Numer projektu:

POIR.04.04.00-00-15E5/18

Okres realizacji:

31.10.2019 r. - 29.12.2023 r.

Tytuł projektu:

Rekonfigurowalny detektor do pomiaru przestrzennego rozkładu dawki promieniowania dla zastosowań w przygotowaniu indywidualnych planów leczenia pacjentów.

Instytucja Pośrednicząca: Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

Instytucja Wdrażająca: Fundacja na rzecz Nauki Polskiej

Opis:

Projekt realizowany jest przez konsorcjum naukowe, którego członkami są: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie (lider konsorcjum), Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki w Krakowie oraz Narodowy Instytut Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie - Państwowy Instytut Badawczy - Oddział w Krakowie. Projekt współfinansowany jest ze środków Unii Europejskiej pochodzących z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020 za pośrednictwem Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej w ramach programu TEAM-NET.

Celem projektu jest budowa detektora w postaci trójwymiarowej matrycy wypełnionej scyntylatorem do bezpośredniego pomiaru przestrzennego rozkładu dawki promieniowania fotonowego dla zastosowań w radioterapii. Głowica detektora wykonana będzie w technologii druku 3D, a po umieszczeniu w fantomie stanowić będzie konfigurowalne narzędzie do przestrzennego określania rzeczywistej energii zdeponowanej przez wiązkę terapeutyczną. Do budowy detektora ma zostać wykorzystany ciekły scyntylator, który posiada wysoką odporność radiacyjną, a jego własności zbliżone są do własności żywych tkanek. Pracę detektora kontrolować będzie specjalistyczne oprogramowanie, a testy całego rozwiązania zostaną przeprowadzone w warunkach rzeczywistych. Wyniki prac będą miały wpływ na przygotowywanie i weryfikację indywidualnych planów leczenia pacjentów.

Strona główna projektu: https://dose3d.fis.agh.edu.pl/

Zespół Politechniki Krakowskiej

Kierownik PK: dr hab. inż. Krzysztof Rzecki

Zespół badawczy:

• prof. dr hab. Michael Waligórski - Kierownik B+R / Lider
• prof. dr hab. Zbisław Tabor
• dr hab. inż. Krzysztof Rzecki - Członek Zespołu Zarządzającego
• dr inż. Tomasz Nabagło
• dr inż. Bartosz Rachwał
• dr inż. Mateusz Baran
• dr inż. Kinga Jeleń

Doktoranci:

• mgr inż. Maciej Kalka
• mgr inż. Anna Pająk

Personel pomocniczy / stypendyści

• mgr inż. Paweł Matejski
• mgr inż. Michał Niedźwiecki
• mgr inż. Tomasz Sośnicki
• lic. Majka Miezianko

Administracja:

• mgr Katarzyna Karcz
• mgr inż. Liliana Midura

Osoby wcześniej zaangażowane w prace zespołu:

• mgr inż. Jakub Hajduga
• mgr inż. Wioletta Górska
• inż. Michał Loska
• inż. Wojciech Majkut
• inż. Przemysław Zaja

Opublikowane wyniki prac badawczych:

1. Baran, M.; Tabor, Z.; Rzecki, K.; Ziaja, P.; Szumlak, T.; Kalecińska, K.; Michczyński, J.; Rachwał, B.; Waligórski, M.P.R.; Sarrut, D. Application of Conditional Generative Adversarial Networks to Efficiently Generate Photon Phase Space in Medical Linear Accelerators of Different Primary Beam Parameters. Appl. Sci. 2023, 13, 7204.

Link: https://doi.org/10.3390/app13127204

2. Baran M, Tabor Z, Kabat D, Tulik M, Jeleń K, Rzecki K, Forostianyi B, Bałabuszek K, Koziarski R, Waligórski MPR. Isodoses-a set theory-based patient-specific QA measure to compare planned and delivered isodose distributions in photon radiotherapy. Strahlenther Onkol. 2022 Sep;198(9):849-861.

Link: https://doi.org/10.1007/s00066-022-01964-9

3. Ž. Knežević et al., K.Jeleń et al., Out-of-Field Doses Produced by a Proton Scanning Beam Inside Pediatric Anthropomorphic Phantoms and Their Comparison With Different Photon Modalities, Frontiers in Oncology, July 2022.

Link: https://doi.org/10.3389/fonc.2022.904563

4. Baran, M., Tabor, Z., Tulik, M., Kabat, D., Rzecki, K., Sośnicki, T., & Waligórski, M. (2021). Are gamma passing rate and dose–volume histogram QA metrics correlated?. Medical Physics, 48(9), 4743-4753.

Link: https://doi.org/10.1002/mp.15142

5. Tabor, Z., Kabat, D. & Waligórski, M.P.R. DeepBeam: a machine learning framework for tuning the primary electron beam of the PRIMO Monte Carlo software. Radiat Oncol 16, 124 (2021).

Link: https://doi.org/10.1186/s13014-021-01847-w

6. Mateusz Baran, Damian Kabat, Monika Tulik, Krzysztof Rzecki, Tomasz Sośnicki, & Zbisław Tabor (2020). Statistical approach to the selection of the tolerances for distance to agreement improves the quality control of the dose delivery in radiotherapy. Physics in Medicine & Biology, 65(14), 145004.

Link: https://10.1088/1361-6560/ab86d5