MAGYAR ORVOSFIZIKAI TÁRSASÁG (MOFT) XVII. Konferenciája
2012. szeptember 28 - 29. Pécs, Hotel Makár Középmakár dőlı 4.
MOFT XVII. Konferenciája PROGRAM
2012. szeptember 28. péntek Megnyitó Elnök: Zaránd Pál 8:30 Prof. Dr. Decsi Tamás, fıigazgató, PTE, ÁOK Klinikai Központ Dr. Mangel László, intézetvezetı, Onkoterápiás Intézet, PTE, ÁOK KK Dr. Major Tibor, elnök (MOFT) Dr. Pintye Éva, alelnök (MOFT)
Sugárterápia Elnök: Pesznyák Csilla, Pálvölgyi Jenı
8:45 Balogh István, Dobos Erik, Kovács Attila, Nagy Lajos, Pintye Éva, Simon Mihály, Valastyánné Nagy Julianna, Zámbó Lajos (DEOEC Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Egység, Debrecen) Tapasztalataink a debreceni CT-szimulátorral 8:55 Valastyánné Nagy Julianna, Balogh István, Dobos Erik, Kovács Attila, Pintye Éva, Simon Mihály (DEOEC Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Egység, Debrecen) Dozimetriai mérések IBA mőszerekkel 9:05 Sebestyén Zsolt, Kovács Péter, Farkas Róbert, Bellyei Szabolcs, Mangel László (Pécsi Tudományegyetem, ÁOK KK Onkoterápiás Intézet, Pécs) Korszerő RapidArc tervezési technika prosztata tumorok sugárkezeléséhez 9:15 Stelczer Gábor, Pesznyák Csilla, Major Tibor (Országos Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Központ, Budapest) IMRT tervek összehasonlítására szolgáló paraméterek 9:25 Pócza Tamás1,2, Pesznyák Csilla1,2, Fekete Gábor3, Major Tibor1 (1Országos Onkológiai Intézet; 2BME Nukleáris Technikai Intézet, Fizikai Tudományok Doktori Iskola; 3SZTE Onkoterápiás Klinika) Sugárbiológiai modul a besugárzástervezı rendszerekben 9:35 Major Tibor, Jorgo Kliton, Ágoston Péter, Polgár Csaba (Országos Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Központ, Budapest) Prosztatába beültetett arany markerekkel végzett céltérfogat-lokalizáció: IGRT-s tapasztalataink és eredményeink
1
MOFT XVII. Konferenciája 9:45 Pálvölgyi Jenı (Petz Aladár Megyei Oktató Kórház, Onkoradiológiai Osztály, Gyır) Brachyterápiás tők rekonstrukciója sokparaméteres illesztéssel 9:55 Varjas Géza, Major Tibor, Polgár Csaba (Országos Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Központ, Budapest) Sugárterápiás sugárforrások fizikai védelmének engedélyezési tapasztalatai az Országos Onkológiai Intézet Sugárterápiás Központjában
10:05 Kávészünet
Nukleáris medicina Elnök: Varjas Géza, Varga József 10:30 Varga József1, Csepura György2 (1Debreceni Egyetem Nukleáris Medicina Intézet, 2Hajdú-Bihar m. Kormányhivatal Sugáregészségügyi Decentrum) Radiofarmakonokkal végzett munkafolyamatok kézdózisai 10:40 Tímár László1, Varga József2 ((1JAON Kft Izotópdiagnosztikai és Terápiás Osztály, Nyíregyháza, 2DEOEC Nukleáris Medicina Intézet, Debrecen) A vesearány szcintigráfiás meghatározásának megbízhatósága 10:50 Varga József (DEOEC Egyetem Nukleáris Medicina Intézet, Debrecen) Képillesztés alkalmazási lehetıségei planáris gamma-kamerás vizsgálatoknál 11:00 Herein András1,3, Lengyel Zsolt2, Balkay László4, Pesznyák Csilla1,3 (1Országos Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Központ, Budapest, 2PozitronDiagnosztika Központ., Budapest, 3BME, Nukleáris Technikai Intézet, Fizikai Tudományok Doktori Iskola, 4DE OEC, Nukleáris Medicina Intézet) PET készülékek képminıség vizsgálata 11:10 Krizsán Áron, Szolik Melinda, Balkay László (Debreceni Egyetem Orvosi és Egészségtudományi Centrum, Nukleáris Medicina Intézet, Debrecen) Whole Body PET képalkotás változtatott győjtési idıkkel 11:20 Gyurkó István1,2, Varga Zoltán1, Dóczi Rita2 (1MTA Természettudományi Kutatóközpont, Molekuláris Farmakológia Intézet, Budapest, 2Budapesti Mőszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Nukleáris Technikai Intézet) Gyógyszerhordozó nanorészecskék és antitestek jelölése Tc-99m és Cu- 64 izotópokkal orvosdiagnosztikai képalkotás céljából 11:30 Oláh Zita1, Andreas T. Vogg2, Dóczi Rita1 (1Budapesti Mőszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Nukleáris Technikai Intézet, 2Aacheni Orvostudományi Egyetem Nukleáris Medicina Intézet,Németország) Arzénizotóppal jelölt vegyületek a diagnosztikában és az endoterápiában
2
MOFT XVII. Konferenciája Oktatás Elnök: Pintye Éva, Sebestyén Klára 11:40 Légrády Dávid1, Pesznyák Csilla1,2, Czifrus Szabolcs1, Zaránd Pál1, Major Tibor2, Aszódi Attila1 (1Budapesti Mőszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Budapest; 2Országos Onkológiai Intézet, Budapest) Az Orvosi Fizika Szakirány elsı évfolyama után: Megújuló eszközpark, tanrendi tanulságok 11:50 Pesznyák Csilla1,2 (Országos Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Központ, Budapest, 2BME Nukleáris Technikai Intézet) EFOMP orvosfizikus képzés 12:00 Kiss Balázs (Markusovszky Kórház, Onkoradiológia, Szombathely) Gondolatok a Magyar Orvosfizikai Társaságról
12:30 Ebéd
Modern készülékek, korszerő besugárzási technikák Elnök: Major Tibor, Kiss Balázs
13:30 Jaap Pijpelink (Elekta) MOSAIQ&ONCENTRA 13:50 Kampós Bence (Varian) Mit kínál a Varian a 2012-2014 között tervezett sugárterápiás fejlesztésekhez? 14:10 Iván Attila (Philips) Autosegmentation with SPICE in Pinnacle 14:30 Peter Tonhaeuser (Eckert + Ziegler Bebig GmbH, Berlin) Use and Benefits of a new miniaturized Co-60 source for HDR Brachytherapy 14:50 Christian Silberbach (IBA Dosimetry) Innovative leading Dosimetry solutions for safer patient treatments: IBA Dosimetry
3
MOFT XVII. Konferenciája Képalkotás, modellezés Elnök: Légrády Dávid, Sebestyén Zsolt
15:00 Meszlényi Regina Júlia, Dóczi Rita (Budapesti Mőszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Nukleáris Technikai Intézet, Budapest) A szonoelasztográfiás módszerek fejlıdési irányai 15:10 Kovács Noémi1,2, Babos Magor3, Légrády Dávid2 (1Országos „Frédéric Joliot-Curie” Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Kutató Intézet; 2BME, Nukleáris Technikai Intézet, Fizikai Tudományok Doktori Iskola; 3Mediso Kft.) Egy MRI szekvencia megvalósításának lépései 15:20 Hülber Tímea1, Sáfrány Géza2, Pesznyák Csilla1,3 (1BME Fizikai Doktori Iskola, 2Országos “Frédéric Joliot-Curie” Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Kutató Intézet, 3Országos Onkológiai Intézet) Mikronukleusz számlálás automata mikroszkóppal 15:30 Harangozó József Gábor1, Rosta Gergely1, Kleizer Gábor1, Légrády Dávid1, Maria Ibanez Braso1, Major Tibor2, Pesznyák Csilla1,2 (1BME, Nukleáris Technikai Intézet, 2Országos Onkológiai Intézet, Budapest) Optikai CT alkalmazása a géldozimetriában 15:40 Papp Ildikó, Czifrus Szabolcs (Budapesti Mőszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Nukleáris Technikai Intézet, Budapest) Szórt sugárterek Monte Carlo modellezése sugárterápiás alkalmazások esetében - kezdeti lépések
15:50 Kávészünet
17:00 MOFT Közgyőlés
19:30 Gála vacsora
4
MOFT XVII. Konferenciája 2012. szeptember 29. szombat
Sugárterápiás workshop Helyszín:
Pécsi Tudományegyetem, ÁOK KK Onkoterápiás Intézet Pécs, Édesanyák útja 17.
Varian Novalis TX és SunNuclear dozimetriai rendszerek bemutatása 09:00 - 09:20 Salih Arican: Radiation therapy dose quality assurance (Sun Nuclear) 09:20 - 09:50 IGRT ConeBeamCT és kétirányú RTG felvétel alapján Novalis TX-en 09:50 - 10:20 Rapidarc terv verifikációja ArcCheck mérıeszközzel 10:30 - 12:00 Sun Nuclear minıségellenırzı eszközök és Varian Eclipse tervezırendszer kipróbálása csoportokban
12:00-13:00
Büfé ebéd
5
MOFT XVII. Konferenciája
TÁMOGATÓINK
Fıtámogatók
Varian Medical Systems
Elekta AB – Medirex Zrt.
Fototronic Kft.
Támogatók
GE Hungary Kft.
Eckert + Ziegler Bebig GmbH
VMD Kórházi Technológiai Zrt. (PHILIPS)
Izinta Kft.
Greensound Kft.
Canberra-Packard Kft.
SIEMENS Hungary
MEDISO Kft.
6
SUGÁRTERÁPIA TAPASZTALATAINK A DEBRECENI CT-SZIMULÁTORRAL Balogh István, Dobos Erik, Kovács Attila, Nagy Lajos, Pintye Éva, Simon Mihály, Valastyánné Nagy Julianna, Zámbó Lajos DEOEC Onkológiai Intézet Sugárterápiás Egység, Debrecen 2011 őszén kezdte működését a DEOEC Sugárterápia Tanszék CT-szimulátora, amely Philips gyártmányú Brilliance Big Bore típusú CT-készülékből és LAP PICTOR 3D lézerrendszerből áll. A 16 szeletes CT berendezés 85 cm gantry átmérővel rendelkezik, a valós látómező (FOV) 60 cm. Így lehetőség van nagyobb méretű betegek lokalizációs CT sorozatainak az elkészítésére is. Az indexált, karbonszálas asztallap biztosítja a betegrögzítők kezelés során alkalmazottal azonos elhelyezését az elő- és utószimulációk során. A TumorLoc nevű speciális software segítségével referencia pont(ok), test és szerv kontúrok, mezők, leaf alakzatok definiálhatóak. A LAP PICTOR 3D lézer-rendszerünk a világon harmadikként telepített ilyen rendszer. Ez három fixen elhelyezett PICTOR lézerből áll, egy-egy a beteg két oldalán és egy a mennyezeten. A lézernyalábokat tükrök a tér három irányába vetítik, sem a CT asztalát sem a lézereket nem kell mozgatni. A tervezőrendszerben elkészített és a LAP CARINAsim rendszerbe DICOM formátumban átküldött besugárzási terv és CT szeletek alapján különböző színekkel ki tudja vetíteni az izocentrumot, a belépési pontokat, a szabályos besugárzási mezőket, valamint a multileaf kollimátorral kialakított irreguláris mezőket, melyek így a betegen megjelölhetők. Ha a mező a betegen nem a megfelelő helyre vetül, az alakzat torzítva jelenik meg. A vonatkoztatási pont a „LAP ZERO”, amely a CT gantryjének középpontjától 860 mm-re helyezkedik el. A CT-szimulátorunk a korábbi, hagyományos szimulátornál pontosabb, egyszerűbb lokalizálást tesz lehetővé. A CT sorozatok helyben készülnek a tényleges kezelési pozícióban, ezért a betegek elő- és utószimulálása gyorsabban és pontosabban történik, mint korábban.
DOZIMETRIAI MÉRÉSEK IBA MŰSZEREKKEL Valastyánné Nagy Julianna, Balogh István, Dobos Erik, Kovács Attila, Pintye Éva, DEOEC Okológiai Intézet Sugárterápiás Egység, Debrecen 2011. őszétől a Tanszékünk dozimetriai felszerelése IBA eszközökkel bővült. Új műszereink: Blue Phantom 2 vízfantom a hozzátartozó különböző ionizációs kamrákkal és kiértékelő szoftverrel, linear array 99 csatornás detektor, in vivo dozimetriához különböző diódák, abszolút méréshez Farmer kamra, DOSE1 elektrométer és kiértékelés, valamint egy 2D array detektor és kocka fantom, ami az IMRT tervek ellenőrzését teszi lehetővé. Az IBA OmniPro I`mRT rendszer több hardveres egységből és a hozzá tartozó szoftverből áll. Ezek a dozimetriai eszközök a kezelési terv és a leadott dózis ellenőrzését teszik lehetővé még a kezelés megkezdése előtt, mind intenzitás modulált, mind konformális tervek esetén. Ugyanakkor alkalmas egy adott pontban az abszolút dózis meghatározására is IMRT mezőknél. A dozimetriai mérési folyamat a MatriXX nevű 1020 ionizációs kamrát tartalmazó panel és kocka fantom CT szkennelésével kezdődik, majd ugyanolyan pozícióban történik a 7
lineáris gyorsítóval történő besugárzás is. Ezt követően a rendszerhez tartozó program meghatározza a toleranciadózis alatti és feletti területeket, mely a beteg anatómiai képleteihez rendelhető. Ennek a rendszernek a segítségével hasonlíthatjuk össze a tervezőrendszer által számolt és a lineáris gyorsító által leadott relatív és abszolút dózist egyszerű geometriai alakzat, egyszerű konformális, valamint sokmezős, bonyolult elrendezésű tervek esetén. A dozimetriai mérőrendszer kiválóan használható a szokásos mérések mellett az új technikával készült besugárzási tervek ellenőrzésére, és a besugárzás során az in vivo rendszer segítségével a kivitelezés kontrolljára. Az előadás a 2D array rendszert részletezi.
KORSZERŰ RAPIDARC TERVEZÉSI TECHNIKA PROSZTATA TUMOROK SUGÁRKEZELÉSÉHEZ Sebestyén Zsolt, Kovács Péter, Farkas Róbert, Bellyei Szabolcs, Mangel László Pécsi Tudományegyetem, ÁOK KK Onkoterápiás Intézet, Pécs Célkitűzés: Prosztata tumorok standard (ST) 3D konformális technikával történő besugárzástervezésénél a tervezési céltérfogat (PTV) megfelelő dózisellátottsága mellett a rectum relatív térfogati dózisterhelései tapasztalataink szerint toleranciaszint felett vannak. Egylépcsős besugárzásoknál ST RapidArc tervezési technikát alkalmazva a rectum relatív térfogati dózisai toleranciaszintjük alatt tarthatók, azonban kopmlex, több lépcsős besugárzásoknál a rectum V50 és V70 relatív térfogati dózisai sok esetben toleranciaszint felettiek. Célunk egy új, korszerű RapidArc tervezési módszer kifejlesztése, ami többlépcsős besugárzások esetében is hatékonyan védi a rectumot a céltérfogat homogenitásának és konformitásának romlása nélkül. Módszerek: Intézetünkben 2012. március óta 35 prosztata tumoros beteg kapott RapidArc típusú intenzitásmodulált ívterápiás (IMAT) sugárkezelést. A CT alapú 3D-s IMAT besugárzástervezés Eclipse 10.039 rendszerrel (Varian, Palo Alto CA, USA) történt 1,8 Gy frakciókban leadott 45 + 32,4 Gy dózisra, azaz 77,4 Gy összdózisra. A kritikus szervek közül minden esetben a rectumot (annak elülső és hátsó falát külön is), a hólyagot, a femurfejeket, és az anust jelöltük be. Az Intézetünkben kifejlesztett ARA (Advanced RapidArc) korszerű tervezési módszer két 7,5-7,5 fokban kiforgatott non-koplanáris, teljes körbefordulású 6 MV foton-energiájú RapidArc mezőt tartalmaz. A módszer további lényeges eleme a leleményes optimalizálási folyamat, mely során a rizikószervek esetében a következő átlagdóziskorlátokra törekedtünk: rectum <45 Gy, hólyag <60 Gy, femurfejek <40 Gy, valamint a következő relatív térfogati dóziskorlátokat vettük figyelembe: rectum + anus: V50 < 50 %, V70 < 20 %. Eredmények: Jelen stádiumban statisztikai kiértékelés még nem készült. A kiértékeléshez szükséges retrospektív besugárzási tervek elkészítése folyamatban van. Eddigi tapasztalatunk alapján elmondható, hogy minden olyan betegnél, ahol a ST RapidArc technika alkalmazásával a rectum relatív térfogati dózisa toleranciaszint feletti volt, az ARA tervezési módszerrel a dózisterhelés toleranciaszint alá csökkent a célterület dózishomogenitásának érdemi változása nélkül. Következtetések: Az ARA tervezési módszerrel többlépcsős besugárzások esetén a rectum és a hólyag dózisterhelése várhatóan szignifikánsan csökkenthető a ST RapidArc technikához képest, míg a tervek konformitása, a PTV dózishomogenitása és a többi kritikus szerv dózisterhelése várhatóan nem változik szignifikánsan. Az ARA korszerű RapidArc tervezési módszer IMAT besugárzási technikát alkalmazva megteremti a további dóziseszkaláció 8
lehetőségét. A módszer várhatóan minden IMRT és IMAT technikánál hatékonyan alkalmazható más tumorrégiókban levő többlépcsős besugárzás esetén is a relatív térfogati dózisok toleranciaszint alatt tartásában.
IMRT TERVEK ÖSSZEHASONLÍTÁSÁRA SZOLGÁLÓ PARAMÉTEREK Stelczer Gábor1, 2, Pesznyák Csilla1, 2, Major Tibor1 1
2
Országos Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Központ, Budapest, BME, Nukleáris Technikai Intézet, Fizikai Tudományok Doktori Iskola
Célkitűzések: Az intenzitás modulált sugárterápiás tervek elemzése sokkal összetettebb feladat, mint a konformális technikával készült tervek elemzése. Az Országos Onkológiai Intézetben jelenleg is folyik az IMRT technika és annak protokolljának kidolgozása, továbbfejlesztése. Ezen folyamat részeként ki kell dolgozni egy sémát, melynek segítségével a tervek jól és gyorsan minősíthetőek, osztályozhatóak lesznek. A szeletenkénti dóziseloszlás és DVH alapú elemzés túl szubjektív az IMRT tervek elemzéséhez. Célunk olyan paraméterek és indexek meghatározása melyek objektív és kvantitatív elemzésre, összehasonlításra adnak lehetőséget. Módszerek és eredmények: Munkánk során Pinnacle 8.0m verziójú tervezőrendszert használtunk. Három különböző módszerrel végeztük a tervek elemzését. Elsőként dozimetriai paramétereket kellett kiolvasni a dózis-térfogat hisztogramból. Ezek segítségével egy-egy térfogat szempontjából a tervek jól összehasonlíthatók, de átfogó eredményt nem kapunk. Ezek használata inkább a tervezési folyamat során ajánlott. A következő csoport a homogenitás indexek. Ezek közül három különbözőt vizsgáltunk, a kezdetben használt Hindexet, az ICRU83 ajánlásban szereplő HI-t és egy statisztiakai módszerrel számolt Sindexet. Az utóbbi kettő egymással korreláló eredményt ad, a mi tervezőrendszerünk esetén az S-indexhez szükséges adatok gyorsabban kiolvashatók, így Pinnacle tervezőrendszer esetén ennek használata ajánlott. A céltérfogat ellátottságát jól jellemzi a két utóbbi homogenitás index. Harmadsorban konformitás indexek segítségével vizsgáltuk az IMRT tervek minőségét. Kiszámítottuk a CN, COIN és PQI értékeket. Ezek közül a PQI (Plan Quality Index) hordozza magában a legtöbb információt. Kiszámításához minden lokalizáció esetén meghatározhatók olyan számértékek, melyekkel nem csak a minimum feltételek teljesülését ellenőrizhetjük, hanem kvantitatív módon összehasonlíthatjuk a különböző terveket. Következtetések: IMRT technikával erősen inhomogén dózistereket hozhatunk létre, így ezek elemzéséhez komolyabb matematikai eszköztár szükséges, mint a hagyományos tervek elemzéséhez. Az inverz tervezési folyamat során nagy segítséget jelent az egyes dozimetriai paraméterek figyelemmel követése, míg az S-index és a PQI értékek segítségével lehetőség nyílik a kész tervek összehasonlítására, minősítésére.
9
SUGÁRBIOLÓGIAI MODUL A BESUGÁRZÁSTERVEZŐ RENDSZEREKBEN Pócza T.1,2, Pesznyák Cs.1,2, Fekete G.3, Major T.1 1
2
Országos Onkológiai Intézet; BME Nukleáris Technikai Intézet, Fizikai Tudományok Doktori Iskola; 3 SZTE Onkoterápiás Klinika
Cél: A besugárzástervező rendszerekben használt sugárbiológiai modellek áttekintése és alkalmazhatóságának vizsgálata. A Pinnacle 8.0m rendszer részletes elemzése. Módszer: A sugárbiológiai modulokban alkalmazott TCP és NTCP modellek vizsgálata. A használt modellek érvényességének feltételei és bizonytalansága. A normálszöveti károsodás valószínűségének becsléséhez szükséges paraméterek áttekintése, a fellelhető szöveti adatbázisok fejlődése az elmúlt évtizedekben. A Pinnacle 8.0m rendszer bemutatása sugárbiológiai szempontból. Eredmény: A használt modellekhez szükséges paraméterek adatbázisa meglehetősen nagyméretű, ugyanakkor nem teljesen egységes. A Pinnacle rendszer sugárbiológiai moduljának szöveti adatbázisa szerkeszthető és bővíthető, jól alkalmazható a tervek összehasonlítására. Az elemzett tervek alapján megállapítható, hogy a sugárbiológiai kritériumokat egyénre szabottan kell meghatározni. Következtetés: A jövőben egységesíteni kell a szöveti toleranciákra vonatkozó adatbázisokat, ugyanakkor lehetőséget kell nyújtani az ettől való eltérésre, amennyiben a páciens speciális állapota ezt megkívánja. Sugárbiológiailag összehasonlítva a tervek jól rangsorolhatók, ugyanakkor szükséges a szokásos DVH kritériumok vizsgálata is a kezelésre szánt terv kiválasztásakor.
PROSZTATÁBA BEÜLTETETT ARANY MARKEREKKEL VÉGZETT CÉLTÉRFOGAT-LOKALIZÁCIÓ: IGRT-S TAPASZTALATAINK ÉS EREDMÉNYEINK Major Tibor, Jorgo Kliton, Ágoston Péter, Polgár Csaba Országos Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Központ Célkitűzés: Arany markerek prosztatába történő beültetésével végzett IGRT-s besugárzások kezdeti tapasztalatainak bemutatása, valamint a beteg beállítási pontatlanságokra kapott eredmények ismertetése. Anyag és módszer: 2012. februárja óta 28 prosztatadaganatos betegnél végeztünk arany markerek beültetésén alapuló IGRT-s besugárzást. Betegenként ultrahang vezérléssel, helyi érzéstelenítés mellett 3 arany markert ültettünk a prosztatába. A beavatkozás után 10 nappal tervezési CT vizsgálatot végeztünk, majd elkészítettük a besugárzási tervet. A tervezőrendszerből a gyorsító vezérlő számítógépére exportáltuk az AP és laterális irányú DRR képeket. A betegek beállítását a bőrre tetovált jelek segítségével végeztük. A kezelési frakciók leadása előtt anterior és laterális irányból verifikációs felvételeket készítettünk a gyorsító EPID készülékével. A röntgenfelvételeken manuálisan megjelöltük az arany markereket, majd a markerpozíciók alapján automatikus képillesztést végeztünk a verifikációs 10
és DRR képek között. Három irányban (laterális, longitudinális, vertikális) meghatároztuk a betegbeállítás pontatlanságát, melyet a kezelőasztal elmozgatásával korrigáltunk, amennyiben az eltérés legalább 5 mm volt. A mért adatokat feljegyeztük, majd meghatároztuk a szisztematikus és random hibákat, valamint a CTV-PTV biztonsági zóna nagyságát. A részletes elemzést 19 beteg 532 kezelési frakciója előtt készített 1064 verifikációs felvétel értékelése alapján végeztük. Eredmények: A markerek beültetését minden betegnél el tudtuk végezni, átlagosan 15 perc alatt. Az EPID-del végzett verifikációt és asztalpozíció-korrekciót átlagosan 3-4 perc alatt végeztük el. Az izocentrum beállítás átlagos hibája LAT, LONG, VERT irányokban -0.19, 0.25, -0.01 cm volt. A mérési adatokból meghatározott szisztematikus hiba 0.32, 0.36, 0.46 cm, a random hiba pedig 0.29, 0.34, 0.38 cm volt LAT, LONG, VERT irányokban. Ezekből az adatokból számolt CTV-PTV biztonsági zóna nagysága 1.0, 1.1, 1.4 cm-nek adódott. Az asztalpozíció-korrekció után, feltételezve egy 3 mm-es maradék hibát, a biztonsági zóna nagysága 0.5, 0.5, 0.6 cm volt a három irányban. Következtetés: Az arany markerek prosztatába történő beültetése egyszerűen elvégezhető, az előforduló szövődmények gyakorisága elenyésző. Az IGRT-s verifikáció és asztalpozíció korrekció csak kis mértékben növeli meg a kezelési időt. Ugyanakkor, a módszerrel jelentős mértékben csökkenthető a CTV-PTV biztonsági zóna nagysága. Eredményeink alapján 0.5 cm-nél kisebb biztonsági zóna még a minden frakció előtt végzett verifikáció és korrekció mellett sem alkalmazható.
BRACHYTERÁPIÁS TŰK REKONSTRUKCIÓJA SOKPARAMÉTERES ILLESZTÉSSEL Pálvölgyi Jenő Petz Aladár Megyei Kórház, Onkoradiológiai Osztály, Győr Célkitűzés: A korábban, a Fletcher-Suit applikátor rekonstrukciójára kifejlesztett módszer alkalmazása felszíni tűzdelésekre, mint pl. a vulvacarcinoma kezelésére. Módszerek: Az egy síkban, egymástól kb. 1cm lévő brachyterápiás tűkről kétirányú felvételpár készül, általában posteri-anterior és egy hátsó döntött szögben egy nem izocentrikus Cíves rtg. készülékkel. Első lépésben a fősugárban elhelyezkedő tű rekonstrukciója történik sokparaméteres illesztéssel, amely a rekonstruált tű két pontjának koordinátáin kívül a képek nagyítási faktorát is szolgáltatja. A többi tű térbeli helyzetének meghatározása szintén sokparaméteres illesztéssel, a nagyítási faktorok ismeretében történik. A dózisszámítás alapja a tűk illesztésekkel meghatározott pontjaiból előállított ”geometriai fájl”. Eredmények: Az eljárás pontosságát ismert távolságban lévő pontok rekonstrukciójával ellenőriztük. Vizsgáltuk a rekonstrukció pontosságát különböző szögekben felvett kép-párokal és brachyterápiás tűk síkjának elforgatásával is. A fantomvizsgálatok átlag 1mm hibát mutattak.A módszert klinikai alkalmazhatóságát 3 beteg 9 vulva-tűzdelésével, frakciónként több kép-párral vizsgáltuk. Következtetések: A módszert a Physica Medica folyóiratban publikáltuk (Multi-parametric fit method in reconstruction of brachytherapy needles).
11
SUGÁRTERÁPIÁS SUGÁRFORRÁSOK FIZIKAI VÉDELMÉNEK ENGEDÉLYEZÉSI TAPASZTALATAI AZ ORSZÁGOS ONKOLÓGIAI INTÉZET SUGÁRTERÁPIÁS KÖZPONTJÁBAN Varjas Géza, Major Tibor, Polgár Csaba Országos Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Központ, Budapest Célkitűzés: A 190/2011 Korm. rendelet előírja minden sugárforrásra fizikai védelmi terv (FVT) előírását. A sugárforrás fajtájától és aktivitásától erősen függ a FTV komplikáltsága. Megvizsgáljuk a különböző típusú sugárforrások FVT-inek elkészítési elveit, megvalósítási módjait, hatékonyságát, üzemben tarthatóságát és költségeit. Módszerek: Két részre osztották a sugárforrásokat: 1./ elektronikus eszközzel előállított sugárforrások; 2./ radioaktív izotópok. A kétfajta sugárforrásra alapvetően eltérő FVT-ket kell készíteni. Bemutatjuk a két különböző FVT elkészítésének a módját és az ezzel kapcsolatos tapasztalatokat. Eredmények: Az elektronikus eszközzel előállított sugárforrások (rtg készülékek, CT, lineáris gyorsítók stb.) adatlapjainak a kitöltése egyszerű. Az FVT követelményei rendszerint teljesülnek a már meglévő védelmi eszközökkel és eljárásokkal. Külön költséget nem jelent az FVT követelményeinek a teljesítése. Radioaktív izotópokkal létrehozott sugárforrások FVT-inek az elkészítése és gyakorlati megvalósítása már sok munkát és költséget jelent. A Sugárterápiás Központban B és C szintű FVT-ket kellett készíteni a kobalt ágyúra, az egésztest besugárzó készülékre és az afterloading berendezésre. A munka és a költségek egy részét az Amerikai Terrorelhárítási Szervezet állta. A B szintű besugárzóba térfigyelő kamerákat, páncélajtókat, mozgásérzékelőket, pánik gombokat, több lépcsős védelmet szereltek. A személyzetet ellátták személyi, zsebben hordozható pánik gombokkal. Az őrközpontot felszerelték, és minden információ ide fut be a nap 24 órájában. Az őrszemélyzetnek sugármérő műszereket adtak. Megszervezték a külső és belső elhárító erőket, amelyek a sugárforrások elleni támadás esetén felvonulnak. Addig a detektált támadást a passzív akadályoknak kell késleltetniük. A C szintű védelem a B-hez hasonlít, de ezt már az Intézet költségén kellett megoldani. A FTV-nek megfelelő biztonsági rendszer fölszerelése és üzemben tartása költséges, amely külön terhet ró a kórházra. Következtetések: A sugárforrások védelme megoldott, talán még túl jól is. Az Amerikai Terrorelhárítási Szervezet ennek ellenére további megerősítéseket lát szükségesnek, amelyeket kiviteleznének.
12
NUKLEÁRIS MEDICINA
RADIOFARMAKONOKKAL VÉGZETT MUNKAFOLYAMATOK KÉZDÓZISAI Varga József1, Csepura György2 1
2
Debreceni Egyetem Nukleáris Medicina Intézet, Hajdú-Bihar m. Kormányhivatal Sugáregészségügyi Decentrum
Míg a sugárveszélyes munkakörben dolgozók effektív személyi dózisának mérése országosan megoldott, kevés hazai adat áll rendelkezésre a kézdózisokról. A Debreceni Egyetemen a fokozott kézdózisnak kitett munkakörökben 2009. április óta áll rendelkezésre termolumineszcens gyűrűdoziméter. Vizsgálatunkban 27 dolgozó összesen 392 (2 hónapos) időszakra vonatkozó kézdózisát elemeztük. Négy munkaköri csoportba soroltuk a dolgozókat: A. pozitron-sugárzó radiofarmakonok gyártása (6 fő, 102 időszak), B. radiokémiai fejlesztés (8 fő, 108), C. röntgennel segített beavatkozások végzése (8 fő, 118), D. nukleáris medicina kutatási alkalmazásai (5 fő, 64). A megfigyelt 2 havi kézdózis-értékek széles tartományban, 132 µSv és 42,6 mSv között szórtak. Míg az értékek 75 %-a 1 mSv, 90 %-a 3 mSv alatti, kiugró értékek is előfordulnak. Szignifikánsan magasabbak a radiokémiai fejlesztésben kapott dózisok (Kruskal-Wallis próba: p<0,0001); az ilyen munkakörben foglalkoztatott személyek átlaga (3,7 mSv) is magasabb (p<0,01), őket sorrendben a radiofarmakon-gyártásban (0,73 mSv) és a kutatásban dolgozók (0,58 mSv) követik, míg vizsgálati anyagunkban alig a háttér feletti a röntgennel segített beavatkozást végzők átlagos mért kézdózisa (0,25 mSv/2 hó). Szerencsése a megfigyelt legmagasabb érték is az időarányos kézdózis-korlát (83 mSv) alig fele, de a rendszeres mérés fontos a nagyobb dózissal járó munkakörök és műveletek azonosításához, és a megelőző intézkedések hatékony alkalmazásához. Jelentős kézdózisok várhatók még a nukleáris medicina betegellátásban dolgozóknál, akikre jelen vizsgálatunk nem terjedt ki
A VESEARÁNY SZCINTIGRÁFIÁS MEGHATÁROZÁSÁNAK MEGBÍZHATÓSÁGA Tímár László1, Varga József2 1
JAON Kft Izotópdiagnosztikai és Terápiás Osztály, Nyíregyháza, 2 DEOEC Nukleáris Medicina Intézet, Debrecen
Célkitűzés: Az urológus vagy sebész gyakran a vesék funkciójának arányától teszi függővé egy vese kivételét vagy megtartását, ezért fontos tudni, hogy a szcintigráfiás képekből milyen módszerrel, milyen pontossággal tudjuk azt meghatározni. A vesearányt szokás szerint a vesék elöl- és hátulnézeti képen mért beütésszámának mértani közepéből számoljuk, ez pontszerű forrás esetén, homogén közegben elvileg független a forrás pozíciójától. Jelen munkánkban azt vizsgáltuk, hogy a kiterjedt, különböző mélységben elhelyezkedő veséknél a mértani középpel számolt arány mennyire torzít a gyakorlatban alkalmazott módszerek esetén. Módszerek: Méréseinket egy téglatest alakú víztartályban elhelyezett egyszerű vesefantommal végeztük. Változtattuk a fantom térfogatát (pontszerű – 50 – 100 – 150 – 200 13
– 250 ml), az aktivitáskoncentrációt a szóró közegben (0 – a „vese” kb. 40 ill. kb. 170 %-a), valamint a vese mélységbeli elhelyezkedését (centiméterenként 4 cm és 31 cm között). A méréseket a szóró közeg két ellentétes oldalán elhelyezkedő kamerafejjel egyidejűleg végeztük. Azt vizsgáltuk, hogy a két detektor beütésszámának a mértani közepe állandó-e. Ezután már régebben elvégzett betegvizsgálatokat értékeltünk ki hasonló módszerrel, és hasonlítottuk össze a klinikai kiértékelő programban levő módszerekkel. Eredmények: A fantommérések eredményeként azt kaptuk, hogy a „vese” szokásos elhelyezkedésétől, méretétől és megfelelő háttérlevonás után a szóróközeg aktivitáskoncentrációjától függetlenül a mértani közép közel állandó. A betegvizsgálatok kiértékelésének összehasonlításakor azt kaptuk, hogy az alacsony hátterű DMSA vizsgálatok (30 elemzett vizsgálat) eredménye igen kis eltéréssel egyezik a fantomnál alkalmazott értékelés eredményével, míg a nagyobb hátterű DTPA vizsgálatoknál (n=40) a kétdetektoros értékeléssel a vesearány általában kis, de néha jelentősebb eltéréssel egyezik. A csak hátulnézetből végzett értékelés a tényleges mélységkülönbség meghatározhatatlansága miatt jelentős eltérést adhat. Következtetések: A DTPA vizsgálatok a hagyományos kiértékeléssel nem alkalmasak a relatív vesefunkció pontos meghatározására, de kétirányú felvétellel és megfelelő háttérlevonás (két, vese körüli háttér ROI) alkalmazásával már igen.
KÉPILLESZTÉS ALKALMAZÁSI LEHETŐSÉGEI PLANÁRIS GAMMAKAMERÁS VIZSGÁLATOKNÁL Varga József Debreceni Egyetem Nukleáris Medicina Intézet, Debrecen Célkitűzés: Az azonos és különböző modalitású orvosi képek automatikus térbeli illesztését régóta kiterjedten alkalmazzák 3 dimenziós vizsgálatokra, különösen funkcionális (PET vagy SPECT) és anatómiai (MRI vagy CT) vizsgálatok együttes értékeléséhez. Ugyanakkor a 2 dimenziós illesztés nem terjedt el a planáris gamma-kamerás vizsgálatok értékelésekor; ennek lehetőségeit tekintettük át. Módszerek: Az eredetileg tomográfiás vizsgálatok kutatási alkalmazásaihoz kifejlesztett PET-MRI Tools MatLab-C++ alapú programcsomagunkat alkalmaztuk. A nyers vagy helyreállító szűrővel javított képek MINC formátumba konvertálása után az AIR 5 programcsomag Windows alá adaptált változatával végeztük a 2D merevtest-illesztést, majd a transzformált képpárt fuzionálva, speciális színpalettával jelenítettük meg. Eredmények: A következő esetekben találtuk kifejezetten hasznosnak a képillesztés alkalmazását: − Különböző radiofarmakonokkal készült képek összehasonlítása: mellékpajzsmirigy, pajzsmirigy daganat, kombinált tüdővizsgálat. Az eredményt lényegesen befolyásolja a megfelelő háttérkorrekció. − Különböző állapotokban megismételt vizsgálatok különbségének keresése: terhelésesnyugalmi szívtérkép („ökörszem”) azonos szögbe fordítása. − Időbeli változások kimutatása a betegpozicionálás, ill. elmozdulás korrigálásával: mellékpajzsmirigy, dinamikus vese- és epeútvizsgálat, stb. Az előadásban a fenti lehetőségeket képekkel demonstráljuk. 14
Következtetés: A planáris vizsgálatok értékelését is sok esetben objektívabbá, pontosabbá teheti a 2D képillesztés alkalmazása. Ehhez megfelelően gyors algoritmusok állnak rendelkezésre.
PET KÉSZÜLÉKEK KÉPMINŐSÉG VIZSGÁLATA Herein András1,3, Dr. Lengyel Zsolt2, Dr. Balkay László4, Dr. Pesznyák Csilla1,3 1
Országos Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Központ, Budapest, 2 Pozitron-Diagnosztika Központ., Budapest, 3 BME, Nukleáris Technikai Intézet, Fizikai Tudományok DoktoriIskola, 4 DE OEC, Nukleáris Medicina Intézet Célkitűzés: Célunk volt a NEMA NU2 ajánlásban szereplő mérések közül a legkomplexebb, a képminőséget általánosan jellemző vizsgálat elvégzése, és a mérések eredményeként két magyarországi PET-CT készülék PET moduljának összehasonlítása. Módszerek: A méréseket a a Pozitron-Diagnosztika Központban található Siemens TruePoint HD PET/CT, illeve a Debreceni Egyetem Nukleáris Medicina Intézetében található Philips Gemini TF 64 készüléken vegeztük. A mérések kivitelezéséhez PTW PET Emission Phantom-ot használtunk. A mérések kivitelezését és kiértékelését a NEMA NU2 2007 ajánlás alapján végeztük, kiegészítésként több különböző rekonstrukciós metódust is használtunk, így módunk volt a rekonstrukciók összehasonlítására is. A kiértékeléshez saját fejlesztésű MATLAB-programot használtunk. Eredmények: A mérések eredményeként két különböző kontrasztarányban kaptunk un. viszanyerési együtthatókat,, amelyek mindkét kamera esetén a fantomban található forrópontok gömbméreteivel monoton módon növekedtek. Kisebb kontrasztaránynál (1:4) Siemens kamera esetén 14 és 69 % (True-X rekonstrukció), 26-75% (Iterative-2D rekonstrukció), míg Philips kamera esetén 27-80 % között (TOF rekonstrukció) között változott. Ugyanezek az értékek 1:8 kontrasztaránynál a Siemens készülékre 27-68% (True-X rekonstrukció), míg a Philipsre 27-80% (TOF rekonstrukció). A mérésekből megállapítható, hogy a Siemens kamera által felvett képek háttér inhomogenitás tekintetében 15%-al jobb, azaz homogénebb képet adnak, elvileg azonos körülmények mellett. Következtetések: Az elvégzett mérések alapján kijelenthetjük, hogy a minőségbiztosításnak, és azon belül a képminőséget ellenőrző mérésnek igen nagy jelentősége van a nukleáris medicina segítségével felállított diagnózis biztonságában. A nem megfelelő képminőség könnyen félrevezető lehet, amelynek súlyos klinikai következményei lehetnek.
WHOLE BODY PET KÉPALKOTÁS VÁLTOZTATOTT GYŰJTÉSI IDŐKKEL Krizsán Áron, Szolik Melinda, Balkay László Debreceni Egyetem Orvosi és Egészségtudományi Centrum, Nukleáris Medicina Intézet Célkitűzés: A Whole Body PET vizsgálatok eredményeként elkészülő képanyagok gyűjtése 15
tipikusan diszkrét axiális pozíciókban történik, hogy a scan a test jelentős részét vagy egészét lefedje. Az egyes ágypozíciókban általában fix értéken marad a gyűjtési idő, ugyanakkor a teljes vizsgálat idejét a páciens testtömegéhez állítják. Mivel a test különböző részei különböző gyengítési és halmozási tulajdonságokkal rendelkeznek, várható hogy a képek jel/zaj értékei is annak megfelelően különbözni fognak az egyes ágypozíciókban. Ennek a tanulmánynak a célja az volt, hogy gyűjtési időket változtassuk miközben az egyes látóterek kép jel/zaj viszonya közel konstans szinten maradjon. A test különböző területeknél szükséges gyűjtési idő becslésére a PET vizsgálatokat megelőző CT scan-ből előállított gyengítési értékeket terveztük felhasználni, mert korábbi fantom mérések ezt támasztották alá. Módszerek: Humán vizsgálatok esetén azonban a jel/zaj paraméter meghatározása sokkal nehezebb feladat, mint a nagy homogén területekkel rendelkező fantomok esetén. Emiatt definiáltunk egy új algoritmust, amely a rekonstruált kép minden voxeléhez egy szórás/átlag értéket rendel hozzá. Ezeket az értékeket egy három perces teljes test PET vizsgálat listamódú nyers adatából határoztuk meg oly módon, hogy 12 darab 15sec, 6 darab 30sec valamint 3 darab 60sec gyűjtési idejű képsorozatot rekonstruáltunk a voxel szórások becslésére. A human vizsgálatok egy Philips Gemini TOF PET/CT kamerán készültek. Eredmények: A szórás/átlag értékek az egyes vizsgálatok esetén 0.1-0.25 tartományban változtak. Továbbá vizuálisan megfigyelhető volt, hogy ez a paraméter jól korrelált a képek zajosabb részterületeivel. A három különböző idejű képsorozatból számolt szórás/átlag értékek a gyűjtési idővel monoton csökkentek, és a csökkenés tendenciája pontosan megfelelt a statisztika alapján jósolhatóval. Képszeletenként megvizsgáltuk a gyengítési- és a szórás/átlag értékek korrelációját is. Azt tapasztaltuk, hogy a korreláció kissé eltérő a fantom méréseknél tapasztalt összefüggéstől. Következtetés: A human PET vizsgálatok zajviszonyai a test különböző attenuációs viszonyai miatt váltakoznak, ugyanakkor ezen zajviszonyok kiegyenlítettebbé tehetők a gyűjtési idők váltakoztatásával.
GYÓGYSZERHORDOZÓ NANORÉSZECSKÉK ÉS ANTITESTEK JELÖLÉSE TC99M ÉS CU-64 IZOTÓPOKKAL ORVOSDIAGNOSZTIKAI KÉPALKOTÁS CÉLJÁBÓL Gyurkó István 1 ,2 , Varga Zoltán 1 , Dóczi Rita 2 1
2
MTA Természettudományi Kutatóközpont, Mo lekuláris Farmako lógia Intézet, Budapest Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Nukleáris Technikai Intézet
Számos gyógyszerhatóanyag a nem kívánatos farmakokinetikai folyamatok következtében csak igen csekély mértében jut el a kívánt célsejtekhez. Éppen ezért a gyógyszeripar is jelentős érdeklődést mutat a hatékony gyógyszerkészítmény hordozó rendszerek előállítása és tökéletesítése iránt. Napjainkra számos nanorészecske alapú gyógyszer került forgalomba, több száz pedig a klinikai kísérletek különböző fázisában van. Ezek közül is legelterjedtebbek a liposzóma alapú formulák, melyek speciális felépítéséből következően (foszfolipid kettősréteggel határolt vizes mag) hidrofób és hidrofil gyógyszer-hatóanyagok célzott bevitelére alkalmasak. Az első engedélyezett liposzómás gyógyszer a Doxil volt (Európában Caelyx), amelyet aztán számos készítmény követett. 16
Új típusú, illetve a már irodalomban ismertetett átmenetifém (Tc-99m és Cu-64) komplexek segítségével liposzómák nyomjelzésének új módszerét tervezzük kidolgozni és annak sikerességét állatkísérletes modellben tesztelni. A kísérleteinkben előállítani kívánt hordozók in-vivo biokémiai folyamatok egy-foton emissziós komputer tomográfiával (SPECT) és pozitron emissziós tomográfiával (PET) történő nyomon követésére optimális lehetőséget kínálnak. A liposzómák előállítása során többnyire komplex gyártástechnológiai folyamatokra van szükség, így a ma ismert eljárások – melyek során a liposzómák képzése közben történik a jelölés – nem vagy csak limitáltan alkalmazhatóak forgalmazható kész termékek esetén. Célunk utólagos jelölést alkalmazva a kész liposzóma készítménybe egy megfelelő eljárással olyan lipofil komponenst beépíteni, amely vagy már maga is tartalmazza a jelölő izotópot, vagy pedig azon keresztül az izotóp a liposzóma felszínéhez köthető. Első lépésként DTPA és DOPE foszfolipidek felhasználásával a DTPE szintézisét végeztük el, a további kísérleteinkben ez a foszfolipid fogja a kívánt hordozó molekulák alapvázát alkotni.
ARZÉNIZOTÓPPAL JELÖLT VEGYÜLETEK A DIAGNOSZTIKÁBAN ÉS AZ ENDOTERÁPIÁBAN Oláh Zita1, Andreas T. Vogg2, Dóczi Rita1 1
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Nukleáris Technikai Intézet 2 Nukleáris Medicina Intézet, Aacheni Orvostudományi Egyetem, Németország
A különféle arzén izotóppal jelölt molekulák alkalmazása kedvező tulajdonságaik miatt ígéretes mind a diagnosztika, mind az endoterápia területén. A különböző orvosi és biokémiai alkalmazások nagy fajlagos aktivitású, hordozómentes (nca) izotópok előállítását kívánják. A arzén izotópok közül a 71-, 72- és a 74-es tömegszámú izotópok pozitron bomlók, viszonylag hosszabb felezési idejük lehetővé teszi, hogy lassú fiziológiai és anyagcsere folyamatokat is feltérképezhessenek PET-ben való alkalmazásukkal; míg a béta-bomló arzén-77 főként terápiás célú felhasználást tesz lehetővé. Ez utóbbi izotóp reaktorban hordozómentesen előállítható, a besugárzott germánium targettől való elválasztását megvalósítottuk a BME NTI-ben. Az elválasztás hatásfokának javítására vonatkozó vizsgálatok eredményei bármelyik arzénizotóp esetében alkalmazhatók lesznek. A szakirodalomban jelenleg csak néhány sikeres jelölést tettek közzé a témában, ilyen például a tumorok terápiájára tervezett monoklonáris antitest, a Tarvacin®, radioarzénnel történő jelölése: a SATA módosított antitest hatékony jelölését lehet megvalósítani a bevitt SH csoportoknak köszönhetően. Egy másik monoklonális antitestet (Bevacizumab) trisz(2karboxietil)-foszfinnal módosítva szintén jó hatásfokú jelölés valósítható meg. Az általunk választott cél a szintén terápiás célra tervezett ciklo-szalicilalkohol monofoszfát dezoxiuridin származékának módosítása, úgy, hogy egy foszfor atom radioarzénnel legyen helyettesítve a szintézis során. Mivel az arzén az ötödik főcsoport elemeként a nitrogénhez és foszforhoz hasonló kémiai tulajdonságú, a biokémiailag aktív vegyületek arzén analógjai az eredeti vegyülethez hasonló biológiai aktivitást mutatnak, mindemellett a módosított molekulák a beépített radioaktív izotóp előnyös hatásait is hordozzák.
17
OKTATÁS AZ ORVOSI FIZIKA SZAKIRÁNY ELSŐ ÉVFOLYAMA UTÁN: MEGÚJULÓ ESZKÖZPARK, TANRENDI TANULSÁGOK Légrády D.1, Pesznyák Cs.1,2, CzifrusSz.1, ZarándP.1, MajorT.2, AszódiA.1 1
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Budapest, 2 Országos OnkológiaiIntézet, Budapest
A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Nukleáris Technikai Intézetének szervezésében 2010 szeptemberében kezdte meg tanulmányait az első Fizikus MSc évfolyam Orvosi Fizika szakirányon. 2012 májusában sikeresen végzett 11 hallgató, közülük 6 hallgató folytatja tanulmányait a szakterületen PhD fokozat megszerzésének érdekében. Az első évfolyam oktatása során felmerült kisebb tanrendváltoztatások a második évfolyam számára már hatályba léptek. Tanulmányait a 2012/2013-as tanév során megkezdő hallgatók, azaz a szakirány harmadik évfolyama számára nyílik lehetőség a céges támogatásból és az ESZA KMOP-4.2.1 B10/2011/0011 laborműszer-pályázat keretéből beszerzés alatt álló műszerek használtba vételére a „Fizikai Laboratórium”, a „Sugárterápia” és a „Sugárbiológia” tantárgyak keretében.
EFOMP ORVOSFIZIKUS KÉPZÉS Pesznyák Csilla1,2 1
Országos Onkológiai Intézet; Budapest, 2BME Nukleáris Technikai Intézet, Budapest
Az előadásban ismertetem az EFOMP oktatási bizottságának 2011-ben elkészült anyagát. A kiadványban részletes útmutatót adnak az egyes tagországoknak, hogy kiből hogyan válhat nemzetközileg elismert „Medical Physics Expert”. A dokumentum a „European Commission, Guidelines on Medical Physics Expert” néven jelent meg. Az EFOMP-on kívül számos más intézmény, nemzeti és nemzetközi társaság is részt vett a projektben. Elkészítéséhez kérdőívet állítottak össze, amit 40 ország 826 orvosfizikusa töltött ki, ennek kiértékelésével próbáltak reális képet kapni az orvosfizika oktatásának színvonaláról és az orvosfizikusok nemzetközi helyzetéről. Az új dokumentum összeállításánál már nem a Bologna-i rendszert vették alapul, hanem az EQF-t (European Qualifications Framework), ami az Európai Unió oktatási alapját képezi. Ebben a rendszerben már nem csak az elméleti tudásnak van fontos szerepe, hanem kompetencia alapú, ami egyesíti a tudást, jártasságot (szakismeret) és a hozzáállást. Mindezek alapján kidolgoztak egy moduláris programot, ahol az orvosfizika minden területének (sugárterápia, nukleárisa medicina, radiológia, sugárvédelem, stb.) egyenlő fontosságot tulajdonítanak. Az oktatási rendszer összeállításán kívül ajánlást tesz a különböző ionizáló sugárzást alkalmazó gyógyító intézmények személyi feltételeire.
18
KÉPALKOTÁS, MODELLEZÉS A SZONOELASZTOGRÁFIÁS MÓDSZEREK FEJLŐDÉSI IRÁNYAI Meszlényi Regina Júlia, Dóczi Rita Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Nukleáris Technikai Intézet, Budapest Elasztográfiának nevezünk minden olyan képalkotási eljárást, amely az anyag elasztikus tulajdonságait térképezi fel. Ezen belül azok a módszerek, melyek a képet ultrahang segítségével hozzák létre, a szonoelasztográfiai módszerek. Általánosan ismert tény, hogy a beteg szövetek rugalmas tulajdonságai jelentős eltérést mutatnak az egészséges szövetekéhez képest, ezért ezek az új képalkotási módszerek széleskörűen alkalmazhatók az orvosi diagnosztikában. Az emberi szövetek különféle elasztikus jellemzői közül a kompressziómodulus közel azonos, míg a nyírási és a Young-modulus nagymértékben változik a különböző lágyszövetek esetén. Emiatt a szonoelasztográfiai módszerekkel ez utóbbi rugalmassági együtthatók egyikét mérik az emberi szervezetben. Ez a kutatási terület dinamikusan fejlődik, az utóbbi években számos különböző szonoelasztográfiás képalkotási eljárást dolgoztak ki világszerte. Az egyes módszerek számításigénye, felbontása és így lehetséges felhasználási területei jelentősen eltérnek egymástól; némelyik eljárás már elterjedt az orvosi gyakorlatban, sőt Magyarországon is elérhető. Ezen a szerteágazó területen segít eligazodni az a monográfia, amely felöleli a témát a kezdetektől napjainkig, bemutatva a módszerek legkülönfélébb fejlődési irányait is.
EGY MRI SZEKVENCIA MEGALKOTÁSÁNAK LÉPÉSEI Kovács Noémi 1,2, Babos Magor 3, Légrády Dávid 2 1
Országos „Frédéric Joliot-Curie” Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Kutató Intézet; 2 BME, Nukleáris Technikai Intézet, Fizikai Tudományok Doktori Iskola; 3 Mediso Kft.
A mágneses rezonancia képalkotás (MRI) számos olyan tulajdonsággal rendelkezik, mely megkülönbözteti azt a klinikumban használt további diagnosztikai technikáktól (CT – komputertomográfia, PET – pozitron emissziós tomográfia, SPECT – egy foton emissziós tomográfia). Ezek közül az egyik legfontosabb, hogy nem használ ionizáló sugárzást a képalkotáshoz, így a páciens nem szenved sugárterhelést vizsgálat közben. A másik, talán a leginkább kiaknázott jellemzője, hogy az általa alkotott képeken megjelenő kontraszt vizsgálati típusonként és kiolvasási technikánként eltérő lehet, ezért fel tudja venni a versenyt mind az anatómiai, mind a funkcionális képalkotás terén. Napjainkban is intenzíven fejlődő tudományterület az MRI vizsgálatok területe, amit az eddig ismert szekvenciák száma (100 feletti) és azok növekedésének mértéke is mutat. Ezért a berendezések fejlesztésének elengedhetetlen része az újabb szekvenciák implementálása, 19
illetve a meglévők javítása egyes elemek módosításával és a képalkotási paraméterek értékeinek optimalizálásával. Az előadásban egy szekvencia implementálásának rendkívül összetett feladatát mutatom be lépésről lépésre. Elsőként a vizsgálati célok meghatározása szükséges, amely a szekvencia jellemzőinek megválasztásában segít. Ilyen jellemzők például a szekvencia típusa (spin ekhó vagy gradiens ekhó), a képalkotási mód (kétdimenziós vagy háromdimenziós) és az alkalmazható gyorsítási technika. Mindezek ismeretében a kódoló gradiensek alakja és sorrendje meghatározható, továbbá pontos értéke számítható a kívánt képjellemzők (látómező, voxelméret) ismeretében. Következő lépés a rádiófrekvenciás pulzusok kiválasztása vagy megtervezése, melyek a gerjesztésért felelősek. Ez a feladat is nagy körültekintést igényel, hiszen a gerjesztés térbeli homogenitását és ez által a felvett jel térfüggését befolyásolja. A gradiensekkel, a gerjesztő pulzusokkal és a mintavételezéssel megvalósított képalkotást követi a felvett jel matematikai alakítása, a kép rekonstrukciója. Opcionálisan többféle utólagos képjavító eljárással is kibővíthető a rekonstrukció, mely a képjellemzők látszólagos javítását eredményezik. Befejező lépés az implementált szekvencia tesztelése minőségellenőrző fantomokkal annak érdekében, hogy kiderüljön az adott berendezésre jellemző összes egyedi tulajdonság, mely a képalkotásban hibát okozhat, és az elméletileg várt jelet módosíthatja. Ezen hibák kiküszöbölésével a szekvencia megvalósítása sikeresnek tekinthető.
MIKRONUKLEUSZ SZÁMLÁLÁS AUTOMATA MIKROSZKÓPPAL Hülber Tímea1, Sáfrány Géza2, Pesznyák Csilla1,3 1
2
BME Fizikai Doktori Iskola, Országos “Frédéric Joliot-Curie” Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Kutató Intézet, 3 Országos Onkológiai Intézet
A biodozimetriai módszerek a sejtekben az ionizáló sugárzás miatt létrejövő károsodások mértékének, mint biológiai dózisnak a meghatározására szolgálnak, fizikai dózismérő hiányában nukleáris baleseteknél gyakorlatilag az egyedüli információt szolgáltathatják az elnyelt dózisra vonatkozóan. Ezen módszerek közül az egyik standard az in vitro mikronukleusz (MN) számlálás. Mikronukleusz akkor keletkezik, amikor az osztódás során az utódsejtek sejtmagjába a ki nem javított kétláncú DNS törések miatt létrejött kromoszóma fragmentek nem kerülnek bele, hanem különálló képződményekként maradnak fenn a citoplazmában. Ezek optikai mikroszkóppal történő megjelenítése lehetőséget ad az ép és MN-t tartalmazó sejtek arányának megállapítására, amelyből az elszenvedett dózis mennyiségére lehet következtetni. A mikronukleuszok a sejtciklus úgynevezett anafázisában válnak láthatóvá, amikor az utód sejtmagok már kettéváltak, viszont az őket körülvevő citoplazma még nem. Vérmintákon végzett mikronukleusz mérés során a limfociták sejtosztódását phytohemagglutinin adásával indítják be, majd a sejtosztódás cytochalasin-B hozzáadásával az interfázisban blokkolják. Ezzel a módszerrel kezelt sejttenyészetek tárgylemezen kerülnek fixálásra, amely már 20
alkalmas optikai mikrószkóp alatti vizsgálatra. A megfelelő statisztika elérése érdekében legalább 1000 binukleáris sejt leszámlálására van szükség. Egy mintának a szabad szemmel történő elemzése akár több órán át is eltarthat. A sejtek és sejtmagok jól definiálható formával rendelkeznek, amely tulajdonságuk miatt a leszámlálásuk könnyen automatizálható. A Radosys kft. fejlesztési fázisban lévő automata mikroszkópja a leszámlálási sebességet nagyságrendekkel megnövelheti. A feladatom a binukleáris sejtek szegmentációjának optimalizálása, illetve egy grafikus kezelőfelület megalkotása, amely lehetővé teszi a leválogatás utólagos ellenőrzését, és ez alapján a szegmentáló algoritmus paramétereinek korrekcióját. Mivel a kémiai eljárás laboronként kis mértékben ugyan, de különbözhet, ezért a sejtek formai paraméterei is eltérhetnek. A program adaptációs képessége ezért válhat hasznossá. A gyorsított mikronukleusz teszttel rövid időn belül sok vérminta elemezhető, amelynek jelentősége nukleáris balesetek esetén mutatkozhat meg. Illetve az időnyereség miatt egy mintában több binukleáris sejt leszámlálható, így a statisztikai pontosság is növelhető. Ez lehetőséget adhat kis dózisbeli különbségek kimutatására is.
OPTIKAI CT ALKALMAZÁSA A GÉLDOZIMETRIÁBAN Harangozó József Gábor1, Rosta Gergely1, Kleizer Gábor1, Légrády Dávid1, Maria Ibanez Braso1, Major Tibor2, Pesznyák Csilla1,2 1
BME, Nukleáris Technikai Intézet, Budapest, 2Országos Onkológiai Intézet, Budapest
Célkitűzés: Az utóbbi években egyre elterjedtebben használnak polimer gél dozimétereket a sugárterápiában minősésllenőrzési célokra, mivel ez az egyetlen 3D-ben történő dózisellenőrzés. A géldozimétereket többféle módon ki lehet értékelni (MRI, CT, optikai CT). Mivel az MRI-hez nehéz hozzáférni, a CT kevésbé ad jó kontrasztot, ezért a legalkalmasabb az optikaiCT, amely eleget tesz a technikai követelményeknek, és alkalmazása költséghatékonyabb is. Anyag és módszer: Az ionizáló sugárzás hatására a gélben, radiolitikus folyamatok során polimer láncok alakulnak ki. A polimer térbeli mérete és alakja alapján lehet következtetni az anyaggal közölt sugárzás mértékére és térbeli eloszlására. Kísérleteinkben a MAGIC-f típusú polimer gélt használtuk. Az eszköz működése azon alapul, hogy a gél ebben a tartományában alapvetően átlátszó, de ha besugarazzuk, a polimerizálódás hatására látható opálos “felhő” keletkezik, ami lehetőséget ad a dózistér optikai detektálására. Az optikai CT-vel készített tomográfiás felvételeken az optikai gyengülési koefficiens adataiból, amik arányosak a géllel közölt dózis nagyságával, megfelelő tomográfiás képrekonstrukciós eljárással meghatározható a dózistér. A gél besugárzása az Országos Onkológiai Intézetben történt. A kiolvasás céljából egy látható fény tartományban működő tomográfiás kísérleti berendezést készítettünk a BME Nukleáris Technikai Intézetben. Eredmény és következtetés: A különböző típusok optikai CT berendezések közül mi a conebeam (kúpnyaláb) optikai CT-t választottuk, annak viszonylag egyszerű felépítése miatt. A kúpnyaláb geometriát egy LED mátrix és az azt követő optikai berendezés biztosítja. A 3D-s képfeldolgozáshoz szükséges egy vezérelhető léptetőmotor. Az összehangolt szoftveres vezérléssel készített felvételekből, ezután MATLAB program segítségével szinogram készíthető. Ezt követően képrekonstrukciós eljárások segítségével (beépített inverz Radon transzformációval) megkaphatjuk a dózistér 3D-s rekonstruált képét. Az ezzel kapott 21
eredmény összehasonlítható lesz a sugárterápiában alkalmazott tervezőprogram által számított dózistérrel. SZÓRT SUGÁRTEREK MONTE CARLO MODELLEZÉSE SUGÁRTERÁPIÁS ALKALMAZÁSOK ESETÉBEN - KEZDETI LÉPÉSEK Papp Ildikó, Czifrus Szabolcs BME Nukleáris Technikai Intézet, Budapest Az utóbbi évtizedek során a tumorterápiában jelentős szerepet kapnak a sugárterápiás modalitások. Ezzel egy időben rendkívül fontossá válik, hogy a teleterápiás nyalábokra minél pontosabban meg lehessen adni a dózisprofilt. A különböző diagnosztikai módszerek (CT, MRI, stb.), illetve a modern besugárzórendszerek nyalábformáló eszközeinek segítségével a nyalábot egyre pontosabban képesek a céltérfogatra állítani. Azonban az egészséges szöveteket is mindig éri ionizáló sugárzás, amely azok tartós, esetenként irreverzibilis károsodásához vezethet. Ez két részből tevődik össze: vannak szövetek, melyek a direkt nyaláb útjában helyezkednek el, illetve a nyaláb emberi testen belüli szóródása következtében a közvetlen nyalábon kívül is ér dózisterhelés szöveteket. Jelen előadásban azoknak a kutatásoknak a kezdeti lépéseit mutatom be, melyek célja a sugárterápiában használt fotonnyalábok szórt terének vizsgálata. Különös figyelmet szentelünk azon eseteknek, ha a nyaláb olyan szervet ér el, melynek anyagi összetétele különböz(het) az általános lágyszövetfantométól.
22
