Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej



Podobne dokumenty
,,Współczesne narzędzia diagnostyki i terapii medycznej. Zygmunt Szefliński Wydział Fizyki UW Letnia Szkoła Fizyki czerwiec 2011

Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej

ION BEAMS IN BIOLOGY AND MEDICINE

Fizyka i medycyna - PET i co jeszcze... Zygmunt Szefliński Universytet Warszawski

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych

Zygmunt Szefliński Universytet Warszawski

Akceleratory do terapii niekonwencjonalnych. Sławomir Wronka

Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej

Narodowe Centrum Radioterapii Hadronowej- Centrum Cyklotronowe Bronowice

MODELOWANIE RADIOBIOLOGICZNE RADIOTERAPII HADRONOWEJ

Narodowe Centrum Radioterapii Hadronowej. Centrum Cyklotronowe Bronowice

Czy pokrywanie się śladów jonowych może wytłumaczyć kwadratową zależność krzywych dawka-efekt obserwowanych dla aberracji chromosomowych?

Sławomir Wronka, r

Konferencja Nauka.Infrastruktura.Biznes

Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej

Zastosowanie systemu 2D TL do badania skanujących wiązek protonowych

Sławomir Wronka, r.

Radioterapia Hadronowa

Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej

Niskie dawki poza obszarem napromieniania: symulacje Monte Carlo, pomiar i odpowiedź radiobiologiczna in vitro komórek

Projekt Narodowego Centrum Radioterapii Hadronowej

Sławomir Wronka, r

Accelerators and medicine. Akceleratory i medycyna

Akceleratory w radioterapii onkologicznej

Fizyczne aspekty radioterapii wiązkami jonów. Paweł OLKO, Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk

Fizyka promieniowania jonizującego. Zygmunt Szefliński

Aspekty fizyczne i techniczne radioterapii protonowej w IFJ PAN

TERAPIA PROTONOWA. Proseminarium magisterskie 18 X /36. Marta Giżyńska

Accelerators around us Akceleratory wokół nas

Wiązki Radioaktywne. wytwarzanie nuklidów dalekich od stabilności. Jan Kurcewicz CERN, PH-SME. 5 września 2013 transparencje: Marek Pfützner

Wprowadzenie do zagadnień akceleratorów elektronów. Janusz Harasimowicz

Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii

Hadrony w radioterapii Paweł Olko, Instytut Fizyki Jądrowej PAN, Kraków

Fragmentacja pocisków

Oddziaływanie cząstek z materią

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Nowe techniki radioterapii

Wstęp do radiobiologii Wykład 3 Trochę klasycznej radiobiologii i wytłumaczenie ważnych pojęć:

Akceleratory elektronów przeznaczone do sterylizacji radiacyjnej. Jerzy Stanikowski

wiązkami skanującymi Paweł Olko Instytut Fizyki Jądrowej PAN, Kraków, Poland Fizyka w radioterapii protonowej

Badanie Gigantycznego Rezonansu Dipolowego wzbudzanego w zderzeniach ciężkich jonów.

RADIOTERAPIA NOWOTWORÓW UKŁADU MOCZOWO PŁCIOWEGO U MĘŻCZYZN DOSTĘPNOŚĆ W POLSCE

METODY DETEKCJI PROMIENIOWANIA JĄDROWEGO 3

AKCELERATORY I DETEKTORY WOKÓŁ NAS

Energetyka Jądrowa. Wykład 3 14 marca Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej

Zespół Zakładów Fizyki Jądrowej

Fizyczne podstawy radioterapii

Janusz Gluza. Instytut Fizyki UŚ Zakład Teorii Pola i Cząstek Elementarnych

Sławomir Wronka, r

Rozwój metod dozymetrii biologicznej oraz biofizycznych markerów i indykatorów wpływu promieniowania na organizmy żywe

Akceleratory wokół nas Aleksander Filip Żarnecki, Wydział Fizyki UW. A.F.Żarnecki Akceleratory wokół nas 3 marca / 50

Dozymetria promieniowania jonizującego

SCENARIUSZ LEKCJI FIZYKI Z WYKORZYSTANIEM FILMU PĘDZĄCE CZĄSTKI.

Fluorescencyjna detekcja śladów cząstek jądrowych przy użyciu kryształów fluorku litu

Sławomir Wronka, r

Reakcje jądrowe. X 1 + X 2 Y 1 + Y b 1 + b 2

Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej

Badania osobniczej promieniowrażliwości pacjentów poddawanych radioterapii. Andrzej Wójcik

Prezentacja CCB i projektu Gantry. Przegląd IFJ PAN, stycznia Paweł Olko

Jądra o wysokich energiach wzbudzenia

DLACZEGO BUDUJEMY AKCELERATORY?

Zastosowania Metod Fizyki Jądrowej Akceleratory medyczne i przemysłowe

Radioterapia Protonowa w IFJ PAN

PROPOZYCJE TEMATÓW PRAC LICENCJACKICH DLA SPECJALNOŚCI FIZYKA MEDYCZNA

Frialit -Degussit Ceramika tlenkowa Jednostka akceleratora cząstek

Raport 2096/AP. Projekt źródła prądowego, do testów sterowania systemu produkcji wiązki cyklotronu C230, pod kątem pomiarów energii metodą TOF

Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa

IBM. Fizyka Medyczna. Brygida Mielewska, specjalność: Fizyka Medyczna

Możliwości pozytonowej emisyjnej tomografii ( PET ) w prowadzeniu pacjenta ze szpiczakiem mnogim.

Osiągnięcia naukowe i technologiczne podstawą rozwoju metod terapii nowotworów

Promieniowanie jonizujące

Spis treści. Trwałość jądra atomowego. Okres połowicznego rozpadu

Frialit -Degussit Ceramika tlenkowa Komora próżniowa

Eksperymenty z wykorzystaniem wiązek radioaktywnych

Promieniowanie kosmiczne: astrobiologów

Produkcja radioizotopów medycznych

Terapia protonowa z techniką spot scanning: Centrum Terapii Protonowej Rineckera w Monachium

Możliwości zastosowania dozymetrii promieniowania mieszanego n+γ. mgr inż. Iwona Pacyniak

Fizyka cząstek elementarnych

Indywidualizacja leczenia promieniowaniem jonizującym. Paweł Kukołowicz Zakład Fizyki Medycznej

Agencja Oceny Technologii Medycznych

Osiągnięcia naukowe i technologiczne podstawą rozwoju metod terapii nowotworów

SYMULACJA GAMMA KAMERY MATERIAŁ DLA STUDENTÓW. Szacowanie pochłoniętej energii promieniowania jonizującego

Radioterapia protonowa w leczeniu nowotworów oka. Klinika Okulistyki i Onkologii Okulistycznej Katedra Okulistyki UJ CM

Eksperymentalne badanie układów kilkunukleonowych

Theory Polish (Poland)

Co to są jądra superciężkie?

Projekt Akceleratory i Detektory dla terapii onkologicznej i ochrony granic

Akceleratory wokół nas

Symulacja oddziaływania ciężkich jonów z materiałem komórkowym.

Podstawowe własności jąder atomowych

Odkrycie jądra atomowego - doświadczenie Rutherforda 1909 r.

Sprawozdanie 56 konferencja AAPM, Austin TX

Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej

FRIALIT -DEGUSSIT ZAAWANSOWANA CERAMIKA IZOLATOR DO ŹRÓDŁA JONÓW

Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów UW

Tomasz Szumlak WFiIS AGH 11/04/2018, Kraków

Transkrypt:

Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej Wykład 11, 19 maja 2015 Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów szef@fuw.edu.pl http://www.fuw.edu.pl/~szef/

Terapia nowotworów z pomocą ciężkich jonów

Straty energii jonów G. Kraft, Terapia nowotworów przy użyciu ciężkich jonów (2005)

Pożytek z naświetlań hadronami kwanty Photons protony lub jony C Protons

Definicja: (Współczynnik Skuteczności Biologicznej - WSB) (Relative Biological Effectiveness- RBE) RBE D D Ion Isoeffect WSB zależy od dawki, LET, typu komórki...

Badania radiobiologiczne Układ doświadczalny dedykowany badaniom radiobiologicznym powstał w Środowiskowym Laboratorium Ciężkich Jonów w Warszawie Badania prowadzone są na linii komórkowej wyprowadzonej z komórek jajnika chomika chińskiego Chinese Hamster Ovary cells (CHO-K1)

Hall E. Radiobiology for the radiologist 2006 Test klonogenny Test przeprowadzany w celu określenia przeżywalności komórek po napromienieniu

Test klonogenny

Test mikrojądrowy MIKROJĄDRO mała struktura w cytoplazmie komórki powstała z fragmentów chromosomów acentrycznych (fragmenty uszkodzonych chromosomów) Cykl komórkowy Fenech M. www.nature.com/natureprotocols 2007 Krawczuk-Rybak M. Współczesne podstawy patogenezy nowotworów u dzieci prezentacja ppt

Test mikrojądrowy Komórka z 2 jądrami Standard protocol - Fenech 2007 cell irradiation add cytochalasin B after 20-24 h add trypsin place drop on microscope glass add Giemsa (20%) analysis on microscope Komórki z 2 jądrami i MN Komórki z mostkami i MN Komórki wielojądrzaste Fenech M. www.nature.com/natureprotocols 2007

Przygotowanie szalek z komórkami do napromieniania

Nowe rezultaty

Systematyka krzywych przeżywalniości CHO - Chinese Hamster Ovary cells Weyrather et al., IJRB 1999 skuteczność rośnie gdy maleje energia przejście od krzywych z ramieniem do prostych (wykładniczych) Wysycenie efektu przy bardzo niskich energiach (<10 MeV/u)

RBE zależy od LET (Linear Energy Transfer) Weyrather et al., IJRB 1999 Czub et al., 2007 Normal Tissue Tumor

Aberracje chromosomowe Wiązka XII-2006 dicentryki

protony 200 MeV Hamowanie hadronów w materii 28 cm Obszar nowotworu jony węgla 4800 MeV 400 MeV/u Przesuwanie wiązki ze zmianą energii

Histstoria europejskiego sukcesu: pilotowy project GSI z jonami węgla G. Kraft Terapia 380 pacjentów jonami węgla J. Debus (Heidelberg Univ.) skanowanie PET on-line

Technika rastrowa skanowania nowotworu

Obraz Alberta Einsteina uzyskany w GSI przy zastosowaniu rastrowego systemu skanowania na wiązce węgla o energii 430 MeV/u i rozmyciu 1,7 mm i (FWHM). Obraz składa się z 105x120 pikseli wypełnionych przez 1.5.10 10 cząstek uzyskanych w 80 uderzeniach (5 sec. każde) w akceleratorze SIS. Oryginalny rozmiar obrazka: 15x18 cm. Dzięki uprzejmości G. Krafta (GSI)

Nowotwór kości czaszki G.Kraft -GSI Prior C12-RT 6 weeks after C12-RT

Porównanie jony węgla vs. protony C-12 (GSI) Protons (Capetown/SA) Advantage due to beam scanning and less lateral scattering

Japonia: 4 ośrodki terapii protonowej i 2 ośrodki terapii jonami węgla WAKASA BAY PROJECT by Wakasa-Bay Energy Research Center Fukui (2002) protons ( 200 MeV) synchrotron (Hitachi) 1 h beam + 1 v beam + 1 gantry HYOGO MED CENTRE Hyogo (2001) protons ( 230 MeV) - He and C ions ( 320 MeV/u) Mitsubishi synchrotron 2 p gantries + 2 fixed p beam + 2 ion rooms carbon TSUKUBA CENTRE Ibaraki (2001) protons ( 270 MeV) synchrotron (Hitachi) 2 gantries 2 beam for research KASHIWA CENTER Chiba (1998) protons ( 235 MeV) cyclotron (IBA SHI) 2 Gantries + 1 hor. beam proton 29 m linac SHIZUOKA FACILITY Shizuoka (2002) Proton synchrotron 50 pacjentów 2 gantries + 1 h beam 19.V.2015 Jony węgla TJwDTM - Wykład 11 HEAVY ION MEDICAL ACCELERATOR HIMAC of NIRS (1995) He and C ( 430 MeV/u) 2 synchrotrons 2 h beams + 2 v beams 2800 pacjentów Jony węgla

HIMAC

Akcelerator w Heidelbergu Ion- Source s Synchrotro n High Energy Beam Transport Line Quality Assurance LINAC Gantry Treatment Places Quelle: Stern

Gantry w Heidelbergu Największe gantry na świecie: 25m długości 13m wysokości Waga : 670 ton z czego 600 ton może się obracać o 360 o z dokładnością do mm!!! Koszt całego ośrodka radioterapii w Heidelbergu ~ 100 M

Pierwszy pacjent Listopad 2009!

Ośrodek w Pawii k/mediolanu GSI Linac Sources SYNCHROTRON PIMMS/CNAO HE lines Treatment rooms

IBA Terapia protonowa: akceleratory Hitachi Mitsubishi 19.V.2015 TJwDTM - Wykład Accel 11 (Varian)

Rinecker Proton Therapy Centre Monachium ACCEL

Potencjalna liczba pacjentów Z badań w Austrii, Francji, Niemczech i Włoszech (program ramowy ENLIGHT) Terapia kwantami każde 10 milionów mieszkańców: 20 000 pacj. / rok Terapia protonowa 12% pacjentów 2 400 pacj. / rok Therapia jonami węgla 3% pacjentów 600 pacj. / rok Razem na każde 10 M około 3 000 pacj. / rok

Narodowe Centrum Radioterapii Hadronowej, Konsorcjum NCRH Partnerzy: - Instytut Fizyki Jądrowej, Kraków - koordynator - Centra Onkologii: Warszawa, Kraków, Kielce, - Akademia Medyczna, Warszawa - Universytet Warszawski, Warszawa - Instytut Problemów Jądrowych, Warszawa - Universytet Śląski, Katowice Cele konsorcjum NCRH : -Zbudować infastrukturę dla teerapii hadronowej w latach 2011-2013

Koniec 19.05. 2015