Naukowcy z Polski i Hiszpanii opracowali metodę przyspieszającą planowanie radioterapii

Radioterapia z modulowaną intensywnością wiązki (ang. Intensity Modulated Radiation Therapy – IMRT) jest efektywną techniką leczenia nowotworów, stosowaną w codziennej praktyce szpitali onkologicznych w Polsce i na świecie. Pozwala na dostarczanie wyższej dawki promieniowania do guza nowotworowego przy jednoczesnym minimalizowaniu uszkodzeń zdrowych tkanek.

Do zastosowania tej metody konieczny jest jednak plan naświetlań przygotowany przez specjalistę - fizyka medycznego, a zaakceptowany przez onkologa, który ustala wytyczne dla planu leczenia i zatwierdza jego końcową wersję. Ze względu na stale zwiększającą się skalę zachorowań na nowotwory, czas przygotowania takiego planu staje się coraz częściej parametrem krytycznym.

Obecnie używane w szpitalach onkologicznych komercyjne systemy planowania naświetlań generują jeden plan naświetlania dla jednego cyklu leczenia.

- Onkolog, gdy dostaje plan naświetlania od planisty, czasami poprawia go ze względów medycznych i fizyk medyczny przygotowuje go ponownie. To wydłuża cały proces. Trzeba też zauważyć, że fizycy medyczni to wysokiej klasy specjaliści, o których jest coraz trudniej - podkreślił w rozmowie z PAP prof. Ignacy Kaliszewski z Instytutu Badań Systemowych PAN.

Naukowcy z Polski i Hiszpanii opracowali metodę przyspieszającą planowanie radioterapii

Potencjalne rozwiązanie tego problemu znalazł zespół badaczy z Narodowego Instytutu Onkologii w Warszawie, Instytutu Badań Systemowych PAN i hiszpańskiego Uniwersytetu w Almerii. Naukowcy opracowali metodę jednoczesnego tworzenia wielu planów napromieniania pacjenta w jednym cyklu planistycznym. Zaproponowana metoda umożliwia skrócenie czasu przygotowania ostatecznego planu napromieniania pacjenta.

Metoda bazuje na "optymalizacji wielokryterialnej", która pozwala na generowanie rozwiązań modelowanych problemów z uwzględnieniem kryteriów o różnych poziomach ważności, nadawanych przez osoby decydujące o przebiegu procesu. W tym zastosowaniu to zespół fizyk-lekarz.

- W jednym cyklu onkolog otrzyma kilka planów napromieniania. To pozwoli dobrać najkorzystniejszą wersję i jednocześnie skróci proces przygotowania planu, kluczowego ze względu na dobro pacjenta. Jest to również ułatwienie dla osób zaangażowanych w proces przygotowania leczenia - opisał prof. Kaliszewski.

Poszczególne plany napromieniania, które trafią do lekarza, uwzględnią zarówno oczekiwane rezultaty terapii, ale też nieuniknione skutki uboczne.

- Dzięki wielu planom lekarz uzyska całościowy obraz choroby. Będzie wiedział, jakie skutki uboczne może wywołać radioterapia, na ile mogą ucierpieć zdrowe organy, która wersja napromieniania przyniesie najlepszy rezultat w postaci precyzyjnego zniszczenia komórek nowotworowych - wyjaśnił rozmówca PAP.

Metodę zaprezentowano w piśmie Informatica. Obecnie jest testowana w Zakładzie Fizyki Medycznej Narodowego Centrum Onkologii w Warszawie kierowanym przez prof. Pawła Kukołowicza. Nie jest jeszcze stosowana klinicznie.

Pomysłodawcą rozwiązania jest prof. Ignacy Kaliszewski z Instytutu Badań Systemowych PAN. To placówka, która zajmuje się zastosowaniem metod matematycznych, obliczeniowych do wszelkiego rodzaju modelowania zagadnień społecznych, ekonomicznych, rolniczych, a także związanych z ochroną zdrowia.

- Z tym pomysłem zadzwoniłem do Narodowego Centrum Onkologii i od razu była pozytywna reakcja: tak, to nas interesuje. To jest jednak ciężka praca, aby nauczyć się języka, jakiego używają fizycy medyczni. To są też zadania wymagające dużych mocy obliczeniowych, które udostępnia nam grupa naukowców z Almerii - wyjaśnił badacz.