Realizowane kierunki badawcze w centrum Onkologii-Instytucie w Warszawie

1. Realizowane kierunki badawcze w centrum Onkologii-Instytuciew Warszawie Paweł Kukołowicz Zakład Fizyki Medycznej Warszawa

2. Zespół i organizacja • Zakład Fizyki Medycznej • 50 pracowników • około 20 osób podejmuje zadania badawcze • Pracownia Dozymetrii • Pracownia Planowania Leczenia • Pracownia Fizycznych Podstaw Diagnostyki Obrazowej • grupa realizująca projekt badawczy z zakresu medycyny nuklearnej • Laboratorium Wtórnych Wzorców Dozymetrycznych

3. Ogólna charakterystykapracy badawczej • Prace badawcze • mają głównie charakter aplikacyjny • ściśle związany z zakresem realizowanych • realizowanych badań diagnostycznych • podejmowanych procedur terapeutycznych • Możliwości współpracy wynikają głównie z „unikalnych” umiejętności innych zespołów badawczych • ciekawe badania są podejmowane na styku różnych dziedzin

4. Prace badawcze • Te wszystkie prace, których wyniki mogąbyć opublikowane w recenzowanych czasopismach fachowych traktuję,jako prace badawcze

5. Detektory cyfrowe Optymalizacja parametrów ekspozycji(w mammografii z detektorem cyfrowym) “Comparison of Individual Doses During Mammography Screening Examinations with Screen – Film and DR Systems and Optimization Attempts of Exposure Parameters”, 2012, INTECHWEB.ORG, p.109-132,E. Fabiszewska, K. Pasicz, I. Grabska, W. Bulski,W. Skrzyński Diagnostyka obrazowa

6. Diagnostyka obrazowa • Dawki w rentgenowskiej tomografii komputerowej • Praca złożona do Physica Medica • Measurement-based model of a wide-bore CT scanner for Monte Carlo dosimetric calculations with GMCTdospp software, 2014, Witold Skrzyński • Współpraca z grupami, które opanowały metody Monte Carlo

7. Terapia promieniowaniem jonizującym • Kontrola jakości • Kompleksowy System Weryfikacji i Monitorowania RadioterapiiWiązkami Zewnętrznymi • wniosek złożony od dofinansowanie projektu w ramach programu badań stosowanych • Współpraca • NCBJ, OptiNav Sp. z o.o., Centrum Onkologii, Politechnika Warszawska, UJP Hitec Systems Spółka Akcyjna • Paweł Kukołowicz, Anna Zawadzka

8. Kompleksowy System Weryfikacji i Monitorowania RadioterapiiWiązkami Zewnętrznymi • Rozbudowane przedsięwzięcie, którego celem jest • skonstruowanie systemu optycznego do weryfikacji i monitorowania radioterapii wiązkami zewnętrznymi na bazie urządzenia zbudowanego przez OptiNav dla celów monitorowania operacji rekonstrukcyjnych • wdrożenie elementów przewidujących zmiany położenia ciała na podstawie zmian położenia zewnętrznych punktów anatomicznych Terapia promieniowaniem jonizującym.

9. Weryfikacja dokładności obliczeń systemów planowania leczenia • Dosimetric inter-institutional comparison in European radiotherapy centres: Results of IAEA supported treatment planning system audit, Acta Oncologica, 2014 • Uczestniczą Krzysztof Chełmiński,Wojciech Bulski • Realizując ten kierunek badane są różne detektory z punktu widzenia ich przydatności do kontroli systemów planowania leczenia Terapia promieniowaniem jonizującym.

10. Optymalizacja rozkładów dawki w sensie Pareto • Współpraca z Polską Akademią Nauk • Prof. Ignacy Kaliszewski • Celem projektu jest opracowanie i wdrożenie kodu do optymalizacji wielokryterialnej (w sensie Pareto) • projekt został rozpoczęty w ubiegłym roku • Anna Zawadzka, Paweł Kukołowicz Terapia promieniowaniem jonizującym.

11. Terapia łukowa • Najbardziej zaawansowany typ terapii realizowanej z użyciem promieniowania X • najciekawsze badania są prowadzone w zakresie wykorzystania tej terapii do napromieniania całego ciała przed przeszczepem szpiku • badanie te prowadzi grupa z Wawelskiej • Anna Zygmuntowicz-Piętka, Anna Semaniak,Ryszard Dąbrowski, Marzena Morawska-Kaczyńska Terapia promieniowaniem jonizującym.

12. Medycyna nuklearna • Optymalne kolimatory dla obrazowania funkcjonalnegow medycynie nuklearnej • Grant Wellcome Trust (International Senior Research Fellowship in Basic Biomedical Science) • Krzysztof Kacperski - kierownik • Jakub Pietrzak • Dominika Świtlik • Marek Cieślar

13. Optymalne kolimatory • Z pola promieniowania w polu widzenia wybiera projekcje w przybliżeniu równoległe • Typowa czułość – 10-4 (1 na 10000 fotonów g) • Podstawowy kompromis: czułość – zdolność rozdzielcza:  Wysoka rozdzielczość  Niska czułość  wysoka czułość  niska rozdzielczość Cel projektu: znalezienie kolimatora zapewniającego optymalny kompromis między czułością i zdolnością rozdzielczą dla różnych typów obrazowania (np. guzy nowotworowe, perfuzja mięśnia sercowego, perfuzja płuc) przy zastosowaniu statystycznych metod rekonstrukcji z modelowaniem odpowiedzi kolimatora.

14. Lepszą jakość obrazu uzyskuje się dla kolimatorów o czułości kilkakrotnie wyższej od używanej obecnie (kolimatory LEHR) • Skrócenie czasu skanowania (o czynnik rzędu 3) • Zmniejszenie dawki promieniowania • Zachowanie lub poprawa jakości obrazu 30 min. 10 min. Kolimator HR 6HR • Rozwijanie narzędzi do szybkich statystycznych algorytmów rekonstrukcji: implementacja na GPU • Przyspieszenie obliczeń o czynnik rzędu 100 w stosunku do CPU

15. Inne projekty • Współpraca z Uniwersytetem Warszawski, Wydziałem Fizyki • Prace magisterskie (w tym roku 3 prace) • Dr Beata Brzozowska wraz ze studentami • Przykład tematu • Edyta Dąbrowska • Wpływ rotacji gruczołu krokowego na dawkiw objętości tarczowej.

16. Dziękuję za uwagę!