Dozymetria

obowiązkowe

Przedmiot realizowany jest w formie wykładu uzupełnionego o zajęcia laboratoryjne. Zajęcia prowadzone są przez personel jednostek służby zdrowia np. Białostockiego Centrum Onkologii w Pracowni Dozymetrii Zakładu Fizyki Medycznej. Na wykładach studenci zapoznają się z budową i zasadą działania współczesnego akceleratora liniowego oraz tomografu komputerowego. Poznają inne nowoczesne aparaty medyczne służące do radioterapii oraz podstawy oddziaływań koniecznych do zrozumienia i opisania wykorzystywanych w radioterapii wiązek. Poznają zasady wykonywania pomiarów oraz sprzęt potrzebny do ich przeprowadzenia. W ramach zajęć laboratoryjnych wykonują pomiary zgodnie z procedurami wykonywanymi w szpitalach np. Białostockim Centrum Onkologii i wymogami prawnymi.

Profil studiów: ogólnoakademicki

Forma studiów: stacjonarne

Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy (Moduł 2: Fizyka w praktyce medycznej)

Dziedzina i dyscyplina nauki: Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych, Dyscyplina nauki fizyczne, Dziedzina nauk medycznych

Rok studiów/semestr: 2 rok/ 3 semestr

Wymagania wstępne: brak

Liczba godzin zajęć dydaktycznych 45 godzin : wykład - 15, laboratorium - 30 godz.

Metody dydaktyczne: wykład, laboratorium, dyskusja, konsultacje,

Punkty ECTS: 4

Bilans nakładu pracy studenta: udział w wykładach (15 godz.), udział w laboratorium (30 godz.), udział w konsultacjach (15 godz.), praca własna (rozwiązywanie zadań, problemów) w domu (15 godz.), przygotowanie do egzaminu pisemnego i ustnego (25 godz.).

Wskaźniki ilościowe: nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającym bezpośredniego udziału nauczyciela - 3,6 ECTS; nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym - 1,2 ECTS.

Zakres tematów:

Tematy podejmowane na wykładzie:

1. Podstawy biologiczno-fizyczne: budowa ośrodka biologicznego, promieniowanie jonizujące, zjawiska fizyczne podczas oddziaływania cząstek naładowanych z ośrodkiem, zjawiska fizyczne podczas oddziaływania cząstek fotonów z ośrodkiem.

2. Budowa akceleratora liniowego: historia radioterapii, budowa współczesnego akceleratora, nowoczesne techniki - inne wykorzystywane technologie.

3. Metody detekcji promieniowania jonizującego:

metody półprzewodnikowe, scyntylatory, metody chemiczne, metody fotograficzne, metody kalorymetryczne, metody wykorzystujące jonizację gazów.

4. Obrazowanie medyczne: klasyfikacja metod, diagnostyka z wykorzystaniem promieniowania emisyjnego, diagnostyka z wykorzystaniem promieniowania transmisyjnego, przegląd metod z wykorzystaniem promieniowania jonizującego.

5. Wielkości i jednostki promieniowania jonizującego: dawka promieniowania, ekspozycja, sposób pomiaru dawki.

6. Zmienne charakteryzujące wiązkę fotonową i elektronową:

jakość wiązki - wartości R50 i TPR, pomiar krzywej PDG, pomiar i ocena profili wiązek, wpływ modyfikatorów na wiązki.

7. Prawo i metodologia: określenie zawodu fizyka medycznego względem prawa polskiego, zalecenia polskie i europejskie, omówienie raportu IAEA TRS-398, omówienie rozporządzenia o bezpiecznym stosowaniu promieniowania jonizującego.

Tematy podejmowane na Laboratorium:

1. Budowa liniowego akceleratora (aparatu terapeutycznego)

2. Wyznaczanie współczynników ks, kpol komory jonizacyjnej dla różnych wiązek.

3. Wyznaczanie współczynników jakości wiązki (kQ) i wydajności akceleratora dla różnych wiązek.

4. Pomiary tygodniowe akceleratora liniowego i weryfikacje planów leczenia technik dynamicznych.

5. Testy miesięczne tomografu komputerowego.

6. Test zgodności izocentrów kilowoltowego i megawoltowego za pomocą fantomu Ballbearing.

7. Wyznaczanie współczynników korekcyjnych detektorów in-vivo.

8. Zajęcia uzupełniające (możliwość uzupełnienia pomiarów, dla osób nieobecnych, dyskusja odnośnie protokołów z pomiarów oraz możliwie przygotowanie do egzaminu).

Literatura podstawowa:

1. Planowanie leczenia i dozymetria w radioterapii, red. J. Malicki, K. Ślosarek, Grupa Via Medica, Gdańsk 2016.

2. W. Łobodziec, Dozymetria promieniowania jonizującego w radioterapii, Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Gliwice 1999, wyd. drugie.

3. Charakterystyka wiązek terapeutycznych fotonów i elektronów, Paweł F. Kukołowicz, Kielce 2001.

4. Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy: An International Code of Practice for Dosimetry Based on Standards of Absorbed Dose to Water; Technical Reports Series No. 398, International Atomic Energy Agency, 2000

Literatura dodatkowa:

Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Student, International Atomic Energy Agency, Wiedeń 2005

Wiedza, absolwent zna i rozumie:

KP7_WG2 w pogłębionym stopniu współczesne teorie fizyczne oraz, w zakresie przewidzianym programem kształcenia, jej znaczenie dla ochrony zdrowia

KP7_WG3 problematykę dotyczącą narzędzi i metod stosowanych w różnych dziedzinach fizyki, oraz w zakresie przewidzianym programem kształcenia, zastosowań medycznych

KP7_WG4 specjalistyczne narzędzia badawcze stosowane w wybranej dziedzinie fizyki, w tym, w zakresie przewidzianym programem kształcenia, procedur pomiarowych stosowanych w fizyce medycznej

KP7_WG5 zasady planowania i przeprowadzania złożonych, wieloetapowych badań naukowych w zakresie fizyki, w tym, w zakresie przewidzianym programem kształcenia, z zastosowaniami w praktyce medycznej

KP7_WK1 ekonomiczne, prawne oraz społeczne aspekty związane z zawodem fizyka

Umiejętności, absolwent potrafi:

KP7_UW2 dobrać i zastosować w praktyce narzędzia badawcze właściwe dla danej dziedziny fizykiKP7_UW3 ilościowo i jakościowo wyjaśnić przebieg złożonych zjawisk w oparciu o prawa fizyki

KP7_UW4 przedstawić wyniki przeprowadzonych badań w rozbudowanej formie pisemnej i w postaci wystąpienia publicznego, zachowując kontekst przeprowadzonych badań oraz wyciągać z nich wnioski

KP7_UK1 zaplanować i przeprowadzić badania naukowe w wybranej dziedzinie fizyki i astronomii, dobierając odpowiednie narzędzia badawcze w zakresie przewidzianym programem kształcenia

KP7_UK2 pozyskiwać informację i oceniać jej wiarygodność, dokonywać jej interpretacji, wyciągać na jej podstawie wnioski i formułować opinie

Kompetencje społeczne, absolwent jest gotów do:

KP7_KK1 nieustannego podnoszenia własnych kompetencji, mając na względzie szybki postęp w dziedzinie fizyki

KP7_KK2 krytycznej oceny posiadanej wiedzy mierząc się z rzeczywistymi problemami badawczymi i stosowanymi

KP7_KO1 kreatywnego myślenia i działania w instytucjach badawczych, rozwojowych i usługowych wykorzystujących narzędzia i dorobek fizyki

KP7_KR1 przyjęcia odpowiedzialności wynikającej z etyki pracy fizyka

Wykład – egzamin ustny (zaliczenie od 50%)

Laboratorium – zaliczenie na podstawie obecności i oraz wykonanych protokołów z wybranych zajęć.