Konference radiologické fyziky 2018

Transkript

1 Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice,

2 Český metrologický institut hlavní sídlo v Brně Inspektorát ionizujícího záření Od pouze pracoviště IZ pod OI Praha Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 2

3 uchovávání a rozvoj státních etalonů Fundamentální metrologie ověřování, kalibrace, schválení typu měřidel, atd. Legální metrologie věda a výzkum Rozvoj metrologie Publikace, mezinárodní porovnání, atd. Účast na výzkumných projektech Zejména evropské projekty rozvoje metrologie EMRP, EMPIR Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 3

4 Průmysl Metrologie pro zpracování materiálů s vysokým obsahem přírodních radionuklidů Zdraví Metrologie pro zavedení dozimetrie v nukleární medicíně Životní prostředí Metrologická podpora sítě včasného radiačního varování v Evropě Metrologie pro vyřazování jaderných zařízení z provozu SI jednotky Metrologie beta spekter Výzkumný potenciál Absorbovaná dávka záření ve vodě a ve vzduchu Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 4

5 Národní metrologické instituty NPL, BEV-PTP, CEA, ČMI, ENEA, SCK CEN; Partneři z klinické praxe: Nemocnice; Výzkumná centra; Výrobci a dodavatelé. Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 5

6 Zavedení (zkvalitnění) metrologie ionizujícího záření do klinické praxe nukleární medicíny. WP1: aktivita a jaderná data Standardizace aktivity a jaderná data Ho-166, Y-90; Výroba standardizovaných zdrojů Ba-133 a Ge-68/Ga-68; WP2: zobrazovací metody Kalibrační protokoly pro kontrolu kvality SPECT a PET-CT; 3D tisk kvazi-realistických antropomorfních fantomů; WP3: modelování distribucí aktivity WP4: dozimetrie Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 6

7 Vývoj antropomorfního fantomu krku za účelem kalibrace zobrazovacích metod při léčbě karcinomu štítné žlázy; Kroky vývoje: Testování různých materiálů dostupných pro komerční 3D tisk; Výběr vhodných materiálů se zeslabením blízkým měkké tkáni; Příprava podkladů pro výrobu fantomu; Tisk fantomu; Dokončení fantomu; Vytvoření Monte Carlo modelu fantomu; Testování; Úprava fantomu na základě výsledků a návrh obecného fantomu. Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 7

8 Vzorky 3D tisku získány od 3 firem Celkem 30 vzorků Kvádr 1.0 x 1.5 x 2.0 cm Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 8

9 Relativní rozdíl v zeslabení testovaných materiálů vůči tukové tkáni pro 3 energie fotonů Vybraný materiál: ABS ze sady 1 Zeslabení, kvalita tisku, zkušenosti s tiskem, cena, fyzikální vlastnosti materiálu Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 9

10 1) Pacientská data (anonymní muž) CT řezy; SPECT rekonstrukce; 2) Segmentace Software imagej; Busta bez hlavy a bez páteře; 3) STL soubor pro 3D tiskárny Konverze dat z imagej: skript v Matlabu; Úprava dat, rozdělení na hlavní část a krční díl. ALE Tisk plného fantomu je časově náročný a velmi drahý, možnost kroucení, proto: Tisk skořepiny, tloušťka stěny 4 mm. Nutno poté vyplnit vhodným materiálem. Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 10

11 Doba tisku: 90 hodin Vytišteno celé najednou Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 11

12 Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 12

13 Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 13

14 Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 14

15 1) Pro kalibraci zobrazovacích metod Klasický SPECT; Výška 34 mm; Průměry 4 mm, 8 mm, 12 mm, 16 mm, 20 mm, 24 mm; Bude vyplněno Ba-133, 100 kbq/g. Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 15

16 2) Pro kalibraci zobrazovacích metod Comptonova kamera příprava pro budoucí výzkum; Výška 4 mm; Průměry 2.0 mm, 3.5 mm, 5.0 mm, 6.5 mm; Bude vyplněno Ba-133, 100 kbq/g. Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 16

17 3) Pro vytvoření definované prostorové distribuce aktivity Mřížky s elementy 4x4x4 mm 3 ; Vybrané elementy budou vyplněny Ba-133, 100 kbq/g, v lukoprenu. Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 17

18 Tkáň Vosk s příměsí Al 2 O 3 a MgO; Zeslabení testovacích vzorků změřeno, nyní vyhodnocení HU z CT skenů; Klady: snadná příprava velkých objemů libovolných tvarů, cena Zápory: objemová roztažnost, teplota tání cca 60 C (nutno vzít na vědomí při transportu). Páteř Silikonová pryskyřice lukopren s příměsí Al 2 O 3 a TiO 2. Nahoře: porovnání zeslabení ve vosku a měkké tkáni. Dole: porovnání zeslabení v lukoprenu a kosti. Finální složení obou materiálů bude vybráno podle HU jednotek z CT skenů. Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 18

19 Vyplnění fantomu; CT fantomu za účelem vytvoření Monte Carlo voxelového modelu; Testování za účelem kalibrace SPECT gama kamer; Na základě zkušeností: Úprava fantomu; Design a 3D tisk jiných vložek do krčního dílu; Jiný radionuklid, aktivita; atd. Později též využití fantomu pro testování Comptonovy kamery pro lokální SPECT na bázi pixelového detektoru Timepix. Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 19

20 Nabízíme spolupráci/pomoc při výrobě podobných fantomů; Nabízíme možnost zapůjčení fantomu pro otestování na vašem pracovišti. Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 20

21 Workshop v rámci projektu MRTDosimetry; Témata Practical experience of implementing clinical dosimetry in molecular radiotherapy (MRT) Techniques for dose calculations in MRT září 2018 FJFI ČVUT, Břehová 7, Praha Účast zdarma, registrace nutná Všichni jste srdečně zváni. Chcete-li prezentovat ústní příspěvek, kontaktujte nás. Aktuální informace jsou k dispozici na Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 21

22 Děkuji za pozornost a zpětnou vazbu Poděkování: Jiří Novák a Petr Bareš (Elvira/Abc3D, Praha) tisk fantomu Pavel Solný a Tereza Kráčmerová (FN Motol, Praha) poskytnutí CT dat Tereza Hanušová (Thomayerova nemocnice, Praha) CT skeny vzorků Konference radiologické fyziky 2018 Hrotovice 22