Naukowcy z Polski i Hiszpanii opracowali metodę, by przyspieszyć planowanie radioterapii

Naukowcy z Polski i Hiszpanii opracowali metodę jednoczesnego tworzenia wielu planów naświetlania pacjenta, spośród których onkolog wybierze najlepszy dla konkretnego chorego. Rozwiązanie ma przyspieszyć proces leczenia i ułatwi pracę specjalistom.

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.

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. (PAP)

Ewelina Krajczyńska-Wujec, fot. pexels.com

Data publikacji: 02.06.2025 r.