Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Radioterapia protonowa. Cz. 5, Pozycjonowanie pacjenta w radioterapii protonowej nowotworów zlokalizowanych poza narządem wzroku

Mikołajski Tomasz, Dziechciarz Weronika, Rydygier Marzena, Radolińska Monika, Kopeć Renata

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2022

|

Vol. 11, nr 5

381--387

PL

Radioterapia protonowa, dostępna w Polsce od 2011 roku, wymaga szczególnie dokładnego pozycjonowania pacjenta ze względu na fizykę wiązki protonowej. Unieruchomienia stosowane dla pacjentów, napromienianych z powodu nowotworów zlokalizowanych w okolicy mózgowia czy też głowy/ szyi, nie odbiegają znacząco od unieruchomień stosowanych w nowoczesnych metodach radioterapii fotonowej. Jednakże wykorzystywane zestawy unieruchomień indywidualnych muszą zapewnić jak najwierniejsze codzienne odtworzenie pozycji terapeutycznej pacjenta, aby przeprowadzane napromienianie mogło być jak najbardziej konformalne. Szereg czynności – od wykonania unieruchomienia, poprzez obrazowanie i weryfikację pozycji pacjenta – ma finalnie na celu zapewnienie jak najmniejszej toksyczności leczenia przy zachowanej jego radykalności. W niniejszym artykule przedstawiono elementy składające się na indywidualny zestaw unieruchomień pacjenta oraz przybliżono procedury obrazowania i weryfikacji pozycji pacjenta, z uwzględnieniem różnic między radioterapią protonową a konwencjonalną radioterapią fotonową.

EN

Proton beam therapy has been available in Poland since 2011. Patients with brain tumors or head and neck tumors are immobilized in a very similar way to the patients undergoing photon radiotherapy. However, the individual immobilization sets used must ensure that the patient’s therapeutic position is reproduced as closely as possible on a daily basis, so that the irradiation can be as conformal as possible. Each activity, from immobilization, through imaging and verification of the patient’s position, is aimed at ensuring the minimum toxicity of treatment while maintaining its radicality. This article presents the components of an individual patient immobilization set, introduces imaging and patient position verification procedures, and presents the differences between proton radiotherapy and conventional photon radiotherapy.

2

Radioterapia protonowa. Cz. 4, Wstęp do planowania leczenia

Garbacz Magdalena, Foltyńska Gabriela, Rydygier Marzena, Krzempek Dawid, Kopeć Renata

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2022

|

Vol. 11, nr 4

269--34

PL

Planowanie leczenia w radioterapii protonowej w niektórych aspektach będzie różnić się od planowania z zastosowaniem wiązek fotonowych ze względu na różnice we właściwościach fizycznych obu tych wiązek. Występujący dla wiązek protonowych pik Bragga daje możliwość ograniczenia dawki za zmianą nowotworową, ale wpływa również na strategię wyboru wiązek, która będzie bezpieczna dla pacjenta. Pojawiają się również inne metody obliczeń dawki, techniki napromieniania pacjenta oraz optymalizacji planów leczenia. Narzędzia obliczeniowe rozkładów dawki stosowane w praktyce klinicznej muszą zapewniać dużą dokładność i zgodność obliczeń z danymi eksperymentalnymi w celu minimalizacji niepewności zasięgu wiązki protonowej. Obecne systemy do planowania leczenia w większości bazują na algorytmach analitycznych, ale pojawiają się również systemy oferujące symulacje transportu cząstek oparte o metody Monte Carlo. Dodatkowo kody transportu promieniowania pozwalają uwzględnić wpływ innych wielkości fizycznych na rozkład dawki, w tym względną skuteczność biologiczną wiązki protonowej. W niniejszej pracy zostaną przedstawione najważniejsze aspekty w planowaniu leczenia wiązkami protonowymi wraz z dyskusją aktualnych problemów i strategii ich rozwiązywania.

EN

Treatment planning in proton radiotherapy, in some aspects, will differ from planning with photon beams, due to differences in the physical properties of these two beams. The Bragg peak that occurs for proton beams provides an opportunity to reduce the dose behind the tumor, but it also affects the strategy for selecting beams that will be safe for the patient. Other methods of dose calculations, patient irradiation techniques and optimization of treatment plans are also appearing. Dose distribution calculation tools used in clinical practice must ensure high accuracy and compatibility of calculations with experimental data to minimize proton beam range uncertainty. Current treatment planning systems are mostly based on analytical algorithms, but systems offering particle transport simulations based on Monte Carlo methods are also being developed. In addition, radiation transport codes make it possible to take into account the influence of other physical quantities on dose distribution, including the relative biological effectiveness of the proton beam. This review will present the most important aspects in proton treatment planning, along with a discussion of current problems and strategies for solving them.

3

Radioterapia protonowa. Cz. 3, Dozymetria wiązki protonowej w warunkach referencyjnych

Rydygier Marzena, Bałamut Marta, Czerska Katarzyna, Jabłoński Hubert, Komenda Wiktor, Krzempek Dawid, Liszka Małgorzata, Mojżeszek Natalia, Rogalski Paweł, Spaleniak Anna, Kopeć Renata

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2022

|

Vol. 11, nr 3

227--235

PL

Dawka dostarczana do objętości docelowej oraz określane dla niej względne poziomy niepewności standardowej od 3% do 5% determinują niezbędną w radioterapii dokładność. Dozymetria referencyjna, która jest tylko jednym etapem w łańcuchu procedur prowadzących do podania dawki, powinna być zatem wykonywana z niepewnością znacznie poniżej tej wartości, zwykle lepszą niż 1%. Przez lata wiele wysiłku włożono w opracowanie podstaw teoretycznych i praktycznych dotyczących dozymetrii wiązek lekkich cząstek naładowanych z wykorzystaniem komory jonizacyjnej. Obecne protokoły dozymetryczne oparte na dozymetrii z użyciem komory jonizacyjnej obejmują kilka głównych elementów: po pierwsze dostarczają podstawowych danych fizycznych umożliwiających konwersję ładunku na dawkę pochłoniętą w dobrze scharakteryzowanych warunkach; po drugie, wskazują użytkownikowi, jak skorygować wpływ różnych czynników na odpowiedź komory jonizacyjnej; i po trzecie, wskazują użytkownikowi, jak wybrać odpowiednie dane fizyczne i współczynniki korekcyjne. Niniejsze opracowanie zawiera najważniejsze aspekty dozymetrii referencyjnej wiązki protonowej.

EN

The dose delivered to the target volume and its relative levels of standard uncertainty from 3% to 5% determine the accuracy necessary in radiotherapy. Reference dosimetry, which is only one step in the chain of procedures leading to a dose, should therefore be performed with an uncertainty well below this value, usually better than 1%. Through the years, considerable effort has been devoted to the development of a theoretical background and practical guidelines for ionization chamber dosimetry of light ion beams. Current dosimetry protocols based upon ionization chamber dosimetry include several major components: first they provide basic physics data to convert charge to absorbed dose for well characterized conditions; second, they guide the user on how to correct the response of the ionization chamber for different influence quantities; and third, they guide the user on how to select the appropriate physics data and correction factors. This study covers the most important aspects of reference proton beam dosimetry.

4

Radioterapia protonowa. Cz. 2, Charakterystyka wiązek

Rydygier Marzena, Bałamut Marta, Czerska Katarzyna, Guguła Konrad, Jabłoński Hubert, Komenda Wiktor, Krzempek Dawid, Liszka Małgorzata, Mojżeszek Natalia, Rogalski Paweł, Kopeć Renata

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2022

|

Vol. 11, nr 2

149--155

PL

Charakterystyka wiązki protonowej jest w dużej mierze zdeterminowana przez swoiste właściwości oddziaływań protonów z materią oraz specyfikę urządzeń służących do przyspieszania, sterowania i transportu wiązki. Różne konstrukcje systemów dostarczających wiązkę mogą znacząco wpływać na jej właściwości fizyczne, a co za tym idzie, część wymagań klinicznych może być powiązanych z cechami konstrukcyjnymi systemu dostarczania wiązki. W niniejszym opracowaniu przedstawiono główne zagadnienia charakterystyki wiązki protonowej związane z jej modyfikacją na potrzeby wykorzystania do celów klinicznych.

EN

The characteristics of the proton beam is determined by the specific properties of proton-matter interactions and the specificity of the devices used to accelerate, control and transport the beam. Different designs of the beam delivery nozzles can significantly affect its physical properties, and thus some clinical requirements may be related to the design features of the beam delivery system. This paper presents the main issues of proton beam characteristics related to its modification for clinical application.

5

Radioterapia protonowa. Cz. 1, Podstawy fizyczne

Rydygier Marzena, Bałamut Marta, Czerska Katarzyna, Jabłoński Hubert, Komenda Wiktor, Krzempek Dawid, Liszka Małgorzata, Mojżeszek Natalia, Rogalski Paweł, Kopeć Renata

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2022

|

Vol. 11, nr 1

69--74

PL

Bezpieczne stosowanie promieniowania jonizującego w radioterapii wymaga głębokiej znajomości procesów oddziaływania promieniowania z materią. Odnosi się to w szczególności do wiązek protonów, gdzie możliwe jest uzyskanie lepszej niż w przypadku wiązek fotonowych konformalizacji rozkładu zaleconej dawki w obszarze leczonym. Radioterapia protonowa wykazuje wiele korzystnych własności, m.in. dobrze zdefiniowany zasięg, korzystny rozkład dawki z głębokością oraz mniejsze rozpraszanie poprzeczne wiązki. Dokładne poznanie zjawisk i oddziaływań towarzyszących przechodzeniu wiązki protonowej przez materię jest kluczowe w celu prawidłowego rozumienia zależności fizycznych i prawidłowego przeprowadzenia radioterapii. W niniejszym opracowaniu przedstawiono główne zagadnienia oddziaływania cząstek naładowanych z materiałem ośrodka, których zrozumienie jest niezbędne do prawidłowej charakterystyki wiązki protonowej.

EN

Acomprehensive knowledge of processes of radiation interaction with matter is essential, in order to ensure the safe use of ionizing radiation in radiotherapy. This applies particularly to therapeutic proton beams, where providing more conformal dose distribution, compared to photon beams, is well feasible. Radiotherapy techniques, using beams of energetic protons provide a series of advantages, like well-defined radiation dose range, Bragg peak dependence of the depth-dose distribution or reduced transverse scattering of the beam. A thorough understanding of the phenomena of interactions of charged particles with matter, is crucial to properly investigate the physical relationships and safely conduct the radiotherapy. This review presents the main issues of the interaction of charged particles with matter, as its full comprehension is necessary for proper characterization of a proton beam.