Medicinsk fysik

Avdelningen tillhandahåller högsta standard, kvalitetssäkrade tjänster för att uppnå multidisciplinära mål att uppnå korrekt diagnos och säker, exakt och effektiv behandling av patienten med strålning.

Avdelningen är uppbyggd för att tillhandahålla unik service, skräddarsydd efter individuella patienters behov, genom evidensbaserat vetenskapligt förhållningssätt, etablerade protokoll, utbildning och innovativ forskning. Avdelningen ser till regelefterlevnaden för klinisk användning av joniserande strålning på olika avdelningar på sjukhuset.

Leverans av medicinsk behandling inkluderar: kemoterapi, hormonbehandling, riktad terapi, biologisk terapi och immunterapi. Det används främst i följande scenarier:

• Samtidig partner till strålbehandling för att öka strålningens effektivitet.
• Neoadjuvant terapi: Ges före definitiv behandling som kan vara kemo-strålbehandling eller kirurgi. Detta ges också för att göra inoperabla cancerformer
  kan användas genom att minska storleken hos vissa patienter.
• Adjuvant terapi: Detta ges efter operationen för att minska risken för återfall.
• Palliativ terapi: För att kontrollera avancerad cancer (cancer som har spridit sig utanför ursprungsplatsen) eller lokalt avancerad cancer som inte är mottaglig för kirurgi eller strålbehandling.

Avdelningens unika karaktär

Det första teamet i Sydostasien som kliniskt tog i bruk den senaste anläggningen för protonterapi med pennstrålskanning. Teamet har framgångsrikt implementerat de senaste samtida protonterapiteknikerna för olika kliniska platser inklusive de mest utmanande fallen.

Styrkan i avdelningen ligger i den sammanhållna service som tillhandahålls av en grupp medicinska fysiker specialiserade på specifika områden med det yttersta målet att ge bästa möjliga vård till patienten.

Medicinsk fysikers profil

Medicinska fysiker är hälso- och sjukvårdspersonal med utbildning och specialiserad utbildning i begreppen och teknikerna för att tillämpa fysik i medicin. Alla medicinska fysiker i teamet har berikad erfarenhet av högprecisionsstrålterapi och multimodalitetsavbildningstekniker, karakterisering, kalibrering och kvalitetssäkring av den senaste toppmoderna strålterapi- och diagnostisk utrustning med hjälp av avancerade strålningsdetektorer, fantomer och instrument.

Teammedlemmarna har skaffat sig specialiserad utbildning i protonstråleterapi från välrenommerade institut över hela världen.

• Dr. Dayananda Sharma Shamurailatpam, PhD, DipRP, MCMPI – (chef, Institutionen för medicinsk fysik)
• Dr. MP Noufal, PhD, DipRP, MCMPI, MS – (Senior Medical Physicist)
• Herr Kartikeswar Patro, M.Sc., DipRP – (Senior Medicinsk Fysiker)
• Dr K. Ganapathy, PhD – (Senior Medicinsk Fysiker)
• Dr. A. Manikandan, PhD, DipRP – (Senior Medicinsk Fysiker)
• Dr. T. Rajesh, PhD, MCMPI – (Senior Medical Physicist)
• Mr Mayur Sawant, M.Sc., DipRP – (medicinsk fysiker)
• Mr Suryakant Kaushik, M.Sc., DipRP – (Junior medicinsk fysiker)

Protonbehandlingsteknologi vid APCC

Fotonbehandlingsteknik vid APCC

Kliniska tjänster

Avdelningen tillhandahåller kvalitetssäkrade medicinska fysiktjänster som sträcker sig från den initiala driftsättningen till dagliga kliniska tjänster och kritisk analys till olika specialiteter inom sjukhuset främst inom strålningsonkologi, diagnostisk radiologi och nuklearmedicin.

Idrifttagning: Prestandaegenskaperna för all ny strålningsgenererande utrustning, tillhörande programvara och hjälpanordningar mäts och utvärderas noggrant enligt olika nationella och internationella standarder och protokoll. Lyckad idrifttagning säkerställer godkännande från nationella tillsynsmyndigheter och säker användning av utrustningen för patientbehandling. På APCC har PROTEUS-PLUS och RadiXact-X9 HT-systemet tillsammans med tillhörande RayStation (RaySearch Lab, Sverige) och Precision (Accuray, USA) TPS fått i uppdrag att behandla patienter med högprecisionsstrålbehandling som använder foton och protoner. Vårt team utvecklar kontinuerligt nya behandlingstekniker och implementerar dem kliniskt efter omfattande validering. Dessutom har teamet också tagit i drift olika strålningsgenererande avbildningsutrustningar, inklusive Aquilion-LB Wide bore CT (Toshiba, Japan) och Biograph Vision Digital PET-CT (Siemens, Tyskland).

Kalibrering: Medicinska fysiker kvantifierar och kalibrerar stråldosen från olika strålningsgenererande utrustningar enligt internationell formalism och säkerställer att den är spårbar upp till primärstandarden.

Kvalitetssäkring: För att säkerställa säker och korrekt tillförsel av den föreskrivna stråldosen till patienten genomför avdelningen ett flertal regelbundna kvalitetskontroller av behandlingsapparaterna (PROTEUS-PLUS och RadiXact-X9 HT) och tillhörande komponenter dagligen, veckovis, månatligen och årligen. Avdelningen säkerställer också att den bildutrustning som är installerad i proton-/fotonbehandlingsapparaten (för verifiering av patientens positionering före behandling) och andra diagnostiska apparater fungerar korrekt.

Behandlingsplanering: Patienter som är inskrivna för någon form av strålbehandling måste genomgå en omfattande steg-för-steg-förberedelse före behandlingen enligt avdelningens standardoperationsprocedur. Det börjar med att anpassade immobiliseringsanordningar förbereds, följt av avgränsning av tumör och kritiska organ med hjälp av multimodala volymetriska bilduppsättningar (CT, MRI, PET). Avsedd behandling simuleras på TPS med hjälp av patient- och maskinmodell. Dosfördelningen inom patienten beräknas med hjälp av mycket sofistikerade och noggranna Monte Carlo/konvolutionssuperpositionsalgoritmer. Den behandlingsplan som genereras utvärderas av ett team bestående av strålningsonkolog och medicinsk fysiker för att säkerställa att fördefinierade kliniska mål uppfylls.

Planering av protonbehandling: Den tekniska utvecklingen med PROTEUS-PLUS gör det möjligt för oss att planera och behandla våra patienter med den mest sofistikerade tekniken för intensitetsmodulerad protonterapi (IMPT). Behandlingsplanering för IMPT utförs i RayStation TPS. Det innebär komplex iterativ optimering av multipel protonenergiutsättning med flera tusen protonpunkter, deras positioner, avstånd och vikter för att uppnå en mycket konform dos till tumören och skona intilliggande normala vävnader. Vi använder SFO-, MFO-, hybrid- och robustoptimering beroende på komplexiteten och kraven i det kliniska fallet. 4D robust optimering, lager- och volumetrisk ommålning IMPT används för dynamiska tumörer. Adaptiv IMPT utförs rutinmässigt för indikativa kliniska platser.

Behandlingsplanering med foton-/högenergiröntgen: Behandlingsplaner för fotonstrålbehandling utförs på Precision TPS med hjälp av spiralformad intensitetsmodulerad strålbehandling (IMRT) på alla kliniska platser. SBRT, ramlös SRS, SRT och adaptiv strålbehandling tillämpas också rutinmässigt för indicerade fall. Förutom att behandla många komplicerade kliniska platser har vi också påbörjat total benmärgsbestrålning (TMI)/total benmärg- och lymfoidbestrålning (TMLI) för första gången i Indien.

Forskning

Institutionen för medicinsk fysik vid APCC är aktivt engagerad i innovativa forskningsarbeten relaterade till multimodalitetsavbildning och strålbehandling med hög precision som använder både proton- och fotonstråle.

Våra aktuella forskningsintressen inkluderar intern mjukvaruutveckling, undersökning av ny behandlingsteknik, artificiell intelligens och maskininlärning, in vivo och in vitro cellinjestudier, adressering av oadresserade frågor, big-data från maskinloggfil etc.

Avdelningen har många pågående intramurala projekt och samarbetsprojekt med välrenommerade institutioner i Indien och utomlands. Avdelningen är också aktivt engagerad i kliniska prövningar och forskningsprojekt som utforskar leveransen av joniserande och icke-joniserande strålning till patienter för diagnostiska och terapeutiska ändamål.

Resultatet av vår innovativa fortsatta forskning finns tillgängligt i avsnittet för senaste publikationer