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, tomografu komputerowego oraz symulatora terapeutycznego. 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.

Po zakończeniu nauki w ramach tego przedmiotu student powinien znać i rozumieć pojęcia i wielkości fizyczne służące do jakościowej i ilościowej oceny skutków oddziaływania promieniowania jonizującego ze środowiskiem biologicznym. Powinien również znać podstawowe metody planowania i optymalizacji warunków wykorzystania promieniowania jonizującego, ze szczególnym uwzględnieniem zastosowań medycznych, takich jak diagnostyka rentgenowska i radioterapia. Powinien potrafić określić podstawowe metody leczenia wykorzystywane w radioterapii oraz wskazać sposoby weryfikowania dawek dla pacjentów w zależności od wybranych metod.

Zakres tematów podejmowanych 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.

1. 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.

Zakres tematów podejmowanych 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.

Literatura dodatkowa:

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

1. K_W03 ma pogłębioną świadomość wagi eksperymentu jako sposobu weryfikacji koncepcji teoretycznych, świadomość niepewności eksperymentalnych oraz świadomość szczególnej odpowiedzialności za wyniki prowadzonych badań, w tym, o ile specjalność to przewiduje, w odniesieniu do zastosowań medycznych,

2. K_W23 zna budowę oraz zasady działania współczesnych diagnostycznych urządzeń medycznych wykorzystujących promieniowanie jonizującego, o ile specjalność to przewiduje,

3. K_W24 ma wiedzę z zakresu oddziaływania promieniowania jonizującego z materią, ze szczególnym uwzględnieniem tkanki ludzkiej, o ile specjalność to przewiduje,

4. K_W25 zna budowę i zasady działania medycznych urządzeń terapeutycznych wykorzystujących promieniowanie jonizujące, o ile specjalność to przewiduje,

5. K_W26 zna zasady i procedury określania i weryfikacji dawki promieniowania jonizującego ,

w planach leczenia, o ile specjalność to przewiduje

6. K_U25 umie posługiwać się detektorami i dozymetrami stosowanymi w praktyce laboratoryjnej oraz medycznej, o ile specjalność to przewiduje,

7. K_U28 potrafi określić rozkład dawki promieniowania w materii zdeponowanego przez wiązkę promieniowania jonizującego, o ile specjalność to przewiduje,

8. K_U32 umie komunikować się z personelem medycznym w zakresie problemów dotyczących fizyki medycznej, o ile specjalność to przewiduje,

9. K_K01 ma świadomość odpowiedzialności związanej z wykonywaniem zawodu, szczególnej odpowiedzialności za rzetelne prowadzenie prac badawczych i prezentacji ich wyników oraz, o ile specjalność to przewiduje, ma świadomość szczególnej odpowiedzialności wobec pacjentów i personelu służby zdrowia z racji nabytej wiedzy i kompetencji z zakresu fizyki medycznej,

10. K_K02 rozumie potrzebę stałego pogłębiania swojej wiedzy oraz potrzebę przekazywania społeczeństwu rzetelnej, opartej na dowodach, wiedzy z zakresu fizyki i jej zastosowań, w tym, o ile specjalność to przewiduje, zastosowań medycznych

Wykład – egzamin ustny (zaliczenie od 50%)

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