FRF130 Radioterapie II

Přírodovědecká fakulta
podzim 2021
Rozsah
2/1/0. 3 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
Ing. Anna Odlozhiliková, Ph.D. (přednášející)
doc. Ing. Jozef Sabol, DrSc. (přednášející)
prof. MUDr. Pavel Šlampa, CSc. (přednášející)
Garance
doc. Ing. Jozef Sabol, DrSc.
Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Mgr. Dušan Hemzal, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
Cílem předmětu je získat hlubší znalosti problematiky radioterapie (RT) a plánování léčby pomocí zdrojů ionizující záření (IZ), a to jak uzavřených radioaktivních zářičů, tak i urychlovačů. Pozornost se rovněž zaměří na objasnění dalších oblastí souvisejících s radiobiologií, dozimetrií, radiační ochranou a příslušnými legislativními aspekty. Student po zvládnutí předepsaného rozsahu náplně přednášek a cvičení by měl být schopen samostatně řešit specifické problémy spojené s prací radiologického fyzika na radioterapeutických pracovištích. V rámci přednášek se studenti získají znalosti týkající se nejenom fyzikálně-radiobiologických účinků záření na živou tkáň, ale také techniky a technologie ozařování s přihlédnutím k poslednímu vývoji v této oblasti. Důraz je kladen na aplikaci interakce IZ pro potřeby RT. Studenti se seznámí s principy radioterapie v hlavních směrech tohoto oboru: teleterapie (uzavřené radioaktivní ozařovače, Leksellův gama nůž, lineární urychlovače jako zdroje vysokoenergetických fotonů a elektronů, RT pomocí protonů, kybernetický nůž), brachyterapie (používané radionuklidy, afterloading systém), plánování a kontrola kvality – specifický přístup k jednotlivým modalitám. Dále studenti získají poznatky související s principem, funkcí a použitím zobrazovacích systémů a metod v RT založených zejména na CT. Další část výuky zahrnuje metody lokalizace nádorů, aplikace simulačních metod, znehybnění a nastavení pacienta, modifikátory svazku, základní ozařovací techniky, počítačové plánování léčby, jakož i požadavky radiační ochrany ve vztahu s RT. V návaznosti na přednášky se cvičení zaměří také na praktické aspekty informačních systémů v RT - datové toky, zálohování dat, na program zajištění jakosti - testy přístrojů, periodicita, klinický audit, plánování léčby. Během cvičení se studenti seznámí také s funkcí a používáním monitorů a dozimetrů určených pro zajištění kontroly kvality a také na radiační ochranu pacientu a personálu, jakož i monitorování a hodnocení radiační situace na pracovišti.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
Cílem předmětu je prohloubit znalosti problematiky radioterapie a plánování léčby ionizujícím zářením, radiobiologie a dozimetrie, radiační ochrany a její legislativy.
Výstupy z učení
Student na základě předmětu po jeho ukončení je schopen provádět činnost radiologického fyzika na oddělení se zdroji ionizujícího záření.
Osnova
  • Osnova přednášek: 1. Historie a vývoj radioterapie, náplň radiační onkologie, základní modality radioterapie, úloha radiologické fyziky, kombinace radioterapie s dalšími léčebnými modalitami, základy radiobiologie a molekulární onkologie v RT. 2. Chemická a biologická fáze působení ionizujícího záření (IZ) na živou hmotu. Přímý a nepřímý účinek IZ. Poškození jednotlivých struktur v buňce. Reparace. Kyslíkový efekt. Vliv dávkového příkonu. 3. Sled jednotlivých postupů v RT: diagnostika, lokalizace, plánování léčby, simulace (verifikace), vlastní ozáření, sledování pacienta. Příprava pacienta na ozáření a jeho fixace. 4. Plánování a realizace léčby: základní parametry fotonových, elektronových a protonových svazků, modifikátory svazku -nominální energie, velikost/tvar ozařovacích polí, stínící bloky, kolimátory, bolus, kompenzátor. 5. Postupy léčby: konvenční dávkování a frakcionace, normalizace dávky, relevantní mezinárodní standardy. 6. CT simulátory: komponenty, zdroj IZ, detekční systém, parametry přístrojů. 7. Ortovoltážní RT: indikace, ortovoltážní jednotky, plánování léčby, dozimetrie. 8. Lineární urychlovače (použití fotonů a elektronů), plánování léčby, monitorování dávek. 9. Hadronová RT, zejména využití protonových svazků, funkce; možnosti RT pomocí kybernetického nože. 10. Použití radionuklidů: externí kobaltový ozařovač, Leksellův gama nůž; brachyterapie. Specifické postupy ve výpočtech dávek a jejich monitorování. 11. Speciální RT techniky a metody: hypo-, hyperfrakcionace, IMRT, IGRT. 12. Informační systémy v RT, datové toky, verifikační systém, zálohování dat. 13. Program zajištění jakosti (QA), úlohy radiologického fyzika a technika, parametry zdravotnických přístrojů na oddělení RT podléhající QA, příklady testů včetně metody jejich provedení, periodicita, mezinárodní audity; 14. Radiační ochrana v RT, ochrana personálu a pacientů, ochrana dalších osob, osobní dozimetrie, legislativní požadavky vyplývající z příslušných vyhlášek Státního úřadu pro jadernou bezpečnost (SÚJB). Osnova cvičení: 1. Definice a vztahy mezi jednotlivými veličinami a parametry používané v RT. Vymezení pojmu riziko v důsledku ozáření. 2. Jednorázové ozáření a frakcionační režimy. 3. Seznámení se s potenciálními možnostmi hardware a software používaných v RT. 3. Diagnostika, lokalizace, plánování léčby, simulace (verifikace), ozáření, sledování pacienta. 4. Hodnocení radiační zátěže personálu, pacienta a dalších osob. 5. Funkce RT simulátorů na principu CT. 5. Základní ozařovací techniky, jejich specifické problémy se stanovením dávky. 6. Praktická demonstrace základních ozařovacích technik pro lokalizace: hlava a krk, mama, prostata, plíce. Konvencní dávkování a frakcionace, normalizace dávky. 7. Monitorování osob (osobní dozimetrie) a pracoviště.
Literatura
    doporučená literatura
  • 8. Sabol, J., Vlček, P. Radiační ochrana v radioterapii, Česká technika – nakladatelství ČVUT, Praha, 2011, 300 s. 9. SÚJB: Zavedení systému jakosti při využívání významných zdrojů ionizujícího záření v radioterapii - lineární urychlovače pro 3D konform
  • SÚKUPOVÁ, Lucie. Radiační ochrana při rentgenových výkonech - to nejdůležitější pro praxi. 1. vydání. Praha: Grada Publishing, 2018, 273 stran. ISBN 9788027107094. info
  • HYNKOVÁ, Ludmila, Pavel ŠLAMPA, Petr BURKOŇ, Petr ČOUPEK, Irena ČOUPKOVÁ, Hana DOLEŽELOVÁ, Jana GARČICOVÁ, Jana GOMBOŠOVÁ, Petra HUBNEROVÁ, Tomáš KAZDA, Eva KOCMANOVÁ, Libor KOMÍNEK, Pavel KRUPA, Aleš KUDLÁČEK, Pavla NAVRÁTILOVÁ, Tomáš NOVOTNÝ, Barbora ONDROVÁ, Petr POSPÍŠIL, Denis PRINC, Marek SLÁVIK, Miroslava SLÁVIKOVÁ, Silvia SLÁVIKOVÁ, Štěpánka SOVADINOVÁ, Blažena SYPTÁKOVÁ, Pavel TOBIÁŠ, Jana ZITTERBARTOVÁ, Jana BADUROVÁ, Jitka VESELÁ, Radka BARTLOVÁ, David DVOŘÁK, Jan GARČIC, Anna ODLOŽILÍKOVÁ, Martin STEINER, Tomáš PROCHÁZKA, Jiří ŠIMÍČEK a Hana TICHÁ. Základy radiační onkologie. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2012, 247 s. ISBN 978-80-210-6061-6. info
  • KHAN, Faiz M. Khan's lectures : handbook of the physics of radiation therapy. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins, 2011, xii, 388. ISBN 9781605476810. info
  • PODGORŠAK, E. B. Radiation physics for medical physicists. 2nd, enlarged ed. Berlin: Springer, 2010, xxxiii, 74. ISBN 9783642008740. info
  • HUŠÁK, Václav. Radiační ochrana pro radiologické asistenty. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2009, 138 s. ISBN 9788024423500. info
  • FELTL, David a Jakub CVEK. Klinická radiobiologie. 1. vyd. Havlíčkův Brod: Tobiáš, 2008, 105 s. ISBN 9788073111038. info
  • ŠLAMPA, Pavel a Jiří PETERA. Radiační onkologie. Praha: Karolinum, 2007, xviii, 457. ISBN 9788024614434. info
  • KUNA, Pavel. Klinická radiobiologie. Edited by Leoš Navrátil. 1. vyd. Praha: Manus, 2005, 222 s. ISBN 8086571092. info
  • KOVÁŘ, Zdeněk. Pokroky dozimetrie ionizujícího záření. 1. vyd. Praha: Academia, 1984, 326 s. info
  • ŠEDA, Josef. Dozimetrie ionizujícího záření. Vyd. 1. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1983, 418 s. info
Výukové metody
Přednášky a praktická cvičení.
Metody hodnocení
Zápočty a zkoušky.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2019, podzim 2020, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.