi OUN, wzmacniającymi się po kontraście. Wszystkim chorym, oprócz standardowych sekwencji morfologicznych, wykonano perfuzję DSC-MRI i ASL-MRI na 3T aparacie firmy Siemens. Dokonano pomiaru fizycznych parametrów technik PWI w obszarze zmiany oraz jej referencji (symetrycznie położony region istoty białej zdrowej tkanki mózgowej). Obliczono stosunek perfuzji guza do jej referencji, uzyskując tym samym znormalizowane współczynniki perfuzji (nTBV, nTBF, nPWASL).

WYNIKI:
Wystąpiła dodatnia korelacja pomiędzy wartościami nTBV i nPWASL, ze współczynnikiem korelacji Pearsona równym 0,74 i współczynnikiem determinacji R2= 0,553. Wystąpiła również dodatnia korelacja pomiędzy wartościami nTBF i nPWASL, ze współczynnikiem korelacji Pearsona równym 0,76 i współczynnikiem determinacji R2= 0,573.

WNIOSKI:
Perfuzja ASL może być stosowana jako alternatywa dla perfuzji DSC (w przypadku braku możliwości jej wykonania). Jednakże, perfuzja ASL zmian zlokalizowanych w pobliżu podstawy czaszki charakteryzuje się nikim nPWASL, dlatego do tego typu zmian nie jest zalecana.

SŁOWA KLUCZOWE: perfuzja mózgu, rezonans magnetyczny, diagnostyka obrazowa, mózgowie, nowotwory mózgu.

Speaker: Dorota Lasyk (Wydział Nauk Ścisłych i Technicznych, Uniwersytet Śląski)

47 ZASTOSOWANIE TERMOWIZJI W OCENIE EFEKTÓW TERMICZNYCH RADIOTERAPII U KOBIET PO MASTEKTOMII

Głównym celem prowadzonych badań było wykorzystanie termowizji do analizy czasowych zmian temperatury klatki piersiowej u pacjentek, które wcześniej poddane były radioterapii oraz próba pokazania przydatności metody obrazowania termicznego w ocenie temperaturowych efektów radioterapii raka piersi. W pierwszym etapie pomiary za pomocą kamery termowizyjnej przeprowadzono na grupie 12 ochotniczek. Pierwsza grupa składała się z 6 zdrowych kobiet, bez historii onkologicznych, natomiast drugą grupę stanowiły pacjentki ze zdiagnozowanym nowotworem piersi po mastektomii, zakwalifikowane do radioterapii. Badania termograficzne wykonano przed leczeniem, dwa miesiące i sześć miesięcy po zakończeniu terapii. Następnie rozszerzono czas obserwacji pacjentek po radioterapii i zwiększono grupę badawczą do 24 kobiet. Grupa pacjentek składała się z 12 ochotniczek, które przeszły mastektomię piersi i zostały zakwalifikowane do radioterapii. Drugą grupę stanowiło 12 zdrowych kobiet. Badania przeprowadzono przed rozpoczęciem leczenia oraz dwa miesiące, sześć miesięcy, dziewięć miesięcy i rok po zakończeniu radioterapii. W pracy przeprowadzono analizę ilościową i jakościową uzyskanych obrazów termicznych. Oceniano przede wszystkim różnice temperatur pomiędzy zdrową piersią, a poddaną leczeniu. Badania wykazały, że średnie wartości temperatury obszarów badanych (obszar piersi leczonej oraz symetryczny obszar nieleczony) zmieniały się w zależności od czasu, jaki upłynął od zakończenia leczenia. Ponadto, najwyższy wzrost zanotowano 6 miesięcy po radioterapii. Dla grupy zdrowych pacjentek nie zaobserwowano istotnych różnic w średnich temperaturach pomiędzy piersiami.
Zastosowanie termowizji może okazać się skutecznym narzędziem do oceny zmian map temperaturowych w funkcji czasu co potwierdziły przeprowadzone w ramach projektu badania.

Speaker: Agnieszka Baic (Wydział Nauk Ścisłych i Technicznych Uniwersytetu Śląskiego)

Protonoterapia: część 1

Convener: Dr Marzena Rydygier

48 Computational and experimental characterisation of mixed radiation fields in proton therapy

Proton radiotherapy is recognized as an effective treatment method of tumors, which allows for increased sparing of normal tissues compared to conventional radiotherapy. Further improvement of clinical proton radiotherapy can be obtained with development of advanced treatment planning and dosimetry methods. The uncertainties in the biological modeling of the radiation effectiveness pose the major limitation of this treatment modality, which increases the risk of complications caused by proton irradiations, such as the development of secondary tumors or necrosis. Therefore, one of the main challenges in proton radiotherapy is to improve the current strategies of treatment planning by accounting for radiation quality described by means of the particle stopping power (Linear Energy Transfer - LET). Nowadays, LET is not considered in the clinical routine of treatment planning and dosimetry even if its engagement would fully allow to exploit the clinical advantages of proton radiotherapy.

Within the seminar, an overview of the computational and experimental methods for proton therapy treatment planning and dosimetry, clinically used at CCB and in other proton facilities will be presented. Moreover, it will be shown how to introduce radiation quality information in proton treatment. This part includes the development of (i) dosimetrical methods based on TimePix semiconductor pixel detectors developed in the framework of the CERN Medipix collaboration and (ii) computational methods based on fast GPU-accelerated Monte Carlo codes. The inclusion of radiation quality in the treatment planning and dosimetry has the potential to improve the precision of patient treatment in proton therapy.

Speaker: Dr Jan Gajewski (Institute of Nuclear Physics PAN, Krakow, Poland)

49 Wpływ stabilizatorów kręgosłupa na rozkład dawki i zasięg wiązki w radioterapii protonowej

Radioterapia protonowa może być korzystniejsza w porównaniu ze standardową radioterapią fotonową pod względem rozkładu dawki w pacjencie. Wiązka protonowa może precyzyjnie dostarczyć dawkę w obszar zmiany nowotworowej, jednak należy wziąć pod uwagę niepewność zasięgu wiązki protonowej. Na niepewność zasięgu mają wpływ m.in. niepewności przygotowania krzywej kalibracji i korekcje stosowane podczas rekonstrukcji obrazu, zwłaszcza w przypadku pacjentów z implantami lub stabilizatorami. Powstałe artefakty i duże zmiany gęstości ośrodka mogą wpływać na zasięg wiązki protonowej oraz poprawność obliczenia dawki dostarczonej do pacjenta.
Wśród pacjentów z nowotworami podstawy czaszki oraz okolic miednicy pojawiają się przypadki, gdzie wewnątrz lub w bliskim sąsiedztwie planowanego obszaru tarczowego (PTV) znajdują się stabilizatory kręgosłupa o dużej gęstości. Wymaga to użycia rekonstrukcji z redukcją artefaktów i nadpisywania wartości HU w miejscu artefaktów, co zmienia wartości HU na obrazie CT, a to przekłada się na wartości dawki obliczone w systemie do planowania leczenia.
Podczas prezentacji zostaną przedstawione wyniki obliczeń dawki z systemu do planowania leczenia Eclipse 16.1 oraz z kodu Monte Carlo FRED, który został zweryfikowany eksperymentalnie w Centrum Cyklotronowym Bronowice. Wstępne wyniki symulacji MC pokazują, że obecność stabilizatorów w obszarze PTV oraz ich wielkość powoduje zmiany wartości dawki w tym obszarze (spadek o 5-10% przy obliczeniach typu “dose-to-medium”) oraz zmniejszenie zasięgu wiązki o ok. 2 mm, co w konsekwencji może prowadzić do obniżenia pokrycia PTV dawką terapeutyczną. Planowane jest zbadanie, czy potencjalna obecność obszarów o niższej dawce niż planowana z obliczeń MC może być skorelowana ze skutecznością terapii wiązką protonową, bazując na danych z kontroli pacjentów po radioterapii protonowej.

Speaker: Ms Magdalena Garbacz (Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences in Krakow)

50 Stworzenie procedury szacowania ekspozycji radiacyjnej płodu w radioterapii protonowej wiązką skanującą przy napromienianiu nowotworów głowy i szyi pacjentki ciężarnej

Badania wykazały, że radioterapia protonowa wiązką skanującą pozwala ograniczyć narażenie płodu w porównaniu z terapią fotonową [1]. Ze względu jednak na dużą radiowrażliwość płodu radioterapia pacjentek ciężarnych wymaga podjęcia działań mających na celu minimalizację dawki w obszarze lokalizacji płodu – także w przypadku radioterapii protonowej. Dostępne komercyjnie Systemy Planowania Leczenia nie mogą być jednak traktowane, jako wiarygodne narzędzie umożliwiające szacowanie ekspozycji płodu.
Niniejsza praca miała na celu stworzenie procedury szacowania narażenia płodu w radioterapii protonowej nowotworów głowy i szyi wiązka skanującą na promieniowania fotonowe oraz wtórne neutrony – zarówno przed rozpoczęciem radioterapii, jak i w trakcie jej trwania (dozymetria in-vivo).
Do tego celu stworzono układ pomiarowy symulujący geometrię pacjentki ciężarnej (25-ty tydzień ciąży) [2], poprzez wykorzystanie fantomu antropomorficznego Alderson Rando oraz fantomu płytowego RW3. Wykorzystując detektor WENDI-2, detektory bąbelkowe (BD-PND) oraz sondę FHT-192, oszacowano narażenie płodu dla czterech jednopolowych planów o różnej geometrii, dostarczających dawkę do tej samej objętości tarczowej (22,3 cm3) zlokalizowanej w mózgu. Celem prezentacji wyników jako ekwiwalent dawki H, wykonano symulacje Monte Carlo (MNCP 6.2) widm neutronowych. Podjęto także próbę szacowania wpływu geometrii i lokalizacji detektorów neutronowych na wyniki pomiarów.
Wykazano, że najbardziej optymalne z punktu widzenia narażenia płodu jest napromienianie polami bocznymi, bez stosowania dyskryminatora zasięgu. Jednocześnie napromienianie polami wzdłuż osi długiej pacjenta oraz z zastosowaniem dyskryminatora zasięgu skutkuje znacznym zwiększeniem ekspozycji płodu. W każdym przypadku jednak, dostarczenie dawki terapeutycznej (54 GyRBE) było możliwe przy narażeniu płodu poniżej 5 mSv. Udowodniono także, że odpowiednie zlokalizowanie detektora BD-PND pozwala wykorzystać go do szacowania dawki in-vivo.

Speaker: Mr Dawid Krzempek ( Instytut Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie, PL-31342 Kraków, Poland)

51 Wpływ wybranych parametrów konfiguracyjnych na dokładność obliczeń analitycznego algorytmu wiązki protonowej w systemie Varian Eclipse 16.1

Przygotowanie Systemu Planowania Leczenia do pracy klinicznej wymaga skonfigurowania modelu obliczeniowego dla wszystkich stosowanych aparatów terapeutycznych. W przypadku wiązek protonowych bardzo istotny zestaw danych stanowią rozkłady integralnych dawek głębokich (ang. Integral Depth Dose, IDD), które reprezentują całkowitą energię deponowaną przez wiązkę ołówkową w wodzie w funkcji głębokości.
Dedykowane do pomiaru IDD płasko-równoległe komory jonizacyjne Bragg Peak Chamber (PTW, r = 4cm) i Stingray (IBA Dosimetry, r = 6cm) nie obejmują całego przekroju rozproszonej wiązki. Wpływ tego efektu na dane pomiarowe może zostać skorygowany poprzez wykorzystanie metod Monte Carlo, umożliwiających wykonanie symulacji rozkładów dawki głębokiej dla hipotetycznej komory o większym promieniu, np. 20cm.
Stworzenie dodatkowego modelu wiązki w jednym z dostępnych kodów Monte Carlo jest procesem czasochłonnym, stąd w Centrum Cyklotronowym Bronowice IFJ PAN zaproponowano metodę wykorzystania do tego celu algorytmu obliczeniowego Acuros, stanowiącego integralną część Systemu Planowania Leczenia Varian Eclipse 16.1.
Ponadto zastosowano nowatorską metodę normalizacji dawkowej IDD wykorzystując inne głębokości referencyjne niż standardowo przyjęte 2cm.
W niniejszej pracy porównano zmierzone za pomocą dwuwymiarowej matrycy komór jonizacyjnych MatriXX PT rozkłady dawki z rozkładami obliczonymi przy użyciu modeli wiązki stworzonych z uwzględnieniem wyżej wymienionych rozwiązań, a także modeli skonfigurowanych w sposób standardowy.
Analizie poddano plany napromieniania nowotworów ujętych we wskazaniach do radioterapii protonowej w 2019 roku, m.in. nowotwory okolicy przykręgosłupowej, nowotwory okolic głowy
i szyi, nowotwory wymagające napromieniania osi mózgowo-rdzeniowej.
Wyniki wskazują, iż dobór metody wyznaczania oraz normalizacji rozkładów głębokościowych ma istotny wpływ na zgodność mierzonych rozkładów dawki z obliczeniami Systemu Planowania Leczenia.

Speaker: Ms Marta Bałamut (Instytut Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie, PL-31342 Kraków, Polska)

52 Zwiększenie konformalności radioterapii protonowej wiązką skanującą z użyciem dedykowanych kompensatorów 3D oraz dyskryminatorów zasięgu

Cel
Nowoczesne centra radioterapii protonowej są najczęściej wyposażone w cyklotron i gantry z głowicą skanującą. Charakterystyka ołówkowej wiązki protonowej w izocentrum jest pochodną jej energii. Rozmiar pojedynczej wiązki rośnie wraz ze spadkiem energii. Minimalny zasięg w wodzie na wyjściu z głowicy waha się w granicach od 30 do 70 mm, w zależności od instalacji. Napromienianie płytko położonych zmian nowotworowych wymaga użycia dyskryminatorów zasięgu, powiększających rozmiar poprzeczny wiązki, ograniczając konformalność planów terapeutycznych.
Stosując dedykowane kompensatory wykonane w technice druku 3D oraz dyskryminatory zasięgu zintegrowane ze stołem terapeutycznym chcemy ograniczyć negatywny wpływ rozproszenia wiązki na konformalność planów protonowych, zachowując pokrycie objętości tarczowej na niezmienionym poziomie.

Materiały, metody, wyniki
Do badań wykorzystujemy protonową wiązkę skanującą na stanowiskach gantry w Centrum Cyklotronowym Bronowice IFJ PAN w Krakowie. Źródłem protonów jest cyklotron C-230. Energia protonów opuszczających sekcję selektora energii mieści się w przedziale od 70 do 226,1 MeV.
Porównujemy charakterystyki poprzeczne ołówkowej wiązki protonowej z użyciem różnych rodzajów dyskryminatorów zasięgu tj. statyczne i ruchome dyskryminatory zasięgu, dyskryminatory zintegrowane
ze stołem terapeutycznym oraz dedykowane kompensatory wykonane techniką druku 3D.
Analizujemy rozmiar wiązki, konformalność pól terapeutycznych, niepewności zasięgu oraz złożoność planów terapeutycznych. Porównujemy czasochłonność i stopień skomplikowania procesu przygotowania oraz realizacji planów terapeutycznych z użyciem poszczególnych typów modyfikatorów zasięgu.

Podsumowanie
Zastosowanie dedykowanych kompensatorów 3D jak i dyskryminatorów zasięgu zintegrowanych
ze stołem terapeutycznym pozwala ograniczyć poprzeczne rozproszenie ołówkowej wiązki skanującej przyczyniając się do poprawy konformalności planów terapeutycznych dla płytko położonych zmian nowotworowych. Z drugiej strony wymaga dodatkowego nakładu pracy w trakcie przygotowania jak i realizacji procesu napromieniania.

Speaker: Tomasz Kajdrowicz

53 Przystosowanie stanowiska do radioterapii protonowej wiązką skanująca do celów badawczo-rozwojowych

Radioterapia protonowa jest metodą, która w obecnych latach rozwija się bardzo szybko, a stanowiska umożliwiające jej prowadzenie mają obok możliwości terapeutycznych spory potencjał naukowo badawczy. Istnieje duże zapotrzebowanie na prowadzenie badań z zakresu nowoczesnych metod dostarczenia wiązki oraz rozwoju detektorów protonów czy cząstek wtórnych. Badania z zakresu radiobiologii wymagają napromieniania materiałów biologicznych - od komórek, aż po materiał zwierzęcy. Z drugiej strony sama wiązka protonowa z zakresu energii stosowanych klinicznie może zostać wykorzystana do testowania modułów elektronicznych pod kątem wytrzymałości na promieniowanie kosmiczne (m. in. tzw. SEE (ang. Single Event Effects)) bądź zastosowania ich jako komponentów akceleratorów cząstek lub detektorów promieniowania.
Każde z powyższych zastosowań narzuca wiele różnych ograniczeń i wymagań – m.in. w zakresie dostarczanej energii, rozmiarów pola promieniowania, mocy dawki (prądu wiązki), struktury czasowej wiązki. Z drugiej strony stanowiska, działając w konfiguracji klinicznej, pozwalają na jedynie niewielką, pośrednią ingerencje w niektóre z wymienionych parametrów.
W niniejszej prezentacji omówione zostaną wyżej wymienione problemy, wraz ze sposobem, w jaki rozwiązano je w Centrum Cyklotronowym Bronowice. Szczegółowo opisana zostanie struktura czasowa dostarczenia wiązki, a także jej wpływ na wymienione uprzednio parametry. Przedstawiony zostanie także układ pomiarowy umożliwiający redukcję prądu wiązki do poziomu poniżej 10^9 p/cm2/s dla energii wiązki protonowej z zakresu 20-200 MeV.

Speaker: Mr Wiktor Komenda (Instytut Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie, PL-31342 Kraków, Poland)

15:30 Przerwa kawowa

Protonoterapia: cześć 2

Convener: Prof. Renata Kopeć (Centrum Cyklotronowe Bronowice, Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie)

54 Kliniczne modele radiobiologiczne stosowane w radioterapii jonami węgla (CIRT): Który model wybrać? Jakie są między nimi zależności? Jak planować leczenie biorąc pod uwagę rozkład RBE i LET u pacjenta? - Wstępne wyniki kliniczne

Planowanie leczenia radioterapią jonami węgla opiera się na obliczeniu dawki biologicznej(RBE). Dowody kliniczne dotyczące CIRT zebrane w Japonii, oszacowano za pomocą mikrodozymetrycznego modelu kinetycznego(MKM), natomiast ośrodki europejskie stosują model efektu lokalnego(LEM). MedAustron zaadaptował japońskie schematy leczenia, ale optymizacja dawki opiera się na LEM, co wymagało dostosowania dawek tolerowanych dla OAR. Chociaż oba modele szacują dystrybucję RBE w tkance, translacja między nimi jest niejednoznaczna, a na ich związek wpływa wiele czynników.

Celem tego projektu była analiza dawek stosowanych w MedAustron, dla obu modeli RBE, oraz ocena wczesnych rezultatów klinicznych. Dodatkowo przedstawione zostały różne aspekty teoretyczne i praktyczne wpływające na ich relacje.

31 pacjentów leczonych planami optimizowanymi w LEM, przeliczono przy użyciu MKM. Wyodrębniono D1cm³,D5cm³,D0.1cm³,D0.7cm³,D10%,D20% dla odpowiednich OAR. Dopasowano krzywe dla tych wartości, co dało liniowo-kwadratowe modele translacji. Następnie oceniono toksyczność kliniczną.

Obecnie stosowane dawki tolerancyjne(LEM) były zgodne z zalecanymi limitami dla MKM (w przedziale -3,2-1,1Gy(RBE)), z wyjątkiem kilku przypadków, w których dane nie odpowiadały oczekiwanym trendom LEMvsMKM - dla nich wykryto toksyczność (bezobjawową). Przedstawione wyniki zainicjowały szczegółową analizę zależności między modelami,gdyż zgodność dawek LEM nie gwarantowała automatycznie spełnienia limitów dawek dla MKM.

Zrozumienie relacji między modelami pozwala połączyć doświadczenie europejskie z japońskim w CIRT. Niniejsze badanie podkreślą znaczenie wyboru optymalnych strategii planowania (liczba/kierunek wiązek,pozycja pików Bragga,gradienty dawek i wiele innych), zwłaszcza gdy rozważa się eskalację dawek tolerowanych do OAR.

Nasza zaktualizowana praktyka kliniczna zapewnia, że ograniczenia OAR muszą być spełnione dla obu modeli. Według naszej wiedzy, po raz pierwszy w procesie podejmowania decyzji klinicznych w CIRT,wiele modeli RBE jest ocenianych jednocześnie.

Speaker: Ms Joanna Góra (Centrum Terapii Jonowej MedAustron, Austria)

55 Weryfikacja i optymalizacja konwersji jednostek Hounsfielda na względną zdolność hamowania protonów w Centrum Cyklotronowym Bronowice

Jednym z kluczowych elementów obliczeniowych w komputerowym planowaniu radioterapii protonowej jest konwersja informacji zawartej na obrazach z tomografii komputerowej (wyrażonej w jednostkach Hounsfielda), na względną zdolność hamowania protonów. Jest to niezbędne do obliczania rozkładów dawek terapeutycznych w systemie planowania leczenia (TPS). Najpowszechniejszym sposobem wykonywania tej konwersji jest tzw. kalibracja stechiometryczna, dla której stosuje się heurystyczną wartość niepewności zasięgu wiązki protonowej na poziomie 3,5%. Tą niepewność należy uwzględnić w procesie planowania leczenia przykładowo poprzez zastosowanie odpowiednich marginesów dodawanych do klinicznych objętości tarczowych (CTV).
Dla tomografu komputerowego Siemens Somatom Definition AS Open, zainstalowanego w Centrum Cyklotronowym Bronowice (CCB) stosowana jest obecnie jedna krzywa konwersji dla wszystkich leczonych lokalizacji. Została ona poddana weryfikacji w pomiarach porównawczych przeprowadzonych w ramach grupy European Particle Therapy Network [1]. Wnioski z pomiarów pokazują, że dla CCB maksymalne różnice zasięgu dla przykładowych, uproszczonych modeli antropomorficznych (np. guz mózgu = 80% tkanki miękkiej i 20% kości) uzyskane w TPS nie przekraczają 1% względem wyznaczonej eksperymentalnie wartości odniesienia. Jednocześnie wyniki sugerują lepsze wyniki dla pomiarów, gdzie stosuje się podział krzywych konwersji na różne lokalizacje.
W niniejszej pracy zostaną przeanalizowane możliwości wprowadzenia nowych krzywych dla poszczególnych grup pacjentów w oparciu o zoptymalizowane protokoły skanowania i rekonstrukcji obrazów. Pokazane zostaną możliwe różnice dozymetryczne (zmiany w zasięgu wiązki, różnice w rozkładach dawki) dla fantomów antropomorficznych w oparciu o różne protokoły skanowania i krzywe konwersji.

[1] N. Peters et al., Experimental assessment of inter-centre variation in stopping-power and range prediction in particle therapy (2021) https://doi.org/10.1016/j.radonc.2021.07.019

Speaker: Gabriela Foltyńska (Centrum Cyklotronowe Bronowice, Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie)

56 Oś mózgowo rdzeniowa - radioterapia helikalna czy protonowa?

Wstęp
W radioterapii coraz częściej pojawiają się pacjenci wymagający leczenia osi mózgowo-rdzeniowej. Najczęściej stosowanymi technikami w radioterapii wiązką zewnętrzną są techniki dynamiczne, wykorzystujące typowy akcelerator medyczny. Alternatywnymi metodami leczenia są: napromienianie wiązką protonów oraz tomoterapia.

Materiał i metody
Celem pracy jest porównanie rozkładów dawek w planach leczenia napromieniania osi mózgowo-rdzeniowej. Do przygotowania planów radioterapii wykorzystano technikę helikalną dla fotonów (w systemie TPS Precision Accuray) oraz skanującą wiązkę protonową w technice IMPT – Intensity Modulated Proton Therapy (w systemie TPS Eclipse firmy Varian).
W badaniu porównano plany dla sześciu pacjentów. Do ich przygotowania wykorzystano te same skany tomograficzne, obrysy narządów krytycznych i obszarów tarczowych. Plany leczenia porównano
w oprogramowaniu RayStation - RaySearch Laboratories.
Analizie poddano rozkłady dawek w obszarach tarczowych i narządach. Zbadano również obszary
o dużym gradiencie dawki, które reprezentują odporność planów leczenia na niepewność związaną
z ułożeniem pacjenta i ruchomością narządów wewnętrznych. Radioterapia protonowa wymaga połączenia pól, dlatego miejsca łączenia zostały szczegółowo przeanalizowane. Porównano również czas trwania leczenia.

Wyniki i wnioski
Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że rozkłady dawek uzyskiwane w planach protonowych są znacznie korzystniejsze dla pacjenta z punktu widzenia ochrony narządów krytycznych i redukcji tzw. dawki integralnej, co jest szczególnie istotne dla pacjentów pediatrycznych – zminimalizowane ryzyko indukcji nowotworów wtórnych. Z drugiej strony plany leczenia przygotowane dla techniki helikalnej charakteryzują się większą jednorodnością rozkładu dawki
w obszarach, gdzie w technikach protonowych zachodzi potrzeba połączenia pól (mniejsza wrażliwość na błędy wynikające z ułożenia pacjenta). Dla obu technik uzyskano zbliżone czasy napromieniania.

Speaker: Dr Kamil Kisielewicz (The Maria Sklodowska – Curie National Research Institute of Oncology in Krakow)

57 Porównanie parametrów wybranych stanowisk radioterapii protonowej nowotworów oka

Cel
Liczba ośrodków radioterapii protonowej systematycznie rośnie. Nowe, wielostanowiskowe instalacje wykorzystują cyklotrony przyspieszające protony do energii powyżej 200 MeV, współpracujące ze stanowiskami typu gantry ze skanującą wiązką ołówkową. Obecnie na rynku brak jest akceleratorów przyspieszających wiązki protonowe do energii niezbędnych dla radioterapii nowotworów oka tj. 60 - 70 MeV. Dlatego nowo uruchamiane ośrodki instalują dedykowane stanowiska radioterapii protonowej nowotworów oka wykorzystując wiązkę wstępnie degradowaną do energii kilkudziesięciu MeV, oraz technikę pasywnego formowania wiązki. Celem pracy było porównanie parametrów nowo budowanych stanowisk ze stanowiskami już istniejącymi. W porównaniu wzięło udział 6 ośrodków.

Materiały, metody, wyniki
Stanowisko radioterapii protonowej oka w IFJ PAN wykorzystuje wiązkę z cyklotronu C-230, wstępnie degradowaną do energii 70 MeV. Wiązka doprowadzona do pomieszczenia terapii jest formowana przy pomocy szeregu zainstalowanych tam elementów. Diagnostyka wiązki prowadzona jest przy pomocy zestawu urządzeń i detektorów zarówno komercyjnych, jak i zbudowanych w IFJ PAN. Parametry stanowiska w IFJ PAN porównano z parametrami stanowisk z innych ośrodków bazując na przeprowadzonych testach akceptacyjnych i eksploatacyjnych stanowiska. Porównywano parametry rozkładów przestrzennych i głębokościowych dawki.

Podsumowanie
Dedykowane stanowiska radioterapii protonowej oka pozwalają na formowanie wiązek terapeutycznych o submilimetrowej precyzji, umożliwiających napromienianie nowotworów wewnątrzgałkowych przy maksymalnej ochronie struktur krytycznych gałki ocznej. Przyjęte w różnych ośrodkach podobne założenia i rozwiązania konstrukcyjne pokazują, że parametry terapeutyczne niezbędne w radioterapii protonowej oka można osiągnąć przy pomocy wiązek o energii początkowej powyżej 200 MeV jak i przy pomocy wiązek protonowych z akceleratorów o niższej energii. Parametry stanowiska radioterapii protonowej oka w IFJ PAN są porównywalne z parametrami pozostałych prezentowanych stanowisk.

Speaker: Dr Tomasz Horwacik (1Centrum Cyklotronowe Bronowice, Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie)

58 Trójwymiarowa (3D) dozymetria na bazie optycznie stymulowanej luminescencji – w kierunku wysokorozdzielczej radioterapii protonowej

W nowoczesnych technikach radioterapii, takich jak terapia protonowa, niezbędne dawki są dostarczane do leczonej objętości guza za pomocą złożonych planów leczenia o wysokiej rozdzielczości. Dlatego istnieje ciągła potrzeba zapewnienia precyzyjnej i dokładnej dozymetrii z wykorzystaniem technik umożliwiających przestrzenna weryfikację dawki. Jedno z nowych i obiecujących podejść do dozymetrii trój-wymiarowej (3D), oparte jest na technice optycznie stymulowanej luminescencji (OSL). Prototypowe detektory wykonane w formie płaskich i elastycznych folii silikonowych, z osadzonym materiałem OSL w postaci proszku (LiMgPO4, LMP) oraz samodzielnie opracowanym układem do obrazowania optycznego, składającym się z oświetlającego źródła światła i wysokiej czułości kamery CCD, umożliwiają odwzorowanie rzeczywistego rozkładu dawki 3D.
Nowo opracowana formuła dozymetru umożliwia dostarczanie elastycznych i wodoodpornych folii, które mogą być stosowane nawet w silnym polu magnetycznym. Technologia została przetestowana podczas weryfikacji przestrzennego 3D rozkładu dawki gałki ocznej w Pracowni Radioterapii Oka IFJ PAN, przygotowanego przez system do planowania leczenia, przy użyciu dedykowanego nieregularnego kolimatora pacjenta oraz modulowanej wiązki protonów 60 MeV. W prezentacji zostanie przybliżona koncepcja wykorzystania technologii do bezpośredniej weryfikacji rozkładu głębokościowego protonów z użyciem fantomu gałki ocznej, w formie stosu folii silikonowych. Zrekonstruowany obraz 3D rozkładu dawki, porównano z klinicznym planem leczenia protonowego, przygotowanym dla tych samych parametrów wiązki protonowej przy użyciu systemu do planowania leczenia. Zaprezentowano również aspekty fizyczne odpowiedzi materiału detektora na protony tzw. efekty wydajnościowe (ang. quenching effect) związane m.in. z gęstością jonizacji protonów.
Możliwość rejestracji dostarczonego przestrzennego rozkładu dawki promieniowania protonowego w szybkim i łatwym odczycie (opartym na zjawiskach OSL), czyni nowy system jednym z najnowocześniejszych narzędzi w dziedzinie dozymetrii.

Speaker: Michał Sądel (IFJ PAN)

Sesja posterowa

Convener: Joanna Chwiej

17:15 Przerwa kawowa

19:30 Obiad konferencyjny

Sunday 2 October

Radioterapia: część 2

Convener: Janusz Winiecki (1. Zakład Fizyki Medycznej, Centrum Onkologii im. Franciszka Łukaszczyka w Bydgoszczy, 2. Katedra i Klinika Onkologii i Brachyterapii, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu)

59 Development of composite TL and OSL materials for analyzation of dose and energy of photons beam for radiotherapeutic applications

Thermostimulated (TSL) and optically stimulated (OSL) luminescent dosimetry are a versatile tools for the assessment of ionizing radiation dose.
For control of photon beam dose distributions in radiotherapy, we used the non-conventional TSL detectors with 10100.5mm size prepared from the Czochralski grown crystals of Ce3+ doped garnets with different density ρ and effective atomic number Zeff: “light” Y3Al5O12:Ce (YAG:Ce); ρ=4.5g/cm3; Zeff=35, and “heavy” Lu3Al5O12:Ce (LuAG:Ce);ρ= 6.7g/cm3; Zeff=61 and Gd3Al3Ga3O12 (GAGG:Ce), ρ=6.6 g/cm3; Zeff= 54. The detectors were irradiated with 6MV and 15MV X Rays using linear accelerator Clinac 2300C/D from Varian Medical Systems at Oncology Center in Bydgoszcz.
We have found that YAG:Ce crystals is suitable TSL material for application with 6MV photon beams due to high intensity TSL response at typical therapeutic dose of 2 Gy and good position of main TSL peak at 290K[2]. However, for at the registration of X rays with the high energy (15 MV), much heavy LuAG:Ce and GAGG:Ce TSL detectors can be applied. Furthermore, the creation of multilayered composite TSL detectors based on the YAG:Ce film and LuAG:Ce/or GAGG:Ce crystals were considered using LPE growth method [3].
Another approach in the development of the composite detectors is connected with efficient OSL properties of GAGG:Ce[4] and YAG:Ce crystals [5]. The creation of YAG:Ce/GAGG:Ce composite OSL detectors can be even more prospective than their TSL counterparts. Similarly to composite scintillators [6], the registration of the signal coming from film and crystal parts of composite detector can be realized using differences in their OSL decay kinetic.

Speaker: Prof. Yuriy Zorenko (Kazimierz Wielki University in Bydgoszcz)

60 Realizacja pierwszej procedury radioterapii śródoperacyjnej (IORT) raka trzustki w Samodzielnym Publicznym Szpitalu Klinicznym nr 1 w Lublinie

Wstęp: Nowotwór trzustki jest jednym z nowotworów o bardzo złym rokowaniu. To siódma najczęstsza przyczyna zgonów z powodu raka na świecie. We wczesnym okresie choroba przebiega często bezobjawowo z tego powodu u większości chorych jest rozpoznawana późno, gdy nie ma już możliwości zastosowania jedynej skutecznej metody leczenia, jaką jest resekcja trzustki. Szansą na zwiększenie przeżywalności pacjentów jest radioterapia śródoperacyjna, polegająca na precyzyjnym dostarczaniu dużej dawki promieniowania jonizującego do guza lub loży po guzie podczas zabiegu chirurgicznego.
Cel: Celem pracy jest przedstawienie realizowanej w Samodzielnym Publicznym Szpitalu Klinicznym nr1 w Lublinie pierwszej procedury radioterapii śródoperacyjnej raka trzustki.
Metoda: W omawianym przypadku radioterapia śródoperacyjna stanowiła element leczenia skojarzonego (chemioterapii i radiochemioterapii). W IORT zastosowano wysoką pojedynczą dawkę promieniowania 15Gy podawaną podczas zabiegu chirurgicznego na operacyjnie odsłoniętą lożę po guzie. W tym celu wykorzystano promieniowanie jonizujące o energii 6MeV generowane w mobilnym akceleratorze Mobetron. Zastosowano prosty aplikator elektronowy o średnicy 6cm. Wstępny plan leczenia (tzw. wirtualną symulację 2D) przygotowano przed operacją wykorzystując system planowania leczenia Radiance. W trakcie operacji, po resekcji trzustki niezależnym systemem kalkulacyjnym obliczono wartość jednostek monitorowych uwzględniając zleconą dawkę, energię promieniowania i grubość tkanki jaka powinna być objęta izodozą 90% .
Wyniki: Zalecenia ESTRO sugerują, że IORT zastosowana jako element skojarzonego leczenia sprzyja poprawie kontroli miejscowej w leczeniu guza pierwotnego raka trzustki. Zwiększenie prawdopodobieństwa miejscowego wyleczenia uzyskujemy poprzez optymalne zdefiniowanie objętości napromienianej i eskalację dawek. Bezpośrednia wizualizacja miejsca napromieniania oraz możliwość odsunięcia zdrowych tkanek od aplikatora pozwala na maksymalizację dawki w obszarze zainteresowania przy jednoczesnej minimalizacji toksyczności leczenia.

Speaker: Mrs Marta Wachowicz (fizyk medyczny)

61 WPŁYW PARAMETRÓW KOLIMATORA WIELOLISTKOWEGO MLC NA WERYFIKACJĘ DYNAMICZNYCH PLANÓW LECZENIA W RADIOTERAPII

W pracy przedstawiono wpływ parametrów pracy kolimatora wielolistkowego MLC Agility akceleratora medycznego Elekta Versa HD na weryfikację dynamicznych planów leczenia w radioterapii. Wpływ ten sprawdzono pod kątem klinicznym wykonując pomiary weryfikacyjne przez 30 dni, w dwóch porach dnia (rano i wieczorem) oraz pod kątem mechanicznym przeprowadzając testy listków MLC. Plany leczenia zostały wykonane w technice VMAT przy użyciu systemu planowania leczenia MONACO dla trzech lokalizacji: klatki piersiowej, głowy/szyi oraz miednicy. Testy kontroli jakości listków MLC wykonano dla technik IMRT SMLC oraz IMRT DMLC, statycznie dla kąta gantry 0° oraz dynamicznie z pełnym obrotem gantry akceleratora liniowego. Przeprowadzono także pomiary wpływu offsetu MLC na uzyskane wartości dawek w wybranych testach MLC oraz planach leczenia dla wszystkich obszarów.
Uzyskano informację o wpływie pory dnia na wynik weryfikacji dynamicznego planu leczenia VMAT. Jak pokazały badania, różnice wynikające z pracy listków MLC mogą mieć istotny wpływ na dawkę pochłoniętą w pacjencie podczas realizacji leczenia na akceleratorze liniowym. Następnie, potwierdzono wpływ różnych wartości przesunięcia (offsetu) liści kolimatora na testy MLC oraz na wyniki weryfikacji. Wykorzystując uzyskane pomiary zaproponowano wprowadzenie okresowych testów kontroli jakości listków kolimatora MLC.

Speaker: Błażej Baic (Katowickie Centrum Onkologii)

62 LATTICE - POWRÓT DO PRZESZŁOŚCI CZY SKOK W PRZYSZŁOŚĆ?

Cel: Radioterapia frakcjonowana przestrzennie(SFRT) wykazała korzyści kliniczne u pacjentów z przerzutowym i/lub nieresekcyjnym rakiem. Względy techniczne leczenia i pobliskich zagrożonych narządów mogą ograniczyć zastosowanie SBRT w dużych guzach lub w niekorzystnych lokalizacjach. SFRT stanowi znaczące odejście od kanonicznego myślenia w radioterapii onkologicznej, mimo że pierwsze wzmianki sięgają początku XX wieku. Technika ta umożliwia napromienianie wysokimi dawkami odrębnych, subwoluminowych obszarów wewnątrz guza, przy jednoczesnym ograniczeniu pozostałej części targetu do bezpieczniejszej, niższej dawki. LATTICE to nowoczesne podejście do SFRT, dostarczone wraz z terapią łukową, które może pozwolić na bezpieczną, wysokiej jakości SBRT w przypadku dużych guzów.
Materiał i metoda: W WWCOiT w Łodzi w 2021roku przygotowano cztery plany terapeutyczne wykonane metodą LATTICE. Dwóch pacjentów napromieniono wykorzystując powyższą technikę. Pierwsza pacjentka lat 52, napromieniana zmiana guzowa obszaru kości krzyżowej. Na obszar całej zmiany podano dawkę 25Gy z eskalacją w lattice vertices do 50Gy w 5 frakcjach. Drugi pacjent, lat 60, wykonano plan radioterapeutyczny na obszar zmiany guzowatej ściany klatki piersiowej do dawki 25Gy na obszar całej zmiany z eskalacją lattice vertices do 50Gy w 5 frakcjach.
Wyniki: Obydwa plany leczenia spełniały kryteria planów stereotaktycznych, z jednoczesnym uwzględnieniem dawek w narządach krytycznych. Plany zostały pomyślnie zweryfikowane dozymetrycznie matrycą EPID. Pacjenci po zakończeniu radioterapii pod obserwacją lekarską.
Wnioski: U jednego pacjenta stwierdzono stabilizację z tendencją do regresji zmiany. Kolejni pacjenci są w trakcie lub są przygotowywani. Radioterapia LATTICE z zastosowaniem Rapid Arc wydaje się bezpiecznym i skutecznym sposobem leczenia dużych guzów. Obecna praktyka kliniczna LATTICE nadal w dużej mierze opiera się na zasadach heurystycznych.

Speaker: Dr Magdalena Peszyńska-Piorun (Wojewódzkie Wielospecjalizacyjne Centrum Onkologii i Traumatologii im. M.Kopernika)

63 Automatyczne konturowanie CTV oraz narządów krytycznych w mózgu w oparciu o obrazy tomografii komputerowej

Cel: Stworzenie i walidacja modelu automatycznego konturowania CTV oraz narządów krytycznych (w tym hipokampa) w obszarze mózgu dla obrazów TK.
Materiały i metody: Dla grupy 30 pacjentów z glejakiem mózgu wyznaczono manualnie w TK w oparciu o obrazy NMR narządy krytyczne: hipokamp-NMR, ucho wewnętrzne L i P, nerw wzrokowy L i P skrzyżowanie, pień mózgu, gałki oczne oraz CTV (cały mózgu z kością). W oparciu o zestaw konturów 20 pacjentów uczących, w systemie RayStation v.9B zbudowano model autosegmentacji. Dla 10 kolejnych pacjentów walidujących wyznaczono automatyczne kontury. Oceniono ich zgodność z manualnymi. Oceniano: objętość, współczynnik podobieństwa (DSC). Dla hipokampa-auto wyznaczono minimalny margines PRV, dla którego automatycznie wrysowana struktura z marginesem pokrywa się w całości ze strukturą hipokamp-NMR. W tym celu wyznaczono objętość hipokampa-NMR poza marginesem i współczynnik nakładania (OI) dla marginesów 1-4 mm. Zmierzono czas autokonturowania.
Wyniki: Dla CTV, hipokampa L, oczu, pnia mózgu i ucha wewnętrznego L różnice w objętościach były istotne statystycznie (test Wilcoxona, p = 0.05). Dla CTV, oczu i pnia mózgu uzyskano bardzo dobre wyniki (mediana DSC [0.79-0.98]). Nieznacznie gorsze DCS uzyskano dla uszu wewnętrznych i nerwów wzrokowych [0.46-0.61]. Największe rozbieżności uzyskano dla skrzyżowania, hipokampa L i P, gdzie mediany DSC wynosiły odpowiednio 0.37, 0.39, 0.44. Dodawanie PRV zwiększało OI. PRV wyznaczono na 4 mm. Średni czas autokonturowania wynosił 5.49 +/- 0.24 min.
Wnioski: Stworzony model umożliwia automatyczne wyznaczenie w oparciu o TK CTV oraz większości narządów krytycznych. Objęcie hipokampa wymaga marginesu co najmniej 4 mm. Otrzymane wyniki umożliwią automatyzację planowania napromieniania całego mózgu z oszczędzeniem hipokampa.

Speaker: Mrs Martyna Śpiewak (Zakład Fizyki Medycznej, Narodowy Instytut Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie - Państwowy Instytut Badawczy)

64 Badania wybranych własności mechanicznych wydruków 3D pod kątem ich zastosowania w radioterapii

Głównym celem radioterapii jest dostarczenie do objętości tarczowej guza takiej dawki, która pozwoli na uzyskanie optymalnego efektu leczniczego. W przypadku zmian nowotworowych położonych płytko pod skórą, efekt narastania zdeponowanej dawki wraz z głębokością sprawia, że do obszaru tarczowego może nie zostać dostarczona zaplanowana jej ilość. W takich przypadkach, w celu uzyskania jednorodnego rozkładu dawki pod powierzchnią skóry, najczęściej stosowane są bolusy wykonane z materiałów żelowych. Niestety zdarza, że nie przylegają one idealnie do ciała generując pojawienie się przerw powietrznych, a w efekcie zaburzenie oczekiwanego rozkładu dawki. Rozwiązaniem mogą być bolusy projektowane indywidualnie dla każdego pacjenta, a następnie drukowane na drukarce 3D. Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu promieniowania jonizującego na własności mechaniczne wydruków 3D pod kątem ich trwałości, a co za tym idzie możliwości zastosowania w radioterapii. Próbki pomiarowe zostały wydrukowane z filamentu PET-G, który cechuje się dobrymi parametrami wytrzymałościowymi. Na podstawie wcześniejszych badań wybrano 70% wypełnienie wydruku. Naświetlanie wykonywano raz dziennie dawką 2 Gy, wiązką fotonów przy użyciu akceleratora firmy Elekta. Próbki zostały podzielone na 4 grupy: grupa kontrolna, która nie była naświetlana oraz 3 grupy, które otrzymały łączną dawkę: 20 Gy, 40 Gy oraz 70 Gy. W celu sprawdzenia właściwości mechanicznych wykonano 3 testy: próbę rozciągania, zgniatania oraz zginania. Na podstawie otrzymanych danych sporządzono wykresy zależności odkształcenia nominalnego od naprężenia nominalnego. Wykazano, że promieniowanie jonizujące wpływa na własności wytrzymałościowe oraz plastyczne badanego materiału. Zależność ta, choć niejednoznaczna dla małych dawek, staje się wyraźna dla dużych. Dodatkowo wykazano również duży wpływ orientacji drukowania na późniejszą wytrzymałość wydruku.

Speakers: Justyna Prochal (Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej, Al. Mickiewicza 30,30-059 Kraków), Katarzyna Matusiak (Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej, Al. Mickiewicza 30,30-059 Kraków)

65 Wieloośrodkowa walidacja modeli RapidPlan dla pacjentek z nowotworem ginekologicznym

Celem badania było sprawdzenie, na przykładzie pacjentek z nowotworami ginekologicznymi, uniwersalności stosowanych w radioterapii modeli planowania leczenia opartych na wiedzy RapidPlan (Varian). W tym celu dla grupy 60 pacjentek przygotowano, a następnie porównano plany leczenia wygenerowane z użyciem 6 modeli RapidPlan, stworzonych w 6 ośrodkach radioterapii w Polsce. Każdy ośrodek wytrenował i zwalidował model w oparciu o własną grupę pacjentek. Do badania wybrał 10 losowych tomografii innych pacjentek niż te użyte w modelu. Każda pacjentka miała wyznaczone zgodnie z wewnętrznymi protokołami swojego ośrodka: CTV, PTV, odbytnice, pęcherz, głowy kości udowej lewej i prawej oraz jelita. Każdy ośrodek wykonał po 60 planów leczenia zgodnie ze swoimi procedurami. Użyto systemu planowania leczenia Eclipse (algorytm AAA - 4 ośrodki, Acuros XB - 2 ośrodki). Zastosowano technikę VMAT, wiązki promieniowania fotonowego X6MV, aparat TrueBeam (Varian) z MLC120. W oparciu o predykcje modelu wykonywano jedną optymalizację, bez ingerencji osoby planującej. Oceniono różnice w konturowaniu narządów krytycznych i obszarów napromieniania w poszczególnych ośrodkach. Dla każdej pacjentki zebrano i porównano dane z 6 planów leczenia. Dla obszarów CTV i PTV analizowano: D98, D95, D2, Dmax, V95% oraz indeks homogenności, indeks konformalności i gradient. Dla narządów krytycznych porównano statystyki: odbytnica - V10, V20, V30, V40, V50, D0.03cm3, pęcherz - V20, V45, V50, D0.03cm3, jelita - V45, głowa kości udowej L i P - V35, Dmax (zalecenia GEC ESTRO, QUANTEC i badanie Cella). Do oceny czy uzyskane wyniki są istotne statystycznie użyto nieparametryczny test Friedmana. Przeanalizowano przyczyny różnic w wynikach uzyskanych przez 6 modeli. Rezultaty zostaną zaprezentowane na Kongresie.

Speaker: Dr Anna Zawadzka (Narodowy Instytut Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie - Państwowy Instytut Badawczy)

66 Weryfikacja dokładności obliczeń rozkładu dawki w systemie planowania leczenia wiązkami zewnętrznymi dla ekspanderów o wysokiej liczbie atomowej

Cel Celem badania była weryfikacja dokładności obliczeń systemu planowania leczenia w obecności ekspanderów tkankowych piersi zawierających zastawki wykonane z materiałów o wysokiej liczbie atomowej.

Materiały i metody Z parafiny wykonano cztery fantomy piersi. Fantom referencyjny (F_Ref) oraz trzy fantomy z ekspanderami - firmy Nagor z zastawką wbudowaną (F_Nagor) oraz dwoma typami zastawek firmy Mentor (wbudowaną F_Mentor_I oraz dystalną F_Mentor_D). Fantomy okryto 5 mm bolusem termoplastycznym. Dla każdego fantomu w systemie Eclipse (v 15.6, Varian Medical Systems) przygotowano osiem planów leczenia.Obliczenia wykonano dla krzywej konwersji wydłużonej do materiałów o wysokim Z (do 10 000 HU). Plany 3D-CRT i VMAT wykonano dla wiązek X6, X6FFF i X15 oraz algorytmu obliczeniowego AAA. Dla wiązki X6FFF dodano obliczenia algorytmu Acuros XB. Na każdym fantomie zaznaczono 10/11 punktów pomiarowych, w których umieszczono fragmenty filmów Gafchromic EBT3. Porównano dawki zmierzone i obliczone.

Wyniki Dla 95% punktów rozmieszczonych na fantomie F_Ref różnica nie przekroczyła 5%. Dla fantomów z ekspanderami zauważalna jest zależność pomiędzy rodzajem zastawki a procentem wyników o zgodności poniżej 5% (76% punktów fantom F_Nagor, 88% F_Mentor_I oraz 93% F_Mentor_D). W wynikach uzyskanych dla algorytmu obliczeniowego AXB występowało więcej punktów odstających
w porównaniu z algorytmem AAA, niezależnie od techniki napromieniania. Zbiorcze wyniki nie pokazały jednak znaczących różnic pomiędzy algorytmami. Średnia różnica wyniosła: -0.3% (X6), 1.6% (X15) i 0.6% (X6FFF) w przypadku algorytmu AAA oraz -0.1% (X6FFF) dla AXB. Największe różnice (>8%) odnotowano w przypadku zastawek wbudowanych.

Wnioski Różnice pomiędzy obliczeniami i pomiarami zależą od rodzaju ekspandera. Znaczącego wpływu nie ma natomiast technika napromieniania oraz algorytm obliczeniowy.

Speaker: Ms Aleksandra Bochyńska (Narodowy Instytut Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie Państwowy Instytut Badawczy)

Ochrona radiologiczna

Convener: Maciej Budzanowski (IFJ PAN)

67 Ochrona radiologiczna dla energetyki jądrowej – strategia badań i rozwoju

Program Polskiej Energetyki Jądrowej przewiduje uruchomienie sześciu reaktorów energetycznych o mocy do 1500 GW. Mimo, że technologia elektrowni jądrowej (EJ) zostanie zakupiona za granicą, budowie takiej winny towarzyszyć działania, które umożliwią niezależną kontrolę projektu na każdym jego etapie, szczególnie w zakresie bezpieczeństwa jądrowego i ochrony radiologicznej (OR). Szczególnie potrzebne jest rozbudowanie kompetencji polskich ośrodków badawczych.
Badania naukowe w Polsce w obszarze OR są prowadzone w dość ograniczonym zakresie, co wyraża się np. niewielkim odsetkiem polskich zespołów w projektach programu EURATOM czy Horyzont 2020. Potrzebna jest szersza obecność polskich badaczy w europejskich platformach badawczych ochrony radiologicznej (MELODI, EURADOS, EURAMED, NERIS, ALLIANCE, SHARE). 1 czerwca 2022 roku rozpoczął się projekt PIANOFORTE, którego celem jest generowanie w latach 2023-2025 kilkunastu dedykowanych projektów z zakresu OR. Ważna jest konsolidacja i wspieranie środowiska OR w Polsce tak, aby jak najwięcej polskich zespołów mogło uczestniczyć w tych projektach. Sam program studiów magisterskich nie jest w stanie zapewnić wysokiej klasy specjalistów, rozpoznawalnych na arenie międzynarodowej. Potrzebny jest wieloletni, dedykowany ogólnopolski program szkoły doktorskiej z atrakcyjnymi stypendiami a następnie stypendiami postdoktorskimi. Polskie instytuty i uczelnie są wyposażone w nowoczesny sprzęt, jednak ze względu na szczupłość zasobów ludzkich i aparaturowych nie są w stanie samodzielnie prowadzić pomiarów wielkoskalowych. Wymaga to konsolidacji na poziomie ogólnopolskim. Główną rolę w przygotowaniu bazy naukowej powinny tu odegrać dedykowane konsorcja oraz towarzystwa naukowe. Uznane międzynarodowo kompetencje polskich zespołów zwiększą również zaufanie społeczne do procesu budowy i użytkowania EJ. Nauka powinna stać się ważnym składnikiem Programu Polskiej Energetyki Jądrowej.

Speaker: Paweł Olko (Instytut Fizyki Jadrowej PAN)

68 Sygnał zerowy szkła z wyświetlaczy telefonów komórkowych a możliwość odczytu dawki w sytuacji awaryjnej

Problemem spotykanym podczas analizy próbek szkła pochodzących z wyświetlaczy telefonów dotykowych w dozymetrii retrospektywnej jest obecność wysokiego sygnału zerowego (ang. initial signal), czyli pewnego naturalnego, początkowego sygnału termoluminescencji. Celem przeprowadzonych badań była symulacja sytuacji awaryjnej i ocena możliwości uzyskania informacji o dawce pochłoniętej w przypadku napromieniowania szkła z telefonu iPhone 6 bez uprzedniego usunięcia sygnału zerowego.

Z bocznej części wyświetlacza telefonu iPhone 6 pobrano 48 próbek. Odczyty prowadzono w trybie READER (odczyt trójstopniowy: 50°C/3 s, 400°C/10 s i 400°C/10 s) i w trybie ANALYSER (prędkość wygrzewania: 2°C/s; maksymalna temperatura wygrzewania: 400°C). Sygnał zerowy odczytano dla połowy przygotowanych szkieł. Następnie wszystkie próbki naświetlano w zakresie dawek od kilkudziesięciu do kilkuset mGy.

Oceniając uzyskane wyniki, porównano różnicę pomiędzy medianą sygnału pochodzącego od szkieł naświetlonych bez uprzedniego usunięcia sygnału zerowego (S0+SD) a medianą sygnału zerowego (S0) z medianą sygnału pochodzącego wyłącznie od dawki (SD). Im wyższa dawka, tym różnica między medianami (S0+SD) a (S0) była bardziej zbliżona do mediany (SD). W trybie READER zaobserwowano kilkakrotnie większe niepewności pomiarów niż w trybie ANALYSER. W ciągłym trybie wygrzewania możliwe było wykrycie dawki powyżej 180 mGy bez uprzedniego usunięcia sygnału zerowego.

Pomimo że odczyty są obarczone dużym rozrzutem w poszczególnych grupach, to wyniki wskazują na możliwość oszacowania dawki pochłoniętej bez uprzedniego odczytu sygnału zerowego dla szkła z telefonu iPhone 6.

Speaker: Julia Łepkowska (Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej AGH, Katedra Fizyki Medycznej i Biofizyki, Kraków)

69 Ochrona radiologiczna personelu w świetle wyników otrzymanych w Laboratorium Dozymetrii Indywidualnej i Środowiskowej IFJ PAN

Powszechność stosowania promieniowania jonizującego w medycynie, głównie w celach diagnostyki oraz leczenia pacjenta, wiąże się z prowadzeniem ciągłego monitoringu narażenia zawodowego personelu uczestniczącego w procedurach medycznych ze względu na szkodliwość promieniowania dla zdrowia człowieka.
W Laboratorium Dozymetrii Indywidualnej i Środowiskowej IFJ PAN prowadzone są pomiary dawek promieniowania jonizującego dla osób narażonych zawodowo przy pomocy nowoczesnych dawkomierzy TLD. LADIS wykonuje pomiary indywidualnego równoważnika dawki na całe ciało Hp(10), indywidualnego równoważnika dawki na dłonie Hp(0,07) oraz soczewki oczu Hp(3). Rocznie laboratorium wykonuje pomiary dla ponad 11 000 instytucji z całego kraju.
W przypadku dozymetrii całego ciała wykorzystywane są dawkomierze typu DI-02 pozwalające wyznaczyć indywidualny równoważnik dawki Hp(10) na głębokości d=10 mm, dawkomierze typu
PI-01 używane do wyznaczania indywidualnego równoważnika dawki na powierzchnię skóry Hp(0,07) d=0,07mm oraz dawkomierze typu OD-12 mierzące indywidualny równoważnik dawki na soczewkę oka Hp(3) d=3mm. Laboratorium LADIS stosuje w tym celu termoluminescencyjne detektory (TL) typu MTS-N (LiF: Mg, Ti) oraz MCP-N (LiF:Mg,Cu,P)
W pracy przedstawione zostaną wyniki pomiarów indywidualnego równoważnika dawki na całe ciało Hp(10), dłonie Hp(0,07) i soczewkę oka Hp(3) przeprowadzone przez laboratorium LADIS
w latach 2014-2020 w wybranych placówkach medycznych. Pomiary dla których zostaną przedstawione dane dokonywane były w systemie kwartalnym.
Rzetelna kontrola dawek pracowników pozwala nadzorować poziom narażenia zawodowego,
a tym samym prawidłowość stosowania procedur dotyczących ochrony radiologicznej personelu. Zdarzają się jednak sporadyczne przekroczenia dopuszczalnych limitów dawek – co potwierdza zasadność stosowania kontroli dozymetrycznej.

Speaker: Ewelina Pyszka (IFJ PAN)

70 Charakterystyka detektorów typu MCP-N standardowych i regenerowanych

Celem pracy było porównanie własności standardowych (SD) i regenerowanych (RD) detektorów termoluminescencyjnych typu MCP–N w zakresie dawek 1 mGy-2Gy.

Porównano homogeniczność, czułość, powtarzalność odczytów i indywidualnego współczynnika czułości (IRF), liniowość charakterystyki dawkowej oraz zanik sygnału w czasie dla 17 SD i 18 RD. Odczyty przeprowadzono w standardowych warunkach, stosując dwa tryby grzania: trójstopniowy Reader (150°C/10s, 245°C/15s i 245°C/10s) oraz ciągły Analyzer (2°C/s, do 245°C). Detektory każdorazowo były anilowane przed ekspozycją (240°C/10 minut) i przed odczytem (100°C/10 minut).

Homogeniczność detektorów SD była poniżej 13%, a RD poniżej 17%. RD cechowała niższa czułość w porównaniu do SD (17% w trybie Reader i 13% w trybie Analyzer). W obu przypadkach czułość zmniejszała się z każdym kolejnym cyklem pomiarowym. RD cechowała lepsza powtarzalność odczytów w trybie Reader, a SD w trybie Analyzer. W zależności od liczby serii i dawki promieniowania jonizującego, powtarzalność odczytów była w zakresie 89-99%, a dla IRF na poziomie 99%. Różnice te wynikają ze spadku czułości obu typów detektorów, która to wielkość nie ma wpływu na wyznaczenie IRF dla każdej serii osobno. SD i RD charakteryzowała liniowa odpowiedź na dawkę, ze średnio niższym o 24% współczynnikiem nachylenia prostej dla RD. Zanik sygnału w stosunku do wartości referencyjnych nie różnił się istotnie dla SD i RD, w trybie Analyzer był na poziomie kilku procent.

Wytwarzanie RD może stanowić alternatywny sposób produkcji, pozwalający na oszczędną gospodarkę zasobami surowcowymi. Mniejsza czułość RD nie wpływa na końcowy rezultat pomiaru, ponieważ wyniki są powtarzalne, konieczne jest tylko stosowanie odrębnej kalibracji niż dla SD.

Speaker: Patrycja Gordon (Centrum Onkologii – Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie, Kraków; Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej AGH, Katedra Fizyki Medycznej i Biofizyki, Kraków)

71 Ocena narażenia na promieniowanie jonizujące pracowników wykonujących procedury z zakresu medycyny nuklearnej w ujęciu optymalizacji ochrony radiologicznej personelu

Medycyna nuklearna zajmuje się zastosowaniem otwartych źródeł promieniowania w formie związków znakowanych izotopami promieniotwórczymi, zwanych radiofarmaceutykami w celach diagnostyki i terapii medycznej. Definicja medycyny nuklearnej wskazuje na pracę bezpośrednio z otwartymi źródłami promieniowania, co w konsekwencji może powodować ekspozycję pracowników na promieniowanie jonizujące, a źródło narażenia personelu w zakładach medycyny nuklearnej stanowi promieniowanie emitowane przez stosowane izotopy.
Czynnikami powodującymi ryzyko napromieniowania personelu jest proces znakowania. W ogólnym przypadku znakowaniem związków chemicznych w celu uzyskania radiofarmaceutyków zajmują się pracownicy zakładów medycyny nuklearnej. Rosnąca z roku na rok liczba pacjentów poddawanych badaniom diagnostycznym, szeroki wachlarz radionuklidów stosowanych w zakładach medycyny nuklearnej oraz niejednokrotnie wysokie aktywności stosowanych radionuklidów do tego zmiany legislacyjne obejmujące redukcję dawki granicznej na soczewkę oka, powodują wzrost zainteresowania zagadnieniami ochrony radiologicznej pracowników realizujących procedury z użyciem radionuklidów w medycynie nuklearnej.
Referat poświęcony będzie ocenie narażenia personelu dokonanej na drodze pomiarów dozymetrycznych obejmujących m.in. ręce, soczewki oczu oraz tarczycę. Pomiary służące realizacji celu badań, zostały przeprowadzone na przestrzeni ostatnich kilkunastu lat uwzględniając personel zakładów medycyny nuklearnej, palcówek diagnostycznych dysponujących skanerem PET/CT oraz placówek produkujących radiofarmaceutyki uzyskane w skutek znakowania radionuklidami krótkożyciowymi w szczególności radionuklidem 18F. W przypadku narażenia personelu placówek produkujących radiofarmaceutyk fluorodeoksyglukozę (18F-FDG) uwzględniono m.in. system pracy placówki, strukturę zatrudnienia czy identyfikację procedur realizowanych w placówce w tym wskazanie najbardziej radiologicznie obciążającej pracownika procedury. W badaniach uwzględnione zostały radionuklidy najczęściej stosowane w medycynie nuklearnej, zarówno w sferze diagnostyki jak i terapii (99mTc, 18F, 131I), ale również i te które dopiero w ostatnich latach budzą zainteresowanie diagnostów, jak 68Ga.

Speaker: Małgorzata Wrzesień (Uniwersytet Łódzki, Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej)

72 Zwiększenie świadomości personelu poprzez realizację kampanii „Radiologiczne badania obrazowe a ciąża”

Wstęp
Wykonywanie badań radiologicznych kobietom w ciąży budzi wiele wątpliwości zarówno wśród personelu medycznego, administracyjnego (odpowiedzialnego za rejestrację badań) jak również wśród samych pacjentów i ich rodzin. Istniejące w tym zakresie wymogi prawne i wytyczne międzynarodowe, często bywają źle interpretowane co może doprowadzić do braku wykonania procedur medycznych ważnych z punktu widzenia zdrowia pacjentki. Celem niniejszej pracy było usystematyzowanie wiedzy w niniejszym zakresie a następnie sprawdzenie poziomu świadomości personelu.
Materiały i metody
Przygotowano materiały edukacyjne: prezentację PPTX zawierającą informacje dotyczące aspektów prawnych, klinicznych oraz praktycznych tj. estymowane dawki dla płodu od poszczególnych procedur radiologicznych, jak również wskazano metody optymalizacji procedur. Dodatkowo przygotowano plakat informacyjny dla pacjentów udostępniony na korytarzu przy pracowni TK w widocznym, który stanowił uzupełnienie i uszczegółowienie plakatu przygotowanego przez IAEA dotychczas dostępnych w pracowni. Materiały zostały rozdystrybuowane personelowi oraz Ekspert Fizyki Medycznej i Ochrony Radiologicznej dostępny był na miejscu celem konsultacji. Po dwóch tygodniach wykonano badanie ankietowe, test zawierający 5 pytań merytorycznych, sprawdzające poziom świadomości personelu.
Wyniki
Zidentyfikowano w sumie 38 osób personelu w tym 8 administracyjnego (m.in. rejestratorki, psycholog), oraz 30 pracujących w narażeniu na promieniowanie jonizujące: 7 fizyków, 10 techników (w tym jedna nowozatrudniona w terminie późniejszym), 4 pielęgniarki, 9 lekarzy. Oceniono kampanię edukacyjną poprzez % personelu zapoznanego z materiałami oraz % personelu poprawnie odpowiadającego na pytania zawarte w ankiecie, oba wskaźniki wynosiły 96,7% (29 osób na 30).
Wnioski
Kampania edukacyjna została bardzo pozytywnie przyjęta i oceniona przez personel jak również przyczyniła się znacznego wzrostu świadomości personelu i usystematyzowania podejścia do pacjentki w ciąży.

Speaker: Agnieszka Kuchcinska (Affidea Onkoterapia Międzynarodowe Centrum Onkoterapii w Koszalinie)

10:45 Przerwa kawowa

Kształcenie fizyków medycznych w Polsce

Conveners: Julian Malicki, Paweł Kukołowicz (Maria Sklodowska-Curie National Research Institute of Oncology)

73 Kształcenie i rozwój zawodowy fizyków medycznych w Polsce oraz pozostałych krajach unijnych, a rekomendacje EFOMP.

Stale rosnące poczucie odpowiedzialności za bezpieczeństwo pacjentów poddawanych różnym formom terapii przy użyciu promieniowania jonizującego powoduje, że na całym świecie, ale przede wszystkim w Europie, obserwuje się dynamiczny wzrost wymagań stawianych przed fizykami medycznymi. Europejska Federacja Towarzystw Fizyki Medycznej (EFOMP), stosując się do obowiązującej dyrektywy Rady Europy (2013/59/EURATOM), sformułowała wytyczne dotyczące statusu fizyka medycznego - roli oraz obowiązków. Rekomendacje EFOMP dotyczą wymaganego wykształcenia kandydatów na fizyków medycznych, uzyskiwania kolejnych szczebli awansu zawodowego oraz minimalnego poziomu za trudnienia na poszczególnych stanowiskach. Zapewnienie wysokich standardów w zakresie ochrony zdrowia ludzkiego jest, zdaniem autorów przywołanego dokumentu, w sposób oczywisty związane z kompetentnym wykorzystaniem dostępnej współcześnie wiedzy.
Od strony merytorycznej obowiązujący w Polsce system kształcenia zawsze cieszył się dobrą opinią środowiska europejskich fizyków medycznych . Choć polska specjalizacja była jedną z pierwszych w Europie, to wciąż nie spełnialiśmy wszystkich wymagań. W 2021r. zarząd główny PTFM podjął próbę uregulowania m. in. kwestii związanych z ustawicznym kształceniem fizyków po ukończeniu procesu specjalizacji oraz tzw. rejestru zasobów ludzkich. Finalnie, jesienią 2021 roku, EFOMP uznał polski system kształcenia fizyków medycznych za zgodny z obowiązującymi rekomendacjami.
W trakcie wystąpienia omówiony aktualny status fizyka medycznego w Polsce na tle pozostałych krajów unijnych. Wyjaśnione zostaną ponadto zasady premiowania członków PTFM za uczestnictwo w różnorakich formach aktywności naukowej oraz samokształceniu (kształcenie ustawiczne) prowadzące ostatecznie do uzyskania tytułu Eksperta PTFM.

Speaker: Dr Janusz Winiecki (Centrum Onkologii w Bydgoszczy, Collegium Medicum UMK w Toruniu)

74 Szkolenie zawodowe w dziedzinie fizyki medycznej – zmiany, ale jakie?

Specjalizacja w dziedzinie fizyki medycznej została zapoczątkowana w roku 2005. Jest zupełnie oczywiste i naturalne, że tego typu szkolenie musi być dopasowywane do zmieniającej się rzeczywistość. Dość powiedzieć, że radioterapia, w której pracujący fizycy stanowili najliczniejszą grupę osób specjalizujących zmieniła się w sposób wręcz niewyobrażalny. W roku 2005 ważnym narzędziem radioterapii były aparaty do telegammaterapii Co60. Dzisiaj, poza kilkoma urządzeniami typu GammaKnife, nie ma żadnego kobaltu. Powszechnie stosowane dwuwymiarowe systemy planowania leczenia zostały zastąpione wyrafinowanymi systemami trójwymiarowymi. Pozytronowa tomografia komputerowa była w zasadzie niedostępna w roku 2005. Dzisiaj to podstawowe narzędzie diagnostyczne. Te i wiele innych zmian zostały uwzględnione w programie specjalizacji w kolejnych nowelizacjach, w roku 2011 i 2018. W roku 2018 doszło do innej, niezwykle istotnej zmiany. Ustawa Prawo Atomowe otworzyła ścieżkę szkolenia fizykom w dziedzinach rentgenodiagnostyki i radiologii zabiegowej oraz ścieżkę szkolenia w dziedzinie medycyny nuklearnej. Polskie Towarzystwo Fizyki Medycznej, zgodnie z rozwiązaniami europejskimi, umożliwia uzyskanie tytułu eksperta w dziedzinie fizyki medycznej. Moim zdaniem, przyjęte rozwiązania szkolenia zawodowego w Polsce mogły być wzorem dla innych krajów. Nic jednak nie trwa wiecznie. W moim wystąpieniu przedstawię moją opinię na temat rozwoju specjalizacji w dziedzinie fizyki medycznej,

Speaker: Prof. Paweł Kukołowicz (Maria Sklodowska-Curie National Research Institute of Oncology)

75 Zastosowanie fizyki w medycynie - wybór czy konieczność?

Związki pomiędzy fizyką a medycyną są udowodnione już od czasów starożytnych, znajdujemy m.in. szereg przykładów fizyków, którzy byli jednocześnie lekarzami. Ponadto angielska nazwa lekarza „physician” pochodzi od tzw. fizyka miejskiego, de facto lekarza miejskiego, który w starożytności odpowiedzialny był za higienę miasta.
Fizyka dała początek rozwojowi medycyny oraz tworzeniu się współczesnej techniki medycznej. Aktualny poziom oraz rozwój nowych technologii medycyna zawdzięcza więc nie tylko lekarzom, biologom i chemikom, ale w dużej mierze właśnie fizykom oraz inżynierom. Należy również zaznaczyć, iż inspiracje medyczne były częstym punktem wyjścia dla prac naukowych oraz konstrukcyjnych dla fizyków oraz inżynierów. Pozwoliło to na ogromny cenny społecznie rozwój: zarówno dla praktyki medycznej, jak również i nauki. Z kolei konieczność coraz większych specjalizacji doprowadziła do powstania nowej specjalności "fizyka medyczna".

Speaker: Renata Kopeć (IFJ)

76 Kształcenie fizyków medycznych na AGH – ponad 30 lat doświadczeń

Doświadczenia w zakresie kształcenia fizyków medycznych na Akademii Górniczo-Hutniczej sięgają roku 1990, kiedy rozpoczął edukację pierwszy rocznik kierunku Fizyka techniczna, specjalność Fizyka radiacyjna i dozymetria. Dwa lata później specjalność otrzymała nazwę Fizyka medyczna i dozymetria. W tym i kolejnych latach podpisywano liczne porozumienia o współpracy w zakresie wspólnego kształcenia studentów z jednostkami zewnętrznymi, medycznymi oraz naukowymi. W 2008 roku specjalność Fizyka medyczna i dozymetria stała się unikatowym kierunkiem Fizyka medyczna, pierwszym w Polsce.

Program studiów systematycznie ewoluuje i jest dostosowywany do potrzeb związanych z wymogami prawnymi, kształcenia dwustopniowego, czy potrzeb pracodawców. Istotna jest zgodność koncepcji kształcenia z bieżącymi potrzebami rynku pracy. Proces dydaktyczny ukierunkowany jest na zajęcia praktyczne prowadzone w specjalistycznych laboratoriach studenckich oraz naukowo-dydaktycznych, a także zewnętrznych jednostkach klinicznych i naukowo-badawczych. Obowiązkowym elementem studiów są praktyki zawodowe, często prowadzące do zatrudnienia absolwentów. W latach 2010-2015 był to kierunek zamawiany w ramach dwóch projektów POKL, dzięki czemu zwiększono konkurencyjność i znacząco doposażono laboratoria o nową aparaturę specjalistyczną.

Od 2010 roku działa aktywnie Studenckie Koło Naukowe Fizyków Medycznych KERMA, którego rozpoznawalną inicjatywą jest organizacja Ogólnopolskiej Konferencji Studentów „Fizyka dla Medyka”, dostrzeżona także na arenie europejskiej.

Studenci Fizyki medycznej wielokrotnie otrzymywali nagrody za najlepsze prace magisterskie w konkursach Polskiego Towarzystwa Fizyki Medycznej, Polskiego Towarzystwa Nukleonicznego, czy tzw. „Diamenty AGH”. Licznie biorą udział w badaniach naukowych i współtworzą publikacje naukowe. I choć nie zawsze znajdują zatrudnienie bezpośrednio związane z wykształceniem, to niewątpliwie ich atutami na rynku pracy są solidność, umiejętność samodzielnego, twórczego myślenia i rozwiązywania problemów oraz zdolność do sprostania zmieniającym się wymaganiom.

Speaker: Aleksandra Jung (AGH University of Science and Technology)

Uroczyste zamknięcie Kongresu

13:45 Lunch