Radiologická fyzika-raditerapie 2

Přednášející:

Irena Koniarová (gar.)

Cvičící:

Irena Koniarová (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření

Anotace:

Klinická radiobiologie - kritéria toxicity orgánů, radiobiologické modely TCP a NTCP. Radioterapie svazky s modulovanou fluencí (IMRT) - optimalizace, fyzikálně-technická realizace - kompenzátory, vícelisté kolimátory, speciální zařízení (MIMIC, tomoterapie). Algoritmy pro výpočet dávky - empirické faktory, modely (bodová jádra, kuželová jádra), transport částic. Algoritmy pro korekci na nehomogenitu - (ne)zohledňující rozptyl záření. Verifikace distribucí dávky - anatomické fantomy, 1D, 2D a 3D dozimetrie. Alternativní terapeutické metody - hypertermie, fotodynamická terapie. Hadronová radioterapie - biologické efekty, porovnání s konvenční radioterapií, technické aspekty (cyklotron, synchrotron, modulace svazků, dozimetrie).

Požadavky:

16RFRT1, 01RMF

Osnova přednášek:

1. KLINICKÁ RADIOBIOLOGIE: sériová vs. paralelní struktura orgánů, kritéria radiační toxicity orgán.

2. KLINICKÁ RADIOBIOLOGIE-MODELY: redukční schémata DVH, používané modely TCP a NTCP, koncept EUD, biologické plánování léčby.

3. IMRT-OPTIMALIZACE: optimalizační problém, vstupní/výstupní parametry optimalizačního procesu, algoritmy stochastické vs. deterministické-příklady, fyzikální vs. biologická optimalizace.

4. IMRT-FYZIKÁLNÍ REALIZACE: fyzikální realizace optimalizovaných fluencí radiačních polí-kompenzátory, vícelistý kolimátor, MIMIC, kybernetický lineární urychlovač-„cyberknife“.

5. IMRT-PRAKTICKÁ DEMONSTRACE: předvedení metody inverzního plánování na plánovacím systému, klinické příklady, demonstrace výhod/nevýhod oproti konvenční radioterapii.

6. ALGORITMY PRO VÝPOČET DÁVKY-EMPIRICKÉ FAKTORY: procentuální hloubková dávka, TPR, TAR, SAR, výstupní faktory, koncept ekvivalentní velikosti pole, Clarksonova integrační metoda pro nepravidelná pole.

7. ALGORITMY PRO KOREKCI NA NEHOMOGENITU: 1D metody bez zohlednění rozptýleného záření, 3D metody bez zohlednění rozptýleného záření, rozptyl zohledňující metody.

8. ALGORITMY PRO VÝPOČET DÁVKY-MODELOVÁNÍ

9. VERIFIKACE DISTRIBUCÍ DÁVKY: dozimetrie in-vivo, anatomické fantomy, dozimetrie pomocí filmů, 1D a 2D detektorová pole, 3D gelová dozimetrie

10. ALTERNATIVNÍ TERAPEUTICKÉ METODY: fotodynamická terapie, hypertermie, technické provedení.

11. HADRONOVÁ RADIOTERAPIE: výhody/nevýhody oproti konvenční radioterapii, radiobiologický efekt.

12. HADRONOVÁ RADIOTERAPIE-TECHNICKÉ ASPEKTY: využití cyklotronu, synchrotronu, plánování léčby.

13. TECHNICKO-PRÁVNÍ NORMY A PŘEDPISY: typové zkoušky, přejímací zkoušky, klinické zkoušky.

Osnova cvičení:

1. Biologické plánování léčby.

2. Algoritmy stochastické vs. deterministické-příklady, fyzikální vs. biologická optimalizace.

3. Předvedení metody inverzního plánování na plánovacím systému.

4. Klinické příklady, demonstrace výhod/nevýhod oproti konvenční radioterapii.

5. Kvantitativní metody verifikace dávkové distribuce, verifikace dávky z portálových snímků.

6. Fyzikální a technická realizace, využití cyklotronu, synchrotronu, metody modulace svazků, plánování léčby.

Cíle studia:

Znalosti:

Znalosti o metodách využívaných v klinické

radiobiologii z hlediska terapie.

Schopnosti:

Použití znalostí k verifikaci distribuce dávek ve fantomech při konvenčním ozařování. Použití algoritmů pro korekci na homogenitu zohledňující rozptyl záření.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] Faiz M. Khan, The Physics of Radiation Therapy

[2] Jacob Van Dyk, The Modern Technology of Radiation Oncology: A Compendium for Medical Physicists and Radiation Oncologists

Doporučená literatura:

[3] Steve Webb, et al, The Physics of Conformal Radiotherapy: Advances in Technology (Medical Science Series) 1997

[4] G. Steel, Basic Clinical Radiobiology 2002

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: