Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 87

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  radiotherapy
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
1
Content available remote High resolution 2D plastic scintillator detectors for radiotherapy departments
EN
Plastic scintillation detectors (PSD) have been developed for over four decades and are widely used in a variety of fields, but one can find relatively few reports of their clinical use compared to other dosimetric solutions. The inexpensive detector setup made of a Saint-Gobain BC-400 plastic scintillator and commercially available on the market CMOS-based DSLR Pentax camera was investigated. Build PSD detectors were irradiated with 6, 10 and 15 MV flattening filtered (FF) and 6 and 10 MV flattening filter free (FFF) photon beams using a clinical linear accelerator. Data were processed using Matlab software to remove background and artefacts. A comparison of the spatial resolution parameters to the Gafchromic EBT3 films was performed. Average dose difference between TPS and PSD was 1.1%. The measured spatial resolution was 0.29 mm, and it differed from the film by 1.1%. MTF50 for PSD was 0.57 mm higher than the Gafchromic film. Signal to dose fit function with an R-square equal to 0.999 was established. The standard deviation of mean pixels value for a series of measurements was below 0.1%, for variable dose rate dependence was below 0.6% and for different energies 1.1%. It was demonstrated that such a setup allows a satisfactory signal-to-dose dependence and provides high spatial resolution at an affordable price compared to a 2D ion chamber or a diode detector array. Moreover, PSDs are reusable and provide a simple readout compared to Gafchromic films commonly used in radiotherapy departments. Variable parameters of the camera allow to select signal values at the optimal level. The system presented excellent signal stability, high image resolution and a simple signal-to-dose relationship which encourages further work to investigate PSDs for use in radiation therapy departments.
EN
The use of cone beam computed tomography (CBCT) for dose calculation in adaptive radiotherapy has been investigated in many studies. Proper acquisition and reconstruction of preset parameters could improve the accuracy of dose calculation based on CBCT images. This study evaluated the impact of the modified image acquisition and preset reconstruction parameter available in X-Ray Volumetric Imaging (XVI) to improve CBCT image quality and dose calculation accuracy. Calibration curves were generated by scanning the CIRS phantom using CBCT XVI Elekta 5.0.4 and Computed Tomography (CT) Simulator Somatom, which served as CT image reference. Rando and Catphan 503 phantoms were scanned with various acquisition and reconstruction parameters for dose accuracy and image quality tests. The image quality test is uniformity, low contrast visibility, spatial resolution, and geometrical scale test for each image by following the XVI image quality test module. Acquisition and reconstruction parameters have an impact on the Hounsfield Unit (HU) value that is used as the HU-Relative Electron Density (RED) calibration curve. The dose difference for all the calibration curves was within 1% and passed the gamma passing rate. Images acquired using 120 kVp, F1 (with Bowtie Filter), and 50 mA (F1-120-50-10) scored the highest Gamma Index (GI) of 98.5%. For the image quality test, it scored 1.20% on the uniformity test, 2.14% on the low contrast visibility test, and 11 lp/cm on the spatial resolution test. However, F1-120-50-10 reconstructed with different reconstructions scored 3.83% and 4 lp/cm in contrast and spatial resolution test, respectively. CBCT reconstruction parameters work as a scatter correction. It could improve the dose accuracy and image quality. Nevertheless, without adequate CBCT acquisition protocols, it would produce an image with high uncertainty and cannot be fixed with reconstruction protocols. The F1-120-50-10 protocols generate the highest dose accuracy and image quality.
PL
W praktyce klinicznej coraz częściej obserwujemy przypadki kliniczne napromieniania zewnętrznymi wiązkami promieniowania jonizującego pacjentów, u których zainstalowany jest układ wspomagający pracę serca. Ma to związek z poprawą metod diagnostyki oraz ze wzrostem krzywej przeżywalności pacjentów nowotworowych. Obecność tego typu układów nie powinna być czynnikiem wykluczającym ani ograniczającym stosowanie tego typu leczenia. We współczesnych metodach i technikach dostarczania dawki terapeutycznej w procesie radioterapii fizycy medyczni wraz radioterapeutami powinni wprowadzić takie zalecenia, aby maksymalnie zastosować zasadę ALARA (ang. As Low As Reasonably Reasonably Achievale Achievale) w takich przypadkach. Należy mieć świadomość, iż promieniowanie jonizujące nie jest obojętne dla tego typu urządzeń oraz że występują różne typy tego rodzaju urządzeń. Oczywistym jest, iż należy minimalizować dawki promieniowania jonizującego, stosując szereg zaleceń zagranicznych oraz krajowych. Aby to osiągnąć, wydaje się zasadnym ograniczenie dawek, których źródłem jest proces pozycjonowania pacjenta podczas sesji radioterapeutycznej.
EN
In clinical practice, we observe an increasing number of clinical cases of irradiation with external beams of ionizing radiation in patients with implantable cardiac rhythm devices. It is related to the improvement of diagnostic methods and the increase in the survival curve of cancer patients. It shouldn’t be limited to the treatment of those patients. In modern methods and techniques of delivering a therapeutic dose during radiotherapy, medical physicists and radiotherapists should introduce such recommendations to maximally apply the ALARA principle (As Low As Reasonably Achievable Achievable) in such cases. It’s important to know that ionizing radiation is not indifferent to this type of device and that there are different types of this type of device. It is obvious that ionizing radiation doses should be minimized by following foreign and domestic recommendations. To achieve this, it seems reasonable to limit the doses that come from the process of positioning the patient during a radiotherapy session.
4
PL
Zwiększona zgodność dozymetryczna nowoczesnych technik leczenia, takich jak IMRT i VMAT, stworzyła zwiększone wymagania dotyczące dokładności wyznaczania targetów przy wsparciu informacji obrazowej z różnych modalności. Aby dokładnie zapewnić wysoką konformalność leczenia, potrzebna jest precyzyjna definicja guza i OAR (organy ryzyka). Jest to główny powód, dla którego MRI znalazło zastosowanie w planowaniu radioterapii. Najczęściej obrazowanie TK nadal stanowi główną i referencyjną modalność obrazową. Obrazowanie w rezonansie magnetycznym (MRI) jest coraz częściej wykorzystywane w planowaniu radioterapii (RT). Wynika to z lepszego kontrastu tkanek miękkich w porównaniu z obrazowaniem w tomografii komputerowej (TK). Z punktu widzenia zastosowania obrazowania w planowaniu leczenia i potrzeb radioterapii w tym zakresie, w zasadzie pożądana byłaby możliwość całkowitego zastąpienia symulatora TK odpowiednim skanowaniem MRI. (TG-101) (AAPM) zajmująca się stereotaktyczną RT ciała stwierdza, że MRI jest złotym standardem w wizualizacji guzów mózgu i „jest coraz częściej stosowany w zastosowaniach SBRT, w tym raka prostaty, guzów kręgosłupa, piersi i guzów litych jamy brzusznej”. Jednak z uwagi na kwestię dotyczącą zapewnienia dokładności geometrycznej i wymóg oszacowania gęstości elektronowej do obliczeń dawki, w praktyce obrazowanie MRI jest używane głównie w fuzji ze skanem uzyskanym na symulatorze TK.
EN
The increased dosimetric compatibility of modern treatment techniques, such as IMRT and VMAT, has created greater requirements for the accuracy of targeting based on the image information provided from different modalities. Accurate tumour and OAR definition is needed to ensure accurately high conformity of treatment. This is the main reason that MRI has found place in radiotherapy planning. Still, CT imaging continues to be the main and reference imaging modality in this field, however MRI has been increasingly used in radiotherapy (RT) planning. This is due to the better soft tissue contrast compared to CT scans. It would be desirable in principle to be able to completely replace the CT simulation with an appropriate MRI acquisition. (TG-101) (AAPM) for stereotactic body RT states that MRI is the gold standard for visualizing brain tumours and “is increasingly used in SBRT applications including prostate cancer, spinal tumours, breast and abdominal solid tumours.” However, due to the problem of ensuring geometric accuracy and the requirement to estimate the electron density for dose calculations, in practice MRI imaging is mainly used a registered with a CT simulation for marking up targets and OARs and planning purposes.
PL
Niniejszy artykuł dotyczy dozymetrii 3D w radioterapii. Zawiera rys historyczny, opis pierwszych prac w Polsce, charakterystykę głównych typów dozymetrów 3D, a także przykłady ich zastosowań. Dozymetria 3D obejmuje: dozymetr 3D często w odpowiednim pojemniku, wybrany system skanowania 3D, protokół kalibracji i aplikacji dozymetru, protokół skanowania 3D oraz pakiet oprogramowania do szybkiego i łatwego przetwarzania danych dozymetrycznych w 3D. Niektóre elementy takiego systemu dozymetrii są dostępne w ośrodkach radioterapii, inne dostarczają producenci. Typowy dozymetr 3D to matryca ze związkami wrażliwymi na promieniowanie jonizujące, które ulegają konwersji pod wpływem tego promieniowania. Zmianę w dozymetrze można zmierzyć za pomocą następujących technik obrazowania: rezonans magnetyczny (RM), RM w radioterapii pod kontrolą RM (MRgRT), tomografia komputerowa (TK), tomografia wiązki stożkowej (CBCT), optyczna tomografia komputerowa (optyczna TK lub OTK), ultrasonografia (USG) oraz tomografia fluorescencyjna (TF). Istnieje kilka rodzajów dozymetrów 3D, takich jak dozymetry żelowe Fricke, polimerowe dozymetry żelowe, żele radiochromowe i radiochromowe tworzywa sztuczne, dozymetry odkształcalne, dozymetry o gęstości zbliżonej do tkanki płucnej, dozymetry wielofazowe, które imitują różne tkanki w jednym pojemniku, takie jak płuca i mięśnie. Każdy typ dozymetru może być mierzony w 3D przy użyciu jednej lub kilku technik obrazowania. Wynik obrazowania jest przetwarzany przy użyciu kodów Matlab napisanych dla danego eksperymentu – aplikacji lub za pomocą komercyjnych pakietów oprogramowania, takich jak polyGe- Vero® i polyGeVero®-CT. Przetwarzanie danych uzyskanych po skanowaniu jest specyficzne dla konkretnego typu dozymetru. Dozymetry 3D charakteryzują się określoną dawką progową, quasi-liniową i dynamiczną odpowiedzią na dawkę, dawką saturacyjną, rozdzielczością dawki, podobieństwem tkankowym, powtarzalnością, zależnością odpowiedzi dozymetru na napromienienie od rodzaju promieniowania o określonej energii i mocy dawki oraz pod względem integralności rozkładu dawki w czasie. Dozymetry 3D wykorzystywane są zarówno do testowania urządzeń radioterapeutycznych, jak i klinicznie do weryfikacji rozkładów dawek obliczonych za pomocą systemów planowania leczenia (SPL) w licznych technikach napromieniania pacjentów, z wykorzystaniem wiązek zewnętrznych w technikach 3D i 4D: terapia z modulacją intensywności (IMRT), dynamiczna terapia łukowa (VMAT) oraz stereotaksja (SRS i SRT) za pomocą noża gamma (gamma knife) lub CyberKnife czy w radioterapii sterowanej obrazowaniem (IGRT) z użyciem CBCT lub RM, protonoterapii, a także za pomocą źródeł wprowadzanych do tkanek pacjenta w brachyterapii. W pracy wskazano również aktualne trendy rozwojowe w dozymetrii 3D.
EN
This work concerns 3D radiotherapy dosimetry. It includes a historical outline, starting from the first works and further development of dosimetry in the world, the first works in Poland, main types of 3D dosimeters, main features of the dosimeters and their applications. The 3D dosimetry system includes: a 3D dosimeter in customised container, a selected 3D scanning system, a dosimeter calibration and application protocol, a 3D scanning protocol and a software package for quick and easy 3D data processing. Some elements of such a 3D dosimetry system are available in hospitals, others are provided by manufacturers. A typical 3D dosimeter is a matrix with radiation active compounds that convert under the influence of ionizing radiation. This change can be measured by the following scanning techniques: standalone magnetic resonance imaging (MRI), MRI in MR-guided radiotherapy (MRgRT), computed tomography (CT), cone-beam computed tomography (CBCT), optical computed tomography (optical CT or OCT), ultrasonography (USG) and fluorescence tomography (FT). There are several types of 3D dosimeters, such as Fricke-based gel dosimeters, polymer gel dosimeters, radiochromic gels and plastics, lungs-mimicking dosimeters, combined dosimeters mimicking different tissues in one vial, such as both lungs and muscles. Each type of the dosimeters can be measured in 3D using one or more 3D scanning techniques. The scan outcome is processed using in-house Matlab codes or commercial software packages such as polyGe- Vero® or polyGeVero®-CT. The processing of data obtained after scanning is specific for a particular type of dosimeter. 3D dosimeters are mainly characterized by threshold dose, quasi-linear and dynamic dose response, saturation dose, dose resolution, tissue equivalence, reproducibility, dependence on the type of radiation, radiation energy and dose rate, and in-time integrity of the dose distribution in 3D. 3D dosimeters have been used both in terms of tests of radiotherapy devices and to verify dose distributions calculated by treatment planning systems (TPS) in numerous patient irradiation techniques using external beams in 3D and 4D techniques: intensity-modulated radiation therapy (IMRT), volumetric modulated arc therapy (VMAT), stereotactic radiosurgery (SRS) and stereotactic radiation therapy (SRT) with a gamma knife or CyberKnife, image-guided radiotherapy (IGRT) using CBCT or MRI, proton therapy as well as with sources introduced into the patient’s tissues in brachytherapy. Current trends in 3D dosimetry are also outlined.
EN
Introduction: Nanoparticles (NPs) have been proven to enhance radiotherapy doses as radiosensitizers. The introduction of coating materials such as polyethylene glycol (PEG) to NPs could impact the NPs’ biocompatibility and their effectiveness as radiosensitizers. Optimization of surface coating is a crucial element to ensure the successful application of NPs as a radiosensitizer in radiotherapy. This study aims to investigate the influence of bismuth oxide NPs (BiONPs) coated with PEG on reactive oxygen species (ROS) generation on HeLa cervical cancer cell line. Material and methods: Different PEG concentrations (0.05, 0.10, 0.15 and 0.20 mM) were used in the synthesis of the NPs. The treated cells were irradiated with 6 and 12 MeV electron beams with a delivered dose of 3 Gy. The reactive oxygen species (ROS) generation was measured immediately after and 3 hours after irradiation. Results: The intracellular ROS generation was found to be slightly influenced by electron beam energy and independent of the PEG concentrations. Linear increments of ROS percentages over the 3 hours of incubation time were observed. Conclusions: Finally, the PEG coating might not substantially affect the ROS generated and thus emphasizing the functionalized BiONPs application as the radiosensitizer for electron beam therapy.
EN
After radiotherapy (RT) of left-sided breast cancer patients, organs at risk (OARs) such as heart, left anterior descending (LAD) coronary artery, and left lung could be affected by radiation dose in the long term. The objective of this study was to perform a comprehensive meta-analysis and determine OARs dose reduction during left-sided breast cancer treatment using different RT modalities combined with deep inspiration breath-hold (DIBH) relative to free-breathing (FB). PubMed, Scopus, EMBASE, ProQuest, Google Scholar, and Cochrane Library electronic databases were used to search for studies until June 6, 2021. Nineteen eligible studies were selected and analyzed using the RevMan 5.3 statistical software package. The pooled weighted mean difference (MD) with their 95% confidence intervals for each of the three OAR mean doses were determined using a random-effects meta-analysis model to assess the dose reductions. From a total of 189 studies, 1 prospective study, 15 retrospective studies, and 3 randomized control trials (RCTs) with an overall of 634 patients were included. Reduction of doses to the heart (weighted MD = -1.79 Gy; 95% CI (-2.28, -1.30); P = 0.00001), LAD (weighted MD = -8.34 Gy; 95% CI (-11.06, -5.61); P = 0.00001), and left-lung (weighted MD = -0.90 Gy; 95% CI (-1.19, -0.61); P = 0.00001) were observed using DIBH combinations relative to FB combination. This study emphasizes that during the treatment of left-sided breast/chest wall (CW) ± supraclavicular (SCV) ± infraclavicular (ICV) ± internal mammary chain (IMC) lymph nodes (LN) ± axillary (Ax)/ cancer patients, different RT modalities combined with DIBH techniques are better options to reduce dose to OARs compared to FB, which benefits to minimize the long- term complications.
8
Content available Zastosowanie termowizji w radioterapii raka piersi
PL
Projekt „Zastosowanie obrazowania termicznego w radioterapii nowotworów” został przeprowadzony w Narodowym Instytucie Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie oddział w Gliwicach we współpracy z Instytutem Inżynierii Biomedycznej UŚ. Celem pracy badawczej było wykazanie przydatności obrazowania w podczerwieni do kontroli pacjentek leczonych radioterapią z powodu zdiagnozowanego nowotworu piersi. Badaniu poddano kilka grup pacjentek. Pierwszą z nich stanowiły pacjentki w trakcie radioterapii, drugą grupę pacjentki po zakończonym leczeniu radioterapeutycznym, natomiast trzecią grupę kobiety zdrowe. Uzyskane wyniki pozwalają potwierdzać, że zastosowanie termowizji w kontroli pacjentek w trakcie i po zakończeniu leczenia radioterapią może dostarczyć dodatkowych informacji na temat odpowiedzi chorych na leczenie po pochłonięciu dawki promieniowania. Dzięki temu, że jest to technika nieinwazyjna, pozwala ona również monitorować zmianę tych procesów w czasie. Obecnie nie ma dostępnych metod, które pozwalałyby na obiektywną ocenę odczynu popromiennego, dlatego zaproponowana metoda wydaje się być przydatna w codziennej praktyce klinicznej.
EN
The project “Application of thermal imaging in cancer radiotherapy” was carried out at the National Institute of Oncology. Maria Skłodowskiej-Curie branch in Gliwice in cooperation with the Institute of Biomedical Engineering of the University of Silesia. Several groups of patients were examined: patients undergoing radiotherapy, patients after treatment, and women without diagnosed breast cancer. The obtained results seem to confirm that the use of thermal imaging in the control of patients during and after treatment, radiotherapy may provide additional information on the patients’ response to treatment after absorbing a radiation dose. Due to the fact that it is a non-invasive technique, it also allows you to check how these processes change over time. Currently, there are no available methods that would allow an objective assessment of the radiation reaction, therefore the proposed method seems to be useful in everyday clinical practice.
PL
Leczenie zmian nowotworowych kręgosłupa bazujące na protokołach klinicznych łączących chirurgię i radioterapię staje się w Polsce standardem postępowania. W chorobie przerzutowej połączenie chirurgii i radioterapii jest od dawna akceptowane. Największą przeszkodą w symbiotycznej ewolucji chirurgii i radioterapii były i są materiały stosowane w systemach stabilizacji kręgosłupa. Tradycyjne implanty tytanowe stanowią wyzwanie dla wielodyscyplinarnego postępowania u chorych z nowotworami kręgosłupa. Mogą one znacząco pogorszyć ocenę obrazu pooperacyjnego z powodu artefaktów, potencjalnie wpływając na właściwe zaplanowanie i przeprowadzenie radioterapii oraz odpowiednią kontrolę radiologiczną w celu wykluczenia progresji choroby. Wprowadzanie implantów bazujących na materiałach karbonowych zmniejsza znacząco liczbę artefaktów podczas obrazowania, co potencjalnie może przekładać się na poprawę jakości radioterapii. W niniejszym opracowaniu przedstawiono kliniczne i radiologiczne porównanie pomiędzy nowymi implantami karbonowymi a standardowymi implantami tytanowymi.
EN
The treatment of spinal cancer based on clinical protocols combining surgery and radiotherapy is becoming a standard procedure in Poland. In metastatic disease, the combination of surgery and radiotherapy has long been accepted. The biggest obstacle in the symbiotic evolution of surgery and radiotherapy were and still are the materials used in spinal stabilisation systems. Traditional titanium implants, pose a challenge to the multidisciplinary management of patients with spinal tumours. They can significantly impair postoperative image assessment due to artefacts, potentially affecting the appropriate planning and delivery of radiotherapy and adequate radiological follow-up to exclude disease progression. The introduction of implants based on carbon materials significantly reduces the number of artefacts during imaging, potentially translating into improved radiotherapy quality. This study presents a clinical and radiological comparison between new carbon implants and standard titanium implants.
PL
Postęp technologiczny w radioterapii bazującej na obrazie (IGRT) oraz powszechne stosowanie i dostępność trójwymiarowych oraz czterowymiarowych technik obrazowania online pozwalają na nowe podejście w ocenie i kwantyfikacji ruchu oddechowego podczas sesji terapeutycznej. Systemy obrazowania zintegrowane z systemami radioterapeutycznymi mają wbudowane modalności dynamiczne obrazowania – fluoroskopia oraz 4D CBCT. Obrazowanie 4D-CBCT jest czułe na parametry, takie jak prędkość obrotu gantry, liczba projekcji, liczba ramek na projekcje i prąd lampy, a także wzorzec oddychania pacjenta. Ponieważ obie te modalności dostarczają informację obrazową, w której następuje ocena geometrycznej zmienności anatomii pacjenta oraz położenia zmian podczas cyklu oddechowego, zarówno jakość obrazowania, parametry geometryczne, jak i parametry związane z cyklicznością ruchu związanego z oddechem powinny podlegać ocenie podczas testów kontroli jakości.
EN
Technological advances of image-based radiotherapy (IGRT) and the widespread use of it, as well availability of online 3D and 4D imaging techniques allow for a new approach in the assessment and quantification of respiratory movement during a radiotherapy session. Imaging systems integrated with RT systems have built-in dynamic imaging modalities – fluoroscopy and 4D CBCT. 4D-CBCT imaging is sensitive to parameters such as gantry rotation speed, number of projections, number of frames per projections as well the patient’s breathing pattern. Both of modalities provide imaging information of the geometric variability of the patient’s anatomy and the position of lesions during the breath activity. The image quality, geometrical parameters and the reconstruction of respiratory phases should be assessed during quality control tests.
11
Content available remote SABR – minimalne standardy i wybrane zagadnienia implementacji i realizacji
PL
Stereotaktyczna ablacyjna radioterapia SABR (stereotactic ablative body radiotherapy/SBRT – sterotactic body radiotherapy), jako technika wysokiej precyzji dostarczania wysokiej dawki, historycznie bazuje na zasadach i filozofii zastosowania w śródczaszkowej radiochirurgii stereotaktycznej i przeniesienia tej techniki w zastosowaniu do innych miejsc anatomicznych. SABR ma na celu dostarczenie dawki promieniowania ablacyjnej w 3-8 frakcjach, zwykle > 7,5 Gy, przez 2-3 tygodnie, z wysoką precyzją i dokładnością (< 2-3 mm). Radiobiologicznym uzasadnieniem dla stereotaktycznej ablacyjnej radioterapii jest to, że dostarczając kilka frakcji wysokiej dawki w krótkim całkowitym czasie leczenia, jest możliwe osiągnięcie silnego efektu biologicznego. Jednocześnie użycie tak wysokiej dawki frakcyjnej stanowi znaczące wyzwanie, zwłaszcza dla pozaczaszkowych obszarów anatomicznych, zarówno ze względu na interfrakcyjny, jak i intrafrakcyjny ruch targetu/targetów i narządów krytycznych (OAR) oraz konieczność balansowania pomiędzy osiągnięciem celu terapeutycznego i zarządzaniem ryzykiem niepożądanych efektów, z tytułu narażenia organów ryzyka na określone poziomy dawek. Wprowadzenie technik SABR wymaga ustalenia minimalnych standardów zapewniających bezpieczeństwo i właściwą jakość realizacji tych procedur radioterapeutycznych.
EN
Stereotactic ablative body radiotherapy (SABR), as a therapeutic technique of high precision high dose delivery, historically basis on the principles and philosophy of stereotactic intracranial radiosurgery and transfer of it to other anatomical sites. SABR aims to deliver an ablative radiation dose in 3-8 fractions (now also more often 1), usually > 7.5 Gy for 2-3 weeks, with the high precision and geometrical accuracy < 2-3 mm. The radiobiological rationale for stereotaxic ablative radiotherapy is that by delivering high dose fractions in a short total treatment time, it is possible to achieve a strong radiobiological effect for a tumour. However, the use of a high dose fraction presents a significant challenge, due to both an interfraction and intrafraction movement of target/targets and organs at risk (OAR) and the need to balance between achieving the therapeutic goal and managing the risk of adverse effects due to the exposure of organs at risk to specific dose levels. The introduction of SABR techniques requires the establishment of minimum standards to ensure the safety and quality of the implementation of these radiotherapeutic procedures.
PL
Nowotwory głowy i szyi obejmują heterogenną grupę nowotworów wywodzących się z górnych dróg oddechowych i przewodu pokarmowego, zatok przynosowych oraz ślinianek i tarczycy. Optymalne postępowanie w leczeniu tych nowotworów wymaga multidyscyplinarnego podejścia. Radioterapia jest jedną z technik oferowanych w kompleksowym leczeniu tego regionu anatomicznego. Głównym celem radioterapii jest uzyskanie miejscowej kontroli guza przy jednoczesnym zminimalizowaniu uszkodzeń narządów krytycznych i tkanek zdrowych. Przy tak złożonym anatomicznie regionie i bliskości poszczególnych struktur anatomicznych radioterapia wymaga zastosowania niezwykle złożonych technik i zapewnienia bardzo wysokiego poziomu zgodności dostarczania dawki promieniowania w oparciu o proces optymalizacji leczenia (pokrycie targetów przepisaną dawką vs o chrona zdrowej t kanki). J ednym z głównych p roblemów jest wpływ promieniowania na normalne komórki. Głównymi tkankami/narządami dotkniętymi promieniowaniem podczas radioterapii dla obszaru głowy-szyi są gruczoły ślinowe, błona śluzowa jamy ustnej, kubki smakowe oraz kości i zęby. Zniszczenie tkanek/narządów powoduje w jamie ustnej powstanie wielu niepożądanych skutków ubocznych. Ważne jest, aby w procesie terapeutycznym zapobiegać i leczyć powikłania ustno-twarzowe. Wymagają one multidyscyplinarnego podejścia, które obejmuje dedykowany zespół radioterapii, chirurga głowy i szyi, lekarza dentysty, pielęgniarki, dietetyka, fizjoterapeuty, pracownika socjalnego, a w niektórych przypadkach chirurga plastycznego, protetyka i psychologa.
EN
Head and neck tumors include a heterogeneous group of cancers originating in the upper respiratory and gastrointestinal tract, paranasal sinuses, and the salivary glands and the thyroid gland. Optimal management of these cancers requires a multidisciplinary approach. Radiation is one possible treatment method for cancers in this area of the body. This treatment method is utilized to treat the tumor while minimizing damage to critical organs and healthy tissue. The head and neck area is anatomically complex and is proximal to numerous vital structures. Therefore, radiotherapy treatment of tumors in this region requires extreme precision involving complex techniques. These techniques must ensure a high level of compliance for radiation dose delivery with respect to optimization of treatment processes (target coverage with prescribed dos vs protection of healthy tissue). One of the main problems is the effect of radiation on normal cells. The main tissues / organs affected by radiation in the head-neck area are the salivary glands, oral mucosa, taste buds, and bones and teeth. The destruction of tissues/organs causes many undesirable side effects in the oral cavity. It is important to prevent and treat orofacial complications. Such complications require multidisciplinary treatment which would involve a dedicated radiation therapy team, head and neck surgeon, dentist, nurse, dietitian, physical therapist, social worker, and, in some cases, plastic surgeon, prosthetist, and a psychologist.
PL
Automatyczne planowanie znalazło swoje zastosowanie między innymi w teleradioterapii. Dzięki tej funkcjonalności użytkownicy dostali możliwość podniesienia jakości procesu przygotowania planu leczenia. Firma Varian Medical Systems (VMS) wprowadziła narzędzie o nazwie RapidPlan (RP) zintegrowane z systemem planowania leczenia Eclipse. W pracy wykorzystano tomografię komputerową do planowania leczenia 50 pacjentów z rakiem gruczołu krokowego. Porównano 250 planów opracowanych przez grupę Fizyków z planami wykonanymi za pomocą modułu RP z zastosowaniem funkcji Aperture Shape Controller (ASC) z podziałem na ASC:OFF, VeryLow, Moderate, VeryHigh. W badaniu zostały porównane rozkłady dawek w objętościach tarczowych Planning Target Volume (PTV) oraz dawki w narządach, takich jak: odbytnica, pęcherz, główki kości udowych. Dla PTV przeanalizowano parametry, takie jak: V95%, D2%, odchylenie standardowe oraz stosunek objętości izodozy 50% do objętości PTV. Dla narządów krytycznych, takich jak pęcherz oraz odbytnica, zostały porównane następujące parametry: Dśr, V50%, V50Gy, natomiast dla główek kości udowych zostały przeanalizowane D2%, V30%, V40%, V50%. Dodatkowo porównano objętości w cm3 V25%, V50%, V70%, V90% dawki przepisanej. W celu sprawdzenia, czy różnice w opisanych wyżej grupach są istotne statystycznie, wykonano test t-Studenta dla prób niezależnych. Do zbadania, czy dane podlegają rozkładowi normalnemu, użyto testu Shapiro-Wilka. Dla danych, które nie podlegały rozkładowi normalnemu, przeprowadzono nieparametryczny test U Manna-Whitneya. W przypadku dawki w objętościach tarczowych parametr V95% > 98% spełniał kryteria zarówno dla planów w grupie Fizycy, jak i planów RP. W przypadku pęcherza oraz odbytnicy uśrednione parametry Dśr, V50%, V50Gy [%], V50Gy [cm3] są wyższe w grupie Fizycy w porównaniu z planami z użyciem RP. Natomiast parametry, takie jak D2%, odchylenie standardowe, stosunek objętości izodozy 50% do objętości PTV, są wyższe w grupie planów RP. Objętości w cm3 – V25%, V50%, V70%, V90% dawki przepisanej są wyższe w grupie Fizycy. W oparciu o uzyskane wyniki wykazano, że plany wygenerowane za pomocą RP osiągają zadowalające rezultaty i mogą być stosowane klinicznie z użyciem funkcji ASC: OFF.
EN
Automatic planning has found its application among others in teleradiotherapy. Thanks to this functionality, users received the opportunity to improve the quality of the process of preparing a treatment plan. Varian Medical Systems (VMS) introduced a tool called RapidPlan (RP) integrated with the Eclipse treatment planning system. Computed tomography of 50 patients with prostate cancer was used in the study. 250 plans made by a group of Physicist were compared with plans made by using the RP module with the Aperture Shape Controller (ASC) divided into: ASC:OFF, VeryLow, Moderate, VeryHigh. The study compared dose distribution in Planning Target Volume (PTV) and dose distributions in organs such as: rectum, bladder, femoral heads. PTV parameters were analyzed such as: V95%, D2%, standard deviation and the ratio of the volume of isodose 50% to the PTV volume. For organs at risk such as bladder and rectum, the following parameters were compared: Dmean, V50%, V50Gy, and for femoral heads: D2%, V30%, V40%, V50%. In addition, volumes in cm3 V25%, V50%, V70%, V90% of the prescribed dose were compared. In order to check statistically significant differences in the groups described above Student’s t-test was performed for independent samples. The Shapiro-Wilk test was used to check if the data are normally distributed. For data that is not normally distributed the U Manna-Whitneya test was performed. In the case of a dose in target volumes, the V95% > 98% parameter met the criteria for both plans in the Physicist group and plans in the RP group. For bladder and rectum, average parameters such as Dmean, V50%, V50Gy [%], V50Gy [cm3] are higher in the group of Physicist compared to plans with the use of RP. Parameters such as D2%, standard deviation, the ratio of isodose 50% volume to PTV volume is higher in the group of RP plans. Volume in cm3 – V25%, V50%, V70%, V90% of the prescribed dose are higher in the Physicist group. Based on the obtained results, it was shown that the plans generated using RP achieve satisfying results and can be used clinically with the ASC:OFF function.
PL
Wydaje się, że nowatorska metoda radioterapii (RT) w leczeniu onkologicznym, z wykorzystaniem promieniowania o wysokiej mocy dawki (FLASH), pozwala znacząco zmniejszyć toksyczność wywołaną promieniowaniem w zdrowych tkankach, jednocześnie wykazując wysoką skuteczność w zabijaniu komórek nowotworowych. Dotychczas przeprowadzono wiele badań przedklinicznych oraz jedno badanie kliniczne, które wykazały korzyści tej metody w porównaniu z metodą konwencjonalną. Dalsze prowadzenie badań napotyka jednak na ograniczony dostęp do urządzeń generujących stabilną i powtarzalną wiązkę promieniowania o ultrawysokiej mocy dawki. Niniejsza praca prezentuje obecny stan wiedzy na temat badań przedklinicznych, hipotez mechanizmu efektu FLASH w komórkach oraz koniecznych udoskonaleń urządzeń generujących wiązkę, tak aby było możliwe osiągnięcie wysokiej mocy dawki przy spełnieniu jednocześnie wymagań terapii.
EN
The novel method of radiation therapy in cancer treatment using high dose radiation (FLASH) appears to be able to significantly reduce radiation-induced toxicity in healthy tissues, while demonstrating high efficiency in killing cancer cells. So far, many preclinical studies and one clinical trial have been carried out, which showed significant advantages of this method compared to the conventional method. However, further research is faced with limited access to devices generating a stable and repeatable beam of ultra-high dose radiation. This paper presents the current state of knowledge on preclinical research, the hypotheses of the FLASH effect mechanism in cells and the necessary improvements to the beam generating devices, so that it is possible to achieve a high dose rate while meeting the requirements of the therapy.
EN
Spatially fractionated radiation therapy (SFRT) refers to the delivery of a single large dose of radiation within the target volume in a heterogeneous pattern using either a custom GRID block, multileaf collimators, and virtual methods such as helical tomotherapy or synchrotron-based microbeams. The potential impact of this technique on the regression of bulky deep-seated tumors that do not respond well to conventional radiotherapy has been remarkable. To date, a large number of patients have been treated using the SFRT techniques. However, there are yet many technical and medical challenges that have limited their routine use to a handful of clinics, most commonly for palliative intent. There is also a poor understanding of the biological mechanisms underlying the clinical efficacy of this approach. In this article, the methods of SFRT delivery together with its potential biological mechanisms are presented. Furthermore, technical challenges and clinical achievements along with the radiobiological models used to evaluate the efficacy and safety of SFRT are highlighted.
16
Content available Test położenia gantry symulatora TK
PL
W pracy zaprezentowano sposób wykonania testu położenia gantry symulatora TK (GE Discovery RT). Wykorzystano fantom Catphan, ustawiony na stole tomografu i wypoziomowany. Zarejestrowano serię obrazów pokrywających początkową część fantomu. Obrazowanie powtórzono dla różnych nastawionych wartości położenia gantry z zakresu od -1° do +1°. Rzeczywiste położenie gantry wyznaczono w oparciu o analizę wartości HU w wybranych obszarach obrazu fantomu. Uzyskane wyniki wskazują na przydatność zaprezentowanej metody.
EN
The paper presents the method of performing the gantry tilt test for a CT simulator (GE Discovery). The Catphan phantom was used, placed on the CT simulator table and leveled. A series of images were acquired, covering the leading part of the phantom. Imaging was repeated for set gantry tilt values ranging from -1° to +1°. The actual gantry tilt was determined based on the analysis of HU values in selected areas of the phantom image. The obtained results show the usefulness of the presented method.
PL
Planowanie leczenia w radioterapii wiąże się z podstawowymi z natury tego procesu kompromisami między kontrolą guza (homogenność rozkładu dawki, konformalność rozkładu dawki, pokrycie targetu przypisaną dawką) a oszczędzeniem normalnej/zdrowej tkanki, między wydajnością czasową tego procesu i jakością rozkładu dawki oraz między jakością planu nominalnego a stabilnością. Przy uwzględnieniu złożoności procesu planowania leczenia oraz kontradykcyjnych kompromisów narzędziami wspomagającymi osiągnięcie celów są metody wielokryterialnej optymalizacji wbudowane w systemy planowania leczenia. Znalezienie wartości wag w stosunku do parametrów optymalizacyjnych dla targetów i ograniczeń poza tymi targetami, które kondensują wszystkie wymagania kliniczne w jednej liczbie, nie jest procesem trywialnym. To co na pewno komplikuje rozwiązanie tego zagadnienia, to fakt, że wagi nie mają bezpośredniej interpretacji klinicznej, a ponadto przy ich doborze nie jest wiadomo, jak realistyczne jest osiągnięcie celów tej optymalizacji. Planowanie radioterapii wiąże się z nieodłącznymi kompromisami: podstawowym celem leczenia nowotworów wystarczająco wysoką, jednolitą lub modulowaną zgodnie z przypisaniem dawką, co pozostaje w sprzeczności z zerową dawką w obszarze zdrowej tkanki. Zrozumienie tych kompromisów w pojęciu optymalizacji w poszczególnych przypadkach można uzyskać, obliczając dla każdego pacjenta bazę danych optymalnych planów Pareto. Plan leczenia jest optymalny w sensie Pareto, jeśli jest wykonalny i nie ma innego wykonalnego planu, który byłby lepszy w co najmniej jednym wymiernym kryterium. Zbiór wszystkich takich planów, które spełniają to kryterium nie dominacji, stanowią optymalną powierzchnię Pareto, a rozwiązania są Pareto optymalnymi. W artykule opisane zostały dwa przypadki targetu o kształcie polygonalnym/torusa, otaczającego OAR – targetem był kręg kręgosłupa, a OAR (Organ at Risk) – rdzeń kręgowy. W ramach procesu planowania leczenia przeprowadzono analizę najlepszego możliwego podejścia do planowania leczenia radioterapią w przypadku wielopoligonowych PTV z ograniczeniem dawek dla OAR metodą opartą o optymalizację wielokryterialną i podejmowanie decyzji w oparciu o adaptacyjną warstwową aproksymację (DMAS – Decision Making Adaptative Sandwiching Approximation Method ).
EN
Treatment planning in radiotherapy involves the fundamental trade-offs inherent in this process between tumor control (dose distribution homogeneity, dose distribution conformity, target coverage) and normal tissue sparing, between the time efficiency of this process and the quality of the dose distribution, and between the quality of the plan. nominal plan and stability. Methods of multi-criteria optimization, built into treatment planning systems (TPSs) can provide solutions for the complexity of the treatment planning process, contradictory compromises, and support the achievement of goals.. Finding weights for optimization parameters for targets and constraints beyond those targets that condense all clinical requirements into a single number is not a trivial process. What certainly complicates the solution of this problem is the fact that the weights do not have a direct clinical interpretation. Moreover, when selecting them, it is not known how realistic it is to achieve the goals of optimisation. Planning radiotherapy involves inherent trade-offs: the primary goal of cancer treatment with high enough, uniform or modulated dose, which is at odds with zero in normal tissue. Understanding these trade-offs in the concept of optimization can be approached by computing a database of optimal Pareto plans for each patient. A treatment plan is Pareto optimal if it is feasible and there is no other feasible plan that is better at least on one measurable criterion. The set of all such plans that meet this non-dominance criterion constitutes the optimal Pareto area, and the solutions are Pareto optimal. The article describes two cases of a horseshoe/torus-shaped target surrounding an OAR (organ at risk) - the target was the vertebrae of the spine and the OAR was the spinal cord. The method of multi-criteria optimization and a decision making adaptive sandwiching approximation method (DMAS) were used as part of the treatment planning process, an analysis of the best possible approach in the case of multi-polygon PTV with dose limitation for OAR.
PL
W 1990 roku IPSM (obecnie IPEM) i National Physical Laboratory (NPL) opracowały raport (CoP) dotyczący określania dawki pochłoniętej w wodzie dla megawoltowej wiązki fotonowej w radioterapii (MV) [1]. Dodatek do tego raportu został opublikowany w 2014 roku i jest dedykowany dla niestandardowych warunków wiązki fotonowej, np. dla tomoterapii. IPEM CoP został zaktualizowany w 2020 roku w zakresie różnych warunków kalibracji i odpowiadającej im nomenklatury, uwzględniających współcześnie stosowane systemy terapeutyczne z wyspecyfikowanymi polami odniesienia, w tym z małymi polami, takimi jak zdefiniowane w IAEA TRS483 [2]. Zaktualizowany CoP zawiera zalecenia w zakresie geometrii napromieniania, doboru komór jonizacyjnych, współczynników korekcyjnych i wyprowadzenie współczynników kalibracyjnych dawki pochłoniętej dla wody, do wykonywania referencyjnych pomiarów dozymetrycznych na aparatach do radioterapii. Ponadto formalizm dozymetryczny został rozszerzony na systemy terapeutyczne, które nie mogą osiągnąć standardowego pola odniesienia (10 cm x 10 cm), a zalecenia dotyczące pomiaru dawki są podane bez warunków odniesienia. Zaktualizowany CoP zawiera zalecenia dotyczące kalibracji dawki dla systemów radioterapeutycznych i pomiarów dawki w takich warunkach dla uzyskania spójności w zapisie formalizmów współczynników kalibracyjnych i ich korekcji oraz indeksacji.
EN
In 1990, the IPSM (now IPEM) and the National Physical Laboratory (NPL) published the report (CoP) regarding the determination of absorbed dose to water for the MV photon beam in radiotherapy (MV) [1]. The appendix to this report was published in 2014 and was dedicated to non-standard conditions of the photon beam, e.g. for tomotherapy. IPEM CoP has been updated in 2020 with regard to different calibration conditions and the corresponding nomenclature, taking into account current therapeutic systems with specified reference fields, including small fields, such there are defined in IAEA TRS483 [2]. The updated CoP contains recommendations for beam geometry, ionization chambers, correction factors and calibration factors of the absorbed dose to water. In addition, the dosimetric formalism has been extended to treatment systems which for the standard reference field (10 cm x 10 cm) can’t be reached and the dose measurement recommendations are given without reference conditions. This CoP provides recommendations for dose calibration for radiotherapeutic systems and dose measurement under such conditions for consistency in the recording of calibration factor formalisms and their correction and indexing.
19
Content available remote History of radiotherapy in Poland. A brief outline of the problem
EN
Objectives: The aim of this paper is to give brief outline on the history of radiotherapy in Poland from its beginnings until first decades of the second half of 20th century. Methods: The study is based on comparative and reconstructive analyses of literature, papers and communications dealing with the history of radiotherapy in Poland. Results: The history of radiotherapy in Poland can be perceived as a gradual process of shaping research centres and practical (clinical) application of radiotherapeutics. The Radium Institute in Warsaw, as well as radiotherapy centers in Poznań and Kraków gained key importance in the period up to the outbreak of World War II. After the end of the war, Gliwice became another important place for the history of the radiotherapy and oncology in Poland. Conclusions: Radiotherapy was early recognized by Polish physicians as promising in clinical treatment. It should be a subject of further studies, especially when formative period, thus before First World War, is analysed.
PL
Napromienianie śródoperacyjne w onkologii polega na wykonaniu jednorazowej radioterapii bezpośrednio w loży pooperacyjnej w ciele chorego, po wyciętej podczas operacji chirurgicznej tkance nowotworowej. Celem zabiegu jest zniszczenie ewentualnie nieusuniętych komórek nowotworowych, korzystając z bezpośredniego do nich dostępu. Proces dokowania akceleratora śródoperacyjnego, czyli zgrywania osi wiązki terapeutycznej z osią loży pooperacyjnej, ułatwiłaby jego automatyzacja. Jednak automatyczne przesuwanie całego aparatu stwarza znaczne ryzyko. Publikacja analizuje jeden z wariantów automatycznego bezpiecznego dokowania wykonywanego w dwóch etapach. W pierwszym etapie operator wstępnie pozycjonowałby głowicę akceleratora, a przede wszystkim wyjście wiązki elektronów względem aplikatora umieszczonego już w loży, w drugim realizowano by automatyczne, precyzyjne dosunięcie samej głowicy akceleratora do aplikatora. To rozwiązanie wymaga stworzenia możliwości wykonania w poziomie ruchów kolumny akceleratora wraz z ramieniem i głowicą względem podstawy aparatu. Opracowanie przedstawia analizę możliwości wprowadzenia do konstrukcji akceleratora zbudowanego w Narodowym Centrum Badań Jądrowych układu realizującego przedstawione wymaganie.
EN
Intraoperative irradiation in oncology involves performing one-off radiotherapy directly on the operating bed in the patient’s body, in the place after tumor tissue resection during surgery. The aim of the procedure is to destroy any undeleted cancer cells by using direct access to them. The process of docking the intraoperative accelerator, i.e. bringing the therapeutic beam axis into line with the axis of the site after tumor resection, would facilitate its automation. However, automatically moving the accelerator creates significant risks. One of the considered variants of automatic docking is to carry out itin two steps. In the first step, the operator would initially position the accelerator head, and above all the electron beam output relative to the applicator already located at the tumor resection site, in the second automatic step, precise approach of the accelerator head to the applicator would follow. Such a solution requires ensuring horizontal movements of the column with the arm and the accelerating head in relation to the base of the unit. The paper presents an analysis of the possibility of introducing to the accelerator built at the National Centre for Nuclear Research a system implementing the presented requirement.
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.