FRF130 Radioterapie II

Přírodovědecká fakulta
podzim 2023
Rozsah
2/1/0. 3 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
Ing. Anna Viktorovna Odložilíková, Ph.D. (přednášející)
doc. Ing. Jozef Sabol, DrSc. (přednášející)
prof. MUDr. Pavel Šlampa, CSc. (přednášející)
Garance
prof. MUDr. Pavel Šlampa, CSc.
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 2021, podzim 2022, podzim 2024, podzim 2025.