W Świętokrzyskim Centrum Onkologii radioterapia będzie „szyta na miarę”
Redaktor: Monika Stelmach
Data: 24.10.2023
Źródło: Świętokrzyskie Centrum Onkologii
| Tagi: | Świętokrzyskie Centrum Onkologii, ŚCO, Akademia Górniczo-Hutnicza, AGH, radioterapia, Rafał Wiśniowski, Stanisław Góźdź, Zbisław Tabor, Paweł Wołowiec, Jacek Sadowski, Marek Bogusławski |
Naukowcy z Akademii Górniczo-Hutniczej będą wspierać lekarzy ze Świętokrzyskiego Centrum Onkologii w opracowaniu nowoczesnej radioterapii. Leczenie ma być dostosowane do indywidualnych potrzeb pacjentów. W diagnozie i terapii ma pomóc sztuczna inteligencja.
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie i Świętokrzyskie Centrum Onkologii w Kielcach zawarły 23 października porozumienie o współpracy, na której skorzystają przede wszystkim pacjenci. Jeden z pierwszych projektów badawczych dotyczyć będzie wykorzystania sztucznej inteligencji w planowaniu i kontroli jakości leczenia radioterapią.
Prorektor ds. Współpracy prof. Rafał Wiśniowski wyjaśnia, że AGH wraz z nowo powołanym w jej strukturach Centrum Doskonałości Sztucznej Inteligencji dąży do tego, aby kompetencje jej pracowników służyły rozwojowi i komercjalizacji rozwiązań wspierających różne obszary aktywności gospodarczej, w tym również kluczowe, jak ochrona zdrowia.
– Niemniej jednak realne wyzwania, przed którymi stoją podmioty gospodarcze, i które moglibyśmy wspólnie rozwiązywać, muszą być sformułowane przez naszych partnerów. Dlatego właśnie podpisane porozumienie stanowi ogniwo łączące dwie instytucje, które współpracując, mogą skutecznie rozwiązywać złożone problemy, przynosząc korzyści dla całego społeczeństwa – zaznacza prof. Wiśniowski.
Prof. Stanisław Góźdź, dyrektor Świętokrzyskiego Centrum Onkologii, precyzuje, że onkologia stoi przed potężnym wyzwaniem, jakim jest stale rosnąca liczba zachorowań na nowotwory złośliwe.
– Dlatego łączymy siły z naukowcami z AGH, żeby opracować i wprowadzić do naszej praktyki innowacyjne rozwiązania technologiczne, takie jak sztuczna inteligencja, które umożliwią nam bezpieczniejsze i skuteczniejsze leczenie pacjentów. Jesteśmy szczęśliwi, że nasza dalsza współpraca z AGH, która zaczęła się dziesięć lat temu, będzie kontynuowana na rzecz pacjentów – mówi prof. Góźdź.
W zespole naukowo-badawczym współpracować będą specjaliści fizyki medycznej z Zakładu Fizyki Medycznej oraz lekarze z Kliniki Radioterapii ŚCO. Ze strony AGH umowę będzie realizować Katedra Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej (Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej), która będzie służyła wsparciem w zakresie analizy i interpretacji danych medycznych, w tym badań obrazowych, z wykorzystaniem metod sztucznej inteligencji.
Tematyka wykorzystania metod komputerowych we wspomaganiu procedur w onkologii jest od wielu lat obecna w badaniach prowadzonych na Wydziale Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej. Realizowane w ostatnich latach projekty badawcze dotyczyły zarówno opracowania metod analizy obrazów pozyskiwanych w trakcie badań obrazowych pacjentów onkologicznych, metod statystycznych w kontroli poprawności realizacji planów radioterapii, jak i konstrukcji fantomów do kalibracji urządzeń wykorzystywanych w radioterapii.
– Współpraca z zespołem Świętokrzyskiego Centrum Onkologii, dostęp do danych, urządzeń pomiarowych i terapeutycznych będących w dyspozycji centrum otwiera przed nami nowe perspektywy badań w tym obszarze i pozwala myśleć o nowych wyzwaniach, co jest istotą działalności badawczej – zauważa prof. Zbisław Tabor, koordynator współpracy z AGH.
Jak wyjaśnia dr n. fiz. Paweł Wołowiec, specjalista fizyki medycznej, kierownik Zakładu Fizyki Medycznej ŚCO, w ramach jednego z planowanych badań zostaną stworzone modele komputerowe, które posłużą do analizy planów leczenia radioterapią pod kątem niedokładności związanych z realizacją tych planów.
– Te niedokładności wynikać mogą z parametrów mechanicznych akceleratora, różnic w pozycjonowaniu pacjenta lub zmian w jego anatomii podczas trwania całej terapii. Znajomość niepewności obliczeń rozkładu dawki w indywidualnym planie leczenia pacjenta, na podstawie stworzonych modeli, ułatwi nam podjęcie decyzji co do wyboru optymalnego planu leczenia pacjenta – dodaje dr Wołowiec.
Do stworzenia takich modeli m.in. konieczne są informacje, dotyczące zmian anatomicznych pacjenta w czasie trwania całego kursu radioterapii (nawet 6 tygodni). Można je uzyskać z badań tomograficznych wiązką stożkową (tzw. CBCT), które służą do weryfikacji ułożenia pacjenta przed rozpoczęciem każdej sesji terapeutycznej. – Obrazy z badań tomograficznych wiązką stożkową umożliwią stworzenie modeli odzwierciedlających zmiany anatomiczne pacjenta w czasie całego leczenia. To właśnie będzie zadaniem naszych partnerów z AGH – mówi dr Wołowiec.
Jak zauważa dr Jacek Sadowski, kierownik Kliniki Radioterapii ŚCO, onkologia stała się dziedziną wielodyscyplinarną, coraz bardziej zaawansowaną technologicznie. – Leczenie każdego pacjenta to nie tylko radioterapia, ale też chemio- i immunoterapia. Wykorzystujemy nowe dane, których dostarcza biologia molekularna. Liczba danych, które musimy znać, gromadzić, a potem wyciągać z nich wnioski, bez pomocy zaawansowanego systemu nie byłyby możliwa do przetworzenia dla ludzkiego umysłu. Żeby leczyć właściwie, trzeba mieć odpowiednią bazę. Bez tego nie jesteśmy w stanie zrobić kroku naprzód – stwierdza dr Sadowski.
Marek Bogusławski, wicemarszałek województwa świętokrzyskiego, podkreśla, że techniki informatyczne, wykorzystywane w medycynie skutkują tym, że pacjent onkologiczny jest coraz bezpieczniej i skuteczniej leczony, przy mniejszym ryzyku powikłań.
Długoterminowa współpraca ŚCO i AGH zakłada m.in. wspólne prowadzenie interdyscyplinarnych badań, tworzenie wspólnych programów badawczych, pozyskiwanie środków finansowych na projekty naukowe oraz badawcze z funduszy krajowych i międzynarodowych. Porozumienie zakłada także ekspercką ocenę potencjalnych rozwiązań i pomysłów w kontekście zastosowań medycznych. Uczelnia oraz Centrum deklarują wspólne prowadzenie badań wstępnych, warunkujących możliwość wnioskowania o finansowanie projektów badawczych czy próby weryfikacji klinicznej wspólnie opracowanych rozwiązań. Współpraca środowiska medycznego i technicznego może także przyczynić się do zwiększenia liczby publikacji wyników prowadzonych wspólnie badań w czasopismach o zasięgu międzynarodowym, zarówno medycznych, jak i technicznych.
Prorektor ds. Współpracy prof. Rafał Wiśniowski wyjaśnia, że AGH wraz z nowo powołanym w jej strukturach Centrum Doskonałości Sztucznej Inteligencji dąży do tego, aby kompetencje jej pracowników służyły rozwojowi i komercjalizacji rozwiązań wspierających różne obszary aktywności gospodarczej, w tym również kluczowe, jak ochrona zdrowia.
– Niemniej jednak realne wyzwania, przed którymi stoją podmioty gospodarcze, i które moglibyśmy wspólnie rozwiązywać, muszą być sformułowane przez naszych partnerów. Dlatego właśnie podpisane porozumienie stanowi ogniwo łączące dwie instytucje, które współpracując, mogą skutecznie rozwiązywać złożone problemy, przynosząc korzyści dla całego społeczeństwa – zaznacza prof. Wiśniowski.
Prof. Stanisław Góźdź, dyrektor Świętokrzyskiego Centrum Onkologii, precyzuje, że onkologia stoi przed potężnym wyzwaniem, jakim jest stale rosnąca liczba zachorowań na nowotwory złośliwe.
– Dlatego łączymy siły z naukowcami z AGH, żeby opracować i wprowadzić do naszej praktyki innowacyjne rozwiązania technologiczne, takie jak sztuczna inteligencja, które umożliwią nam bezpieczniejsze i skuteczniejsze leczenie pacjentów. Jesteśmy szczęśliwi, że nasza dalsza współpraca z AGH, która zaczęła się dziesięć lat temu, będzie kontynuowana na rzecz pacjentów – mówi prof. Góźdź.
W zespole naukowo-badawczym współpracować będą specjaliści fizyki medycznej z Zakładu Fizyki Medycznej oraz lekarze z Kliniki Radioterapii ŚCO. Ze strony AGH umowę będzie realizować Katedra Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej (Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej), która będzie służyła wsparciem w zakresie analizy i interpretacji danych medycznych, w tym badań obrazowych, z wykorzystaniem metod sztucznej inteligencji.
Tematyka wykorzystania metod komputerowych we wspomaganiu procedur w onkologii jest od wielu lat obecna w badaniach prowadzonych na Wydziale Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej. Realizowane w ostatnich latach projekty badawcze dotyczyły zarówno opracowania metod analizy obrazów pozyskiwanych w trakcie badań obrazowych pacjentów onkologicznych, metod statystycznych w kontroli poprawności realizacji planów radioterapii, jak i konstrukcji fantomów do kalibracji urządzeń wykorzystywanych w radioterapii.
– Współpraca z zespołem Świętokrzyskiego Centrum Onkologii, dostęp do danych, urządzeń pomiarowych i terapeutycznych będących w dyspozycji centrum otwiera przed nami nowe perspektywy badań w tym obszarze i pozwala myśleć o nowych wyzwaniach, co jest istotą działalności badawczej – zauważa prof. Zbisław Tabor, koordynator współpracy z AGH.
Jak wyjaśnia dr n. fiz. Paweł Wołowiec, specjalista fizyki medycznej, kierownik Zakładu Fizyki Medycznej ŚCO, w ramach jednego z planowanych badań zostaną stworzone modele komputerowe, które posłużą do analizy planów leczenia radioterapią pod kątem niedokładności związanych z realizacją tych planów.
– Te niedokładności wynikać mogą z parametrów mechanicznych akceleratora, różnic w pozycjonowaniu pacjenta lub zmian w jego anatomii podczas trwania całej terapii. Znajomość niepewności obliczeń rozkładu dawki w indywidualnym planie leczenia pacjenta, na podstawie stworzonych modeli, ułatwi nam podjęcie decyzji co do wyboru optymalnego planu leczenia pacjenta – dodaje dr Wołowiec.
Do stworzenia takich modeli m.in. konieczne są informacje, dotyczące zmian anatomicznych pacjenta w czasie trwania całego kursu radioterapii (nawet 6 tygodni). Można je uzyskać z badań tomograficznych wiązką stożkową (tzw. CBCT), które służą do weryfikacji ułożenia pacjenta przed rozpoczęciem każdej sesji terapeutycznej. – Obrazy z badań tomograficznych wiązką stożkową umożliwią stworzenie modeli odzwierciedlających zmiany anatomiczne pacjenta w czasie całego leczenia. To właśnie będzie zadaniem naszych partnerów z AGH – mówi dr Wołowiec.
Jak zauważa dr Jacek Sadowski, kierownik Kliniki Radioterapii ŚCO, onkologia stała się dziedziną wielodyscyplinarną, coraz bardziej zaawansowaną technologicznie. – Leczenie każdego pacjenta to nie tylko radioterapia, ale też chemio- i immunoterapia. Wykorzystujemy nowe dane, których dostarcza biologia molekularna. Liczba danych, które musimy znać, gromadzić, a potem wyciągać z nich wnioski, bez pomocy zaawansowanego systemu nie byłyby możliwa do przetworzenia dla ludzkiego umysłu. Żeby leczyć właściwie, trzeba mieć odpowiednią bazę. Bez tego nie jesteśmy w stanie zrobić kroku naprzód – stwierdza dr Sadowski.
Marek Bogusławski, wicemarszałek województwa świętokrzyskiego, podkreśla, że techniki informatyczne, wykorzystywane w medycynie skutkują tym, że pacjent onkologiczny jest coraz bezpieczniej i skuteczniej leczony, przy mniejszym ryzyku powikłań.
Długoterminowa współpraca ŚCO i AGH zakłada m.in. wspólne prowadzenie interdyscyplinarnych badań, tworzenie wspólnych programów badawczych, pozyskiwanie środków finansowych na projekty naukowe oraz badawcze z funduszy krajowych i międzynarodowych. Porozumienie zakłada także ekspercką ocenę potencjalnych rozwiązań i pomysłów w kontekście zastosowań medycznych. Uczelnia oraz Centrum deklarują wspólne prowadzenie badań wstępnych, warunkujących możliwość wnioskowania o finansowanie projektów badawczych czy próby weryfikacji klinicznej wspólnie opracowanych rozwiązań. Współpraca środowiska medycznego i technicznego może także przyczynić się do zwiększenia liczby publikacji wyników prowadzonych wspólnie badań w czasopismach o zasięgu międzynarodowym, zarówno medycznych, jak i technicznych.
