Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Akceleratory terapeutyczne stosowane w radioterapii

100%

Ślosarek K.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2014

|

tom Vol. 3, nr 2

103--109

PL

Radioterapia jest metodą leczenia głównie chorób nowotworowych za pomocą promieniowania jonizującego. Większość współczesnych, powszechnie stosowanych w teleradioterapii, aparatów terapeutycznych wykorzystuje promieniowanie jonizujące, które jest wytwarzane przez liniowe przyspieszacze elektronów. Sposób generowania wiązki w większości akceleratorów biomedycznych jest podobny, istnieją jednak różnice w sposobie kształtowania wiązki, jej geometrii, możliwości dostarczenia do pacjenta. Współczesne aparaty terapeutyczne wykorzystują najnowsze rozwiązania techniczne. Coraz częściej dedykowane są do określonych lokalizacji i wielkości guzów nowotworowych. Oferują także różne możliwości weryfikacji podanej dawki promieniowania, uwzględniania ruchomości narządów anatomicznych, położenia chorego w czasie prowadzonej terapii. W artykule przedstawiono trzy podstawowe typy akceleratorów biomedycznych stosowanych w radioterapii: klasyczny akcelerator, aparat tomoterapii oraz CyberKnife.

EN

Radiation therapy is a medical use of ionizing radiation, generally as part of cancer treatment. Most of therapeutic apparatus apply ionizing radiation generated by linear electron accelerators. The method of therapeutic beam generation is similar in most biomedical accelerators, however there are differences in beam modelling, its geometry, possibility of its delivery to the patient body and the verification of the patient position during radiotherapy procedure. Modern therapeutic devices use the latest technology achievements and they are more frequently dedicated to the specific location and size of tumors. They also have various options of radiation dose verification, taking into account the anatomical organs motion and position of patient during therapy. Three basic types of biomedical accelerators used in radiotherapy are presented in the article: classical accelerator, TomoTherapy and CyberKnife.

2

Od Röntgena do ... czyli promieniowanie jonizujące w radioterapii

100%

Ślosarek K.

Postępy Fizyki

|

2011

|

tom T. 62, z. 2

52-58

PL

Promieniowanie jonizujące jest stosowane w leczeniu chorób nowotworowych od początku XX wieku. Sposoby i techniki napromieniania chorych zmieniały się w funkcji ogólnego rozwoju techniki, elektroniki i informatyki. Zostaną przedstawione techniki napromieniania, techniki zmiany rozkładów dawek związane z wprowadzaniem nowych rozwiązań konstrukcyjnych, a także formy współpracy lekarzy i fizyków oraz zmiana roli tych ostatnich w przygotowaniu chorych do leczenia.

EN

Ionizing radiation has been used for cancer treatment since the early 1900s. Over the years the radiotherapy technology has significantly changed after the introduction of many informatics and electronic innovations. Different irradiation techniques, methods of al-teration in dose distribution as well as the crucial significance of interdisciplinary cooperation between physicians and physicists underlying the changing role of the latter in preparing a successful treatment of the patients will be presented.

3

Weryfikacja realizacji technik dynamicznych w radioterapii

100%

Ślosarek K.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2013

|

tom Vol. 2, nr 5

243--250

PL

Technika dynamiczna w radioterapii została wprowadzona do praktyki klinicznej w polskich ośrodkach onkologicznych na przełomie XX i XXI wieku. Technologia ta bazuje na zmianie kształtu pola wiązki w trakcie zabiegu napromieniania. Technika dynamiczna powinna być weryfikowana pod kątem zgodności dawki obliczonej z aplikowaną w czasie seansu terapeutycznego oraz precyzji realizacji terapii. Niestety wypracowane metody weryfikacji technik statycznych, w których kształt wiązki promieniowania jest stały w czasie, nie mogą być wprost wykorzystane do sprawdzenia dynamicznego kształtowania wiązki. Dlatego kontrola jakości technik dynamicznych radioterapii jest obecnie bardzo szybko rozwijającą się dziedziną dozymetrii klinicznej. Weryfikację dawki i jej rozkładu można prowadzić na kilka sposobów, wykorzystując fantomy pomiarowe, urządzenia obrazowania zintegrowane z aparatem terapeutycznym lub urządzenia niezależne przy zastosowaniu oprogramowania dostępnego komercyjnie bądź utworzonego przez siebie. Większość stosowanych metod weryfikacji dawki w technikach dynamicznych wykonywana jest przed rozpoczęciem leczenia (pomiary dawek oraz ich rozkłady). W artykule przedstawiono metody dozymetrii, pomiarów fantomowych dawek i ich rozkładów oraz doświadczenia własne związane z dozymetrią portalową oraz MLC.

EN

Dynamic treatment technique was introduced into Polish oncology centers radiotherapy clinical practice at the turn of XX and XXI centuries. This technique involves modification of treatment field shape during the therapeutic session. Like any other irradiation technique, it needs to be verified, whether the calculated dose distribution is consistent with delivered during the treatment session. Unfortunately, developed verification methods of static treatment technique, within which the shape of the treatment field is constant during the procedure, cannot be directly used for dynamic treatment techniques verification. This is why the quality assurance of dynamic treatment techniques is very fast growing field of clinical dosimetry. Verification of dose and its distribution can be carried out in several ways using measurement phantoms or imaging devices integrated or not with biomedical accelerator. It is also possible to use locally developed or commercially available software to verify treatment session information stored in the databases. Most of the dose distribution verification methods are performed before patient starts the treatment. Dosimetry methods, phantom measurements of doses and dose distributions, as well as own experiences with portal dosimetry and MLC, were presented in the paper.

4

Problemy w diagnostyce pacjentów otyłych za pomocą rezonansu magnetycznego

51%

Trzcionka J. , Cholewka A. , Ślosarek K.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2018

|

tom Vol. 7, nr 4

237--244

PL

W literaturze coraz częściej można znaleźć doniesienia zwracające uwagę na problemy w diagnostyce obrazowej wynikające z nadwagi pacjentów oraz związanych z tym faktem rozmiarami ciała. 2 listopada 2012 r. portal internetowy „gazeta.pl” w artykule: „Wielka Brytania: Brak skanerów MRI (Magnetic Resonance Imaging) dla chorobliwie otyłych. Będą badani sprzętem używanym w zoo?”, cytując za brytyjskim „The Telegraph” opublikował szokującą informację: „Brytyjskie szpitale będą zmuszone używać skanerów MRI z ogrodów zoologicznych, ponieważ standardowe urządzenia nie są w stanie poradzić sobie z pacjentami z poważną nadwagą (…)” [1]. Powstały przy współpracy z instytutem badawczym MillwardBrown, a prezentowany na stronie internetowej serwisu PotrafiszSchudnac.pl „Raport. Bieżące statystyki otyłości i nadwagi w Polsce na podstawie interaktywnej mapy otyłości Polski”, podając stan na drugie półrocze 2015 r. oszacował, że 49,55% Polaków ma nadwagę lub jest otyłych, w tym: 36,94% – to osoby z nadwagą, a 12,61% – z otyłością. Z raportu wynika, że niemal co drugi Polak ma nadwagę lub jest otyły, przy czym w województwach zachodnich jest więcej takich osób niż we wschodnich. Województwo śląskie znalazło się w tym rankingu na dziesiątym miejscu z odsetkiem 50,68% osób z nadwagą i otyłych [2, 3]. 16 marca 2016 r. „Puls Medycyny” opublikował artykuł pt. „Polacy ważą coraz więcej”, którego autorka, powołując się na źródła danych Głównego Urzędu Statystycznego GUS i Urzędu Statystycznego Unii Europejskiej EUROSTAT, podała, że 46% kobiet i 64% mężczyzn w Polsce choruje na nadwagę i otyłość, informując jednocześnie, że stawia to nas w pierwszej dziesiątce najbardziej otyłych narodów Europy [4]. Znany jest fakt, iż nadmierna otyłość może utrudniać poprawną i dokładną diagnostykę pacjenta. Otrzymane wyniki badań pacjentów o dużych rozmiarach charakteryzują się obniżoną jakością otrzymywanych obrazów (mniejszy SNR – Signal-to-Noise Ratio). Niektórzy badacze zwracają także uwagę na problem wpływu otyłości nie tylko w rezonansie magnetycznym, ale również w innych badaniach obrazowych: ultrasonografii, mammografii, radiografii i fluoroskopii, radiologii interwencyjnej, medycynie nuklearnej i pozytronowej emisyjnej tomografii komputerowej PET, praz CT [4, 5, 6].

5

Radioterapia sterowana obrazem powierzchni pacjenta AlignRT : pierwsze doświadczenia

51%

Wendykier J. , Bekman B. , Grządziel A. , Ślosarek K.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2018

|

tom Vol. 7, nr 3

203--210

PL

Współczesna radioterapia, a zwłaszcza radiochirurgia, wymaga między innymi bardzo precyzyjnego i powtarzalnego ułożenia pacjenta. W przypadku podawania wysokich dawek bardzo istotne jest również to, aby pacjent nie zmienił pozycji w czasie seansu radioterapeutycznego. Jedną z metod sprawdzania ułożenia pacjenta w czasie napromieniania jest monitorowanie jego powierzchni w czasie rzeczywistym za pomocą specjalnych systemów, takich jak AlignRT (Vision RT, London, UK). System ten opiera się na zestawie odpowiednio ułożonych w przestrzeni sześciu kamer, które w połączeniu z oprogramowaniem i trzema projektorami pozwala na bardzo precyzyjną weryfikację ułożenia pacjenta w czasie seansu radioterapeutycznego. W pracy opisane zostały procedury kalibracyjne systemu optycznego oraz dodatkowe testy sprawdzające współdziałanie z systemem planowania leczenia i napromieniania chorych. Weryfikacja potwierdziła submilimetrową dokładność ułożenia za pomocą obrazowania AlignRT.

EN

In modern radiation therapy a precise and repeatable position of the patient is required. In particular the problem of any changes of the patient’s position during the SRS session is very vital. One of the checking methods is monitoring the patient’s surface in real time. The AlignRT software is just such a type of system. This system is based on a set of six cameras and three projectors arranged appropriately in the space. It allows for a very precise verification of the patient’s position during the radiotherapy session. The work describes the system’s calibration procedures. Additional tests were performed to check compatibility of an optical system with treatment planning system and irradiation system. Verification confirmed sub-millimeter accuracy of alignment using AlignRT imaging.

6

Zastosowanie rezonansu magnetycznego w leczeniu choroby Parkinsona

51%

Garbaciok S. , Stąpór-Fudzińska M. , Brzezińska D. , Ślosarek K.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2017

|

tom Vol. 6, nr 1

17--25

PL

Choroby neurodegeneracyjne, do których należy choroba Parkinsona, charakteryzuje patologiczny proces prowadzący do utraty komórek nerwowych na drodze apoptozy bądź nekrozy. Dokładniejsze poznanie ich patomechanizmów, lepsza diagnostyka, a przede wszystkim leczenie są niezwykle istotne dla współczesnej medycyny. Liczba osób zmagających się z chorobą Parkinsona będzie stale rosnąć, czego powodem jest występowanie zjawiska starzenia się społeczeństwa krajów zachodnich. W badaniach obrazowych tomografii komputerowej i rezonansu magnetycznego obraz tej choroby nie jest jednoznaczny. Zastosowanie badania rezonansu magnetycznego w leczeniu choroby Parkinsona ma niezwykle istotne znaczenie z punktu widzenia terapeutycznego i w mniejszym stopniu z punktu widzenia diagnostycznego ze względu na występowanie pewnych cech choroby w badaniu obrazowym w późnym stadium choroby. Wykonanie rezonansu magnetycznego umożliwia dokładne zlokalizowanie dowolnego celu w mózgu i przeprowadzenie operacji metodą stereotaktyczną. Rezonans magnetyczny ma także niezwykle istotne znaczenie w radiochirurgii z użyciem CyberKnife.

EN

Neurodegenerative diseases which include Parkinson’s disease are characterized by a pathological process leading to a loss of nerve cells by apoptosis or necrosis. More detailed knowledge of the pathomechanisms, improved diagnostics, and especially treatment are extremely important for contemporary medicine. The diseases continue to spread, despite significant advancements in medicine. The imaging computed tomography and magnetic resonance image of this disease is not clear apart from lowering the signal substantia nigra and the lenticular nucleus in come cases. The application of magnetic resonance imaging in the treatment of Parkinson’s disease is of paramount importance, not only from the point of view of diagnosis, but from the viewpoint of therapeutic effect. Performing a magnetic resonance imaging allows the precise location of any object in the brain and performing the surgery using stereotactic. Magnetic resonance imaging is also extremely important in radiosurgery using CyberKnife.

7

Techniki napromieniania w radioterapii – boost

51%

Ślosarek K. , Dolla Ł. , Radwan M. , Osewski W.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2016

|

tom Vol. 5, nr 2

85--89

PL

W pracy przedstawiono na przykładzie napromieniania nowotworu gruczołu krokowego dwa podstawowe sposoby podwyższania dawki w napromienianej objętości: dwuetapowy i jednoczasowy. Pokazano różnice pomiędzy technikami napromieniania, porównano dawki fizyczne i biologicznie równoważne, które obliczono na bazie modelu liniowo-kwadratowego. Na podstawie wykonanych obliczeń stwierdzono, że stosując napromienianie dwuetapowe lub jednoczasowy boost, dawki fizyczne i biologicznie równoważne są porównywalne, jeżeli liczba frakcji w obu opisywanych technikach jest taka sama. Jeżeli jednak w technice boostu jednoczasowego zmniejszy się liczba frakcji, nie zmieniając dawki całkowitej, aby nie zwiększać dawki w narządach krytycznych, wówczas dawka biologiczna równoważna jest większa w leczonym obszarze, pozostając niezmienna w narządach krytycznych. Ten sposóbpodwyższania dawki jest możliwy tylko w przypadku zastosowania technik dynamicznych, takich jak IMRT lub VMAT.

EN

This work is based on the case of prostate cancer irradiation and it presents two basic ways to increase the dose in the irradiated volume: simultaneous boost and two-step method. The differences between those methods of radiation were shown. The physical and biologically equivalent doses, calculated based on the linear – quadratic model, were compared. On the basis of performed calculations and if the number of fractions for both described techniques is the same, it can be concluded that using two-step irradiation or simultaneous boost the physical and biologically equivalent doses are comparable. However, if the number of fraction for simultaneous boost is reduced, without changing the total dose, so as to not increase the dose in critical organs, then the biologically equivalent dose is greater in the treated area, while remaining constant in the critical organs. This method of increasing the dose is only possible for dynamic techniques such as IMRT or VMAT.

8

Akcelerator Edge – pierwsze doświadczenia z kolimatorami stożkowymi

51%

Wendykier J. , Bekman B. , Grządziel A. , Ślosarek K.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2017

|

tom Vol. 6, nr 6

361--364

PL

W pracy opisano pierwsze doświadczenia z systemem kolimatorów stożkowych przeznaczonych do stereotaksji realizowanej za pomocą akceleratora Edge. Zaprezentowane zostały również wyniki sprawdzenia opisanych przez producenta ograniczeń algorytmu. Przygotowano plany dla dwu różnych typów zmian wewnątrzczaszkowych z wykorzystaniem zarówno kolimatorów stożkowych, jak i techniki VMAT oraz kolimatora HD. Uzyskane wyniki zdają się potwierdzać doświadczenia innych autorów: użycie kolimatorów stożkowych może okazać się bardzo użyteczne w przypadku radioterapii niewielkich, sferycznych zmian.

EN

The first experiences with the Edge linac and using of Cone Dose Calculation for SRS-therapy were described. Some limitations of dose calculation algorithm were checked as well. For different types of targets the treatment plans were prepared both with cone system and with HD collimator and VMAT technique. Results confirm the experiences of the other authors: cone applicators may be very useful for radiation therapy of spherical, small targets.

9

Przegląd metod weryfikacji konformalnych planów radioterapeutycznych

51%

Grządziel A. , Bekman B. , Ślosarek K. , Winiecki J.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2015

|

tom Vol. 4, nr 2

99--105

PL

We współczesnej radioterapii (RT) wykorzystuje się najczęściej oddziaływanie fotonów i elektronów w napromienianym ośrodku. Techniki planowania i realizowania radioterapii stają się coraz bardziej złożone i wymagają coraz to nowszych sposobów weryfikacji. Najpowszechniej w RT stosuje się wiązki fotonów. W artykule omówiono techniki weryfikacji planów leczenia wykorzystujących wiązki promieniowania X, generowane w liniowych akceleratorach medycznych. Kontrola planów radioterapeutycznych jest uwarunkowana rodzajem zaplanowanej do realizacji techniki leczenia. Inne sposoby weryfikacji będą zastosowane w przypadku standardowych technik konformalnych, inne w przypadku technik dynamicznych z modulacją intensywności wiązki. Techniki konformalne, czyli dostosowawcze, to wszystkie techniki radioterapii pozwalające dostarczyć dawkę promieniowania jonizującego w precyzyjny sposób. Kształt izodoz uzyskany w tych technikach jest ściśle dostosowany do kształtu napromienianego obszaru. Techniki dynamiczne są rodzajem zaawansowanych technik konformalnych, które poprzez dynamiczne użycie kolimatora wielolistkowego oraz w niektórych technologiach również zmienności mocy wiązki, pozwalają jeszcze bardziej wymodelować rozkład dawki i w jeszcze większym stopniu ochronić tkanki zdrowe [1-3]. Przykładem tego rodzaju technik jest technika IMRT (Intensity Modulated Radiation Therapy) i VMAT (Volumetric Modulated Arc Therapy).

10

Baza danych dozymetrycznych akceleratorów Varian Medical Systems zainstalowanych w polskich ośrodkach onkologicznych

51%

Ślosarek K. , Paściak P. , Osewski W.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2017

|

tom Vol. 6, nr 4

201--205

PL

W polskich ośrodkach onkologicznych zainstalowanych jest obecnie ponad 100 liniowych przyśpieszaczy elektronów, które stosowane są w teleradioterapii [1, 2]. Są to akceleratory wyprodukowane przez różnych producentów. Można mówić o trzech firmach, które zdominowały polski rynek. Są one okresowo wymieniane lub instalowane są nowe. Każdy nowy akcelerator musi przejść serię pomiarów sprawdzających jego parametry pracy. Są one wykonywane również okresowo w celu sprawdzenia stabilności pracy akceleratora. Jeżeli pomiary takie są wykonywane w ośrodkach, które dysponują już zainstalowanym akceleratorem tego samego producenta, a nowy akcelerator generuje te same wiązki, wówczas jest to punkt odniesienia. Jeżeli jednak uruchamiany jest pierwszy akcelerator lub następuje wymiana na innego producenta, wówczas brakuje punktu odniesienia w postaci pomiarów referencyjnych. Aby ułatwić działanie w takich przypadkach, pojawił się pomysł, aby w Centrum Onkologii – Instytucie MSC w Gliwicach powstała baza danych akceleratorów firmy Varian Medical Systems, które zainstalowane są w polskich ośrodkach onkologicznych. W gliwickim ośrodku zainstalowanych jest dziewięć akceleratorów tej firmy, z których pierwszy został uruchomiony w 1996 roku. Dostęp do bazy danych odbywa się przez stronę internetową. Obecnie w bazie danych zgromadzone są dane pomiarowe z sześciu ośrodków onkologicznych oraz dane przykładowe zamieszczone na stronie internetowej firmy Varian. Program porównuje spadki dawki z głębokością, a także funkcje profilu dla wiązek otwartych oraz wiązek z filtrami klinowymi. Użytkownik może porównać dane zapisane w bazie danych oraz własne dane pomiarowe umieszczone na lokalnym komputerze lub serwerze.

EN

Currently, over 100 linear electronic accelerators dedica ted for teleradiotherapy are installed in Polish oncology centers [1, 2]. These are accelerators produced by different manufacturers. There are three companies that dominate the Polish market. Old accelerators are periodically replaced or new ones are installed. Each new accelerator must undergo a series of measurements to verify its performance. They are also performed periodically to check the stability of the accelerator. If such measurements are performed in Oncological center that already has the same manufacturer’s accelerator installed, and the new accelerator generates the same beam’s, then this is the reference point. However, if the first accelerator is installed or replaced by another one from other manufacturer, the refe rence measurements are missing. In order to facilitate such operations, an idea came out to create in the Oncology Center - Institute of MSC in Gliwice a database of Varian Medical Systems accelerators installed in Polish cancer centers. There are nine accelerators installed in Gliwice oncology center where the first one was launched in 1996. Access to the database is via a website. Actually the database contains measurement data from six cancer centers and sample data from the Varian website. The program compares dose drops with depth, as well as profile functions for open beams and wedge filter beams. User can compare stored data in the database with his own measurement data stored on his local computer or server.

11

Wirtualna symulacja : nowy element procesu planowania radioterapii

45%

Dolla Ł. , Osewski W. , Hawrylewicz L. , Garbaciok S. , Ślosarek K.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2014

|

tom Vol. 3, nr 4

169--174

PL

Procesy związane z przygotowaniem pacjenta do radioterapii są bardzo czasochłonne i wymagają zachowania precyzji ułożenia chorego na każdym etapie przygotowania i realizacji terapii. Jednym z etapów jest symulacja warunków napromieniania, procedura sprawdzenia geometrii zaplanowanychwiązek promieniowania w stosunku do położenia struktur anatomicznych pacjenta. Jest ona wykonywana na dedykowanych do tego urządzeniach zwanych symulatorami rentgenowskimi. Od połowy lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku coraz częściej symulacja warunków napromieniania realizowana jest w czasie wykonywania badania tomografii komputerowej, będącej podstawą planowania rozkładu dawki w radioterapii. W tym celu wykorzystuje się dedykowane tomografy komputerowe wyposażone w odpowiednie oprogramowanie i doposażone w dodatkowy system laserów. Nowa procedura nazwana została wirtualną symulacją. Zastosowanie jej w praktyce klinicznej znacznie skraca proces przygotowania pacjenta do leczenia oraz zwiększa precyzję związaną z weryfikacją warunków leczenia pacjenta.

EN

The processes associated with the preparation of the patient for radiotherapy are time consuming and require a precise alignment of patient position at every stage of the treatment preparation and its realization. One of the steps is to simulate the irradiation conditions. It is performed in order to check the set-up of the planned radiation beam relative to the position of patient anatomical structures. For this purpose dedicated devices, called X-ray simulators are used. Since the mid-nineties of the last century, more and more simulations of the irradiation conditions are performed during computed tomography, which is the basis for dose distribution planning in radiation therapy. For this purpose dedicated CT scanners, equippedwith the appropriate software and upgradedwith additional systemof lasers, are used. This new procedure is called a virtual simulation. Its usage in clinical practice shortens the process of preparing the patient for treatment and increases the precision associated with the verification of the patient’s treatment conditions.

12

Format DICOM – komunikacja pomiędzy systemami diagnostyki obrazowej i planowania leczenia radioterapii

45%

Osewski W. , Dolla Ł. , Hawrylewicz L. , Garbaciok S. , Ślosarek K.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2014

|

tom Vol. 3, nr 5

221--225

PL

DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine) to format obrazowania cyfrowego i wymiany obrazów w medycynie, opracowany dla potrzeb ujednolicenia wymiany i interpretacji danych medycznych reprezentujących lub związanych z obrazami diagnostycznymi w medycynie. Format ten, przyjęty przez wszystkich producentów sprzętu medycznego za standard, w dużej mierze pozwala na bezproblemową komunikację i wymianę danych pomiędzy urządzeniami różnych firm. Niestety nie zawsze działa to tak, jak chcieli tego twórcy. Zdarza się, że indywidualny rozwój formatu przez poszczególnych producentów w znacznym stopniu komplikuje wspomnianą komunikację. Było to szczególnie widoczne na styku dwóch dziedzin medycyny: diagnostyki obrazowej i radioterapii. Współczesna radioterapia bazuje na badaniach obrazowych, dlatego wprowadzono zmodyfikowany format zwany DICOM RT, który dedykowany jest radioterapii. Zawiera on między innymi informacje na temat struktur anatomicznych, rozkładów dawek, geometrii źródeł promieniowania. Opracowany standard jest nieustannie rozwijany i udoskonalany. Aktualnie przesyłanie informacji w formacie DICOM jest praktycznie bezproblemowe i pozwala na pracę z zastosowaniem sprzętu różnych producentów, dedykowanego do różnych zadań medycznych.

EN

DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine) is a format developed for unification of exchange and interpretation of medical data representing or associated with diagnostic images in medicine. This format, adopted by all manufacturers of medical equipment as an standard format of medical data, allows for trouble-free communication and exchange of data between devices from different companies. Unfortunately it does not always work as the authors of DICOM format wanted to. It happens that the individual producers development of the format greatly complicates previously mentioned communication. This was particularly evident at the junction of two branches of medicine: diagnostics imaging and radiotherapy. Modern radiotherapy is based on imaging studies, so there was a need to introduce modified format called DICOM RT. It contains information about anatomical structures, dose distributions, the geometry of radiation sources etc. This standard is constantly being developed and improved. At present, the transfer of information in DICOM format is almost trouble-free and allows to work with different manufacturers equipment dedicated to different medical tasks.

13

Zastosowanie rezonansu magnetycznego w planowaniu leczenia

45%

Garbaciok S. , Osewski W. , Dolla Ł. , Hawrylewicz L. , Ślosarek K.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2014

|

tom Vol. 3, nr 6

299--304

PL

Nadrzędnym celem radioterapii jest wyleczenie, a także polepszenie komfortu jakości życia pacjentów. Aby cel ten został zrealizowany, istotne jest precyzyjne określenie granicy guza w trakcie planowania leczenia. Kolejnym ważnym aspektem jest precyzyjne odtworzenie położenia określonych struktur i narządów podczas planowania leczenia. Mimo że badanie tomografii komputerowej nadal pozostaje podstawową metodą diagnostyczną stosowaną w planowaniu leczenia, coraz częściej stosuje się nowe metody obrazowania: rezonans magnetyczny i pozytronową tomografię emisyjną. Przewagą badania rezonansu magnetycznego nad innymi metodami diagnostycznymi jest doskonała zdolność obrazowania tkanek miękkich (mięśnie, więzadła, ścięgna, nerwy) z dokładnością zbliżoną do atlasów anatomicznych i zmian w ich obrębie (również naczyń krwionośnych), przy jednocześnie zachowanym obrazie struktur kostnych. Korzyści wynikające z stosowania dodatkowych metod obrazowania jest bardzo dużo. Najważniejszą z nich jest polepszenie jakości wizualizacji w planowaniu leczenia.

EN

The main purpose of radiotherapy is to cure patent and to improve his quality of live. To achieve this aim precise definition of shape of the tumor and healthy tissues during treatment planning process is significant. Accurate location of structures, used in treatment planning, is also very important feature. Despite the fact that CT scanning is the primary imaging method used in radiotherapy treatment planning, other imaging modalities such as MRI and PET are increasingly used. Advantage of MRI over other diagnostic methods is excellent for soft tissue imaging capability (e.g. muscles, ligament, tendon, nerves), with an accuracy similar to the anatomical atlases, and changes within them (even blood vessels) preserving the image of bone structures at the same time. There are a lot of benefits of using additional imaging methods, but most important is to improve the visualization process in radiotherapy treatment planning.

14

Zastosowanie tomografu komputerowego w planowaniu rozkładu dawki w radioterapii

45%

Hawrylewicz L. , Dolla Ł. , Garbacik S. , Osewski W. , Ślosarek K.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2014

|

tom Vol. 3, nr 3

123--128

PL

Tomografia komputerowa jest powszechnie stosowana we współczesnej medycynie. Obrazowanie dwu- i trójwymiarowe oraz informacje o gęstości badanych tkanek sprawiają, że metoda ta jest przydatnym narzędziem w planowaniu rozkładu dawki w radioterapii. Tomografy komputerowe dedykowane do takich celów są wyposażone w dodatkowe opcje sprzętowe i programowe. Umożliwiają przeprowadzenie badania pacjenta w pozycji terapeutycznej o zakresie badania rzędu 190 cm. Średnica tunelu tomografu nie może być mniejsza niż 80 cm, a nośność stołu przynajmniej 200 kg. Zastosowanie dodatkowego systemu laserów umożliwia wykonanie wirtualnej symulacji, a system bramkowania oddechowego pozwala napromieniać chorego w korelacji z cyklem oddechowym. Tomografy komputerowe dedykowane do planowania leczenia muszą dysponować dodatkowym oprogramowaniem, np. redukującym artefakty związane z obecnością materiałów o dużej gęstości w obszarze badanym. W pracy omówiono także różnice pomiędzy urządzeniami diagnostycznymi i przeznaczonymi do kalkulacji dawki.

EN

One of the key elements of the success of treatment using ionizing radiation is to define the volu me occupied by the tumor cells. No precise designation of such an area causes the radiation dose will be deposited in the place where there are no cells. As a result of this topographical error well record the failure of therapy with a high degree of probability. Therefore, a clear definition of the volu me to be treated is a key element in radiotherapy treatment planning. For this purpose, now routinely used for CT examination. To perform treatment planning in a way that takes into account the effects mentioned above the appropriate software is required to use and to define of data links between different diagnostic and therapeutic devices.

15

Techniki napromieniania w radioterapii : radiochirurgia

45%

Ślosarek K. , Grządziel A. , Kopczyńska J. , Bekman B. , Osewski W.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2015

|

tom Vol. 4, nr 4

229--236

PL

W artykule przedstawiono przegląd techniczno-fizycznych aspektów realizacji radioterapii stereotaktycznej. Istotną częścią procesu napromieniania jest stabilizacja położenia pacjenta w czasie seansu terapeutycznego. W przypadku podania kilku frakcji promieniowania o dużych dawkach frakcyjnych konieczne jest zastosowanie systemów stabilizacji o większej precyzji niż w przypadku klasycznego, frakcjonowanego napromieniania. Proces przygotowania chorego do radioterapii stereotaktycznej, podobnie jak proces unieruchomienia chorego oraz jego ułożenia na stole aparatu terapeutycznego, musi być szczególnie precyzyjny. Badania obrazowe dedykowane do planowania leczenia, takie jak: tomografia komputerowa, rezonans magnetyczny, pozytonowa tomografia komputerowa oraz fuzja obrazów są podstawą, na bazie której definiuje się objętości tarczowe oraz struktury krytyczne. Obliczanie rozkładu dawki z zastosowaniem różnych systemów planowania leczenia dedykowanych do różnych aparatów terapeutycznych powoduje, że definiowane dawki terapeutyczne nie są identyczne. W artykule przedstawiono sposób przygotowania chorego do radioterapii stereotaktycznej, sposoby planowania dawki oraz możliwości realizacji napromieniania i weryfikacji leczenia. Rozwój radiochirurgii związany jest z nowymi możliwościami współczesnych aparatów terapeutycznych, bardziej precyzyjnymi metodami stabilizacji pacjenta, nowymi algorytmami obliczeniowymi oraz technikami obrazowania, zarówno dedykowanymi diagnostyce, jak i weryfikacji ułożenia pacjenta w trakcie realizacji terapii.

EN

The article shows technical and physical aspects of stereotactic radiotherapy realization. Patient stabilization is very significant part of radiotherapy process. In case of delivering few high dose fractions it is necessary to use stabilization systems with higher precision, then used in classically fractionated radiotherapy. Patient preparation process for stereotactic radiotherapy, patient stabilization and it’s setup on treatment couch have to be extremely precise. Imaging examinations, dedicated for treatment planning purpose, such as computed tomography, magnetic resonance imaging, positron emission tomography and image fusion are the basis for target volume and organs at risk definition. Dose distribution calculations, using different treatment planning systems dedicated for different treatment machines, causes that defined therapeutic doses are not identical. This article shows the way of patient preparation for stereotactic radiotherapy, dose planning methods, treatment realization possibilities and it’s verification. Radiosurgery development is possible due to new capabilities of modern treatment machines, more precise patient stabilization methods, modern calculation algorithms and new imaging techniques, dedicated not only for diagnostic purpose, but also for patient setup verification during treatment realization.

16

Zastosowanie techniki VMAT z bramkowaniem oddechowym w radiochirurgii stereotaktycznej

45%

Ślosarek K. , Dolata Ł. , Kulik R. , Leszczyński W. , Osewski W.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2016

|

tom Vol. 5, nr 4

191--197

PL

Radiochirurgia to sposób frakcjonowania dawki w radioterapii, polegający na podaniu kilku dużych dawek frakcyjnych w małej objętości. Jej realizację umożliwiają zaawansowane techniki dynamiczne. Jedną z nich jest technika, w której zastosowane są wiązki o zmiennym kształcie przy jednoczesnym obrocie głowicy akceleratora oraz zmiennej mocy dawki. Technikę tę określamy jako technikę obrotową z modulacją intensywności dawki VMAT (Volumetric Modulated Arc Therapy). Zmiany nowotworowe położone w strukturach anatomicznych zmieniających swoje położenie na skutek oddychania wymagają zastosowania techniki bramkowania oddechowego w celu zmniejszenia dawki w tkankach zdrowych otaczających guz nowotworowy. Bramkowanie oddechowe to technika, która polega na wyłączeniu ekspozycji promieniowania, kiedy guz nowotworowy znajduje się, wskutek oddychania pacjenta, poza wiązką promieniowania. Połączenie wyżej opisanych technik napromieniania z frakcjonowaniem radiochirurgicznym pozwala optymalnie wykorzystać oprogramowanie do obliczania rozkładu dawki, możliwości techniczne akceleratorów biomedycznych oraz radiobiologię w celu zwiększenia prawdopodobieństwa miejscowego wyleczenia. Jednak powiązanie technik napromieniania ze zmianą sposobu frakcjonowania dawki nie wystarczy, aby zastosować te metody w praktyce klinicznej. Czynnikiem niezbędnym jest obrazowe zweryfikowanie pozycji terapeutycznej pacjenta oraz dozymetryczne sprawdzenie poprawności obliczonego rozkładu dawki. Technika radiochirurgiczna z wykorzystaniem bramkowania oddechowego i VMAT omówiona zostanie na przykładzie pacjenta, który otrzymał dwa niezależne kursy radioterapii w odstępie ośmiu miesięcy. W celu zweryfikowania dawki całkowitej otrzymanej przez pacjenta zastosowano oprogramowanie do deformacji obrazu tomografii komputerowej, obrysów struktur oraz rozkładów dawki.

EN

Radiosurgery is the way of the dose fractionation were few high doses are delivered in small volume. It’s realization is possible due to dynamic techniques. One of such a technique is VMAT (Volumetric Modulated Arc Therapy) technique where the beams with variable shape are used together with accelerator gantry rotation and dose rate modulation. If cancerous lesions are located in anatomical structures, which one could change its position by patient breathing, then it is required to use respiratory gating system to reduce delivered dose to normal tissues surrounding the tumor. Respiratory gating system turns off the radiation when the tumor is outside the radiation beam due to patient breathing. The combination of respiratory gated VMAT technique with radiosurgery allows optimum use of the dose distribution calculating system, technical capabilities of biomedical accelerators and radiobiology in order to increase the probability of a local cure. However, the combination of irradiation techniques with the changes in the dose fractionation is not enough to apply these method in clinical practice. The image guided radiation therapy is the necessary factor to verify patient treatment position. Additionally dosimetry verification of the calculated dose distribution have to be done. The respiratory gated VMAT technique will be discussed on the example of a patient who received two independent radiotherapy courses (with eight months break between). To verify the total dose, received by the patient, the dedicated software was used to perform deformation of the computed tomography volume, structures outlines and dose distributions.

17

Zastosowanie obrazowania termicznego w diagnostyce nowotworów piersi

32%

Brzezińska D. , Baic A. , Cholewka A. , Stankiewicz M. , Ślosarek K. , Bzowski J. , Stanek A. , Sieroń K.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2018

|

tom Vol. 7, nr 5

345--349

PL

Przyczyną dużej śmiertelności pacjentek chorych na nowotwory piersi jest zbyt późna wykrywalność zmian nowotworowych. Konieczność wprowadzenia bezpiecznej i bezinwazyjnej metodyki stanowi obecnie wyzwanie badawcze. Jedną z metod, która może wspomóc diagnostykę nowotworów piersi, jest termografia w podczerwieni. Znalazła ona szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu, jak również z powodzeniem jest stosowana w medycynie. Kamery termowizyjne wraz ze specjalistycznym oprogramowaniem umożliwiają analizę obrazów termograficznych różnych schorzeń, w których zmiana zlokalizowana jest na powierzchni skóry lub pod jej powierzchnią, co stanowi zaletę, ale również i wadę tej techniki diagnostycznej. Niniejsza praca ma na celu przeprowadzenie badań, które pozwolą ocenić przydatność obrazowania termograficznego w diagnostyce, jak i efektach leczenia nowotworów piersi z wykorzystaniem radioterapii.

EN

Currently, a large percentage of women’s deaths are breast cancers as opposed to other disease entities The reason for this is that the detectability of cancerous changes is too late Therefore, the current research challenge is the need to develop a new, safe and non-invasive methodology. Infrared thermography is one such method that can help diagnose the breast cancer It is a method that has successfully found application in many fields of science, including medicine. Thermal imaging cameras with specialized software allow for the analysis of thermographic images of diseases in which the lesion is located on the surface of the skin or just below the surface of the skin. Based on the temperature gradient, you can locate and assess the affected area. This work aims to conduct studies that will assess the usefulness of thermography imaging in diagnostics and to observe the effect of radiotherapy treatment of breast cancer.