Sugárterápia

A sugárterápiának jelentős szerepe van a daganatos betegek kezelésében. A sugárterápiás kezelések esetén megkülönböztetünk teleterápiát (külső sugárkezelés, megavolt energiájú ionizáló sugárzás alkalmazása), illetve brachyterápiát (belső sugárkezelés, különböző izotópok testüregbe, szövetekbe való behelyezése). A sugárzás következtében az érintett szövetekben károsodik az örökítő anyag (DNS), így csökken a daganatos sejtek szaporodása. A sugárzás hatására bekövetkezett biológiai változásokat sugárbiológiai modellel írjuk le, amellyel az ép szövetek regenerálódását és a daganatos sejtek pusztulását is figyelembe vesszük. A sugárterápiás kezelések esetén az a cél, hogy minél hatékonyabban pusztítsuk el az daganatos sejteket, miközben biztosítjuk az ép szövetek védelmét.

Ennek érdekében a kezelések tervezéséhez több különböző technikát választhatunk, hogy a legmegfelelőbb dóziseloszlást tudjuk kialakítani.

Az elméleti képzésen túl, több gyakorlatot szervezünk az Országos Onkológiai Intézetben, valamint számos kutatásban is lehetőség van részt venni. A hallgatók megismerkednek a klinikumban használt tervezőrendszerek alapvető használatával és olyan speciális sugárterápiás technikákkal is, mint az intenzitás modulált és képvezérelt sugárterápia, valamint a sztereotaxiás sugársebészet. A sugárterápiában alkalmazott méréstechnika igen specifikus, alkalmazunk különböző ionizációs kamrákat, filmdozimetriát, félvezető detektorokat, gél dozimetriát, speciális fantomos vizsgálatokat végzünk. A kezelések megkezdése előtt minőségbiztosítási céllal dozimetriai méréseket kell végezni, aminek megismerésére szintén lehetőség van a gyakorlatok során.

Mágneses Rezonancia Képalkotás

Szekvenciafejlesztés Siemens humán szkennerre

Az MTA TTK Agyi Képalkotó Központjábantalálható 3T térerejű humán MRI szkenneren módszerfejlesztési kutatásokat végzünk a németországi Center of Magnetic Resonance Research Bavaria kutatóközponttal, illetve a  Siemens Healthcare-rel. Ismert, hogy fázisban megszorított rekonstrukciós eljárások alkalmazásával a leképezni kívánt objektum fázisa jelentősen hozzájárul a rekonstrukció hatékonyságához, valamint létezik olyan optimális fáziseloszlás, amely a párhuzamos képalkotás által okozott jel-zaj arány (SNR) veszteséget minimálisra csökkenti az adott mérési elrendezésben. Célunk olyan többdimenziós rádiófrekvenciás gerjesztések tervezése, melyekkel a gerjesztési szög térbeli homogenitásának megtartása mellett elérhető ez a fáziseloszlás, így lehetővé téve nagy gyorsítási faktorok használatát, elfogadható SNR csökkenés mellett.

Szekvenciafejlesztés Mediso preklinikai szkennerre

A „VKSZ_14 - K+F Versenyképességi és Kiválósági Szerződések” VKSZ-14-0151  pályázat keretében a  Mediso Kft. vezetésével létrejött konzorcium részeként preklinikai kisállat MRI készülék mérési eljárásainak (szekvenciáinak) fejlesztési munkájában veszünk részt a BME VIK IIT és a BME VIK HVT tanszékekkel közösen.

MRI Hardverfejlesztés Bruker NMR készülékhez

A BME TTK Fizika Tanszékével közösen MRI képalkotó berendezést hoztunk létre egy Bruker Avance 7T NMR spektrométer mágneses terében. A készülék alkalmas néhány cm3-es tárgyak MRI képalkotására. Az illusztráción kígyóuborka eszközünkkel felvett szeleti képe látható. Az eszköz nyújtotta lehetőségek segítségével a Richter Gedeon Nyrt. 9.4 T-n működő kisállat MRI berendezéshez fejlesztünk térfogati 31P tekercset. A 31P vizsgálatok jelentőségét az élő szervezet metabolitikus folyamataiban való jelenléte adja. A 31P MRI vizsgálatával in-vivo modellrendszeren lehetséges pl. az agy energiafelvételének vizsgálata.

Hallgatói demonstrációs műszerként az intézet tulajdonában van egy földmágneses térrel működő Magritek Terranova MRI készülék is.

Nukleáris Medicina

A  TeraTomo projekt keretében ML-EM alapú Pozitron Emissziós Tomográfiai adatok rekonstrukciójára alkalmas kód fejlesztése kezdődött a BME NTI-ben. A rekonstrukció különlegessége, hogy minden iterációs lépés során egy teljes Monte-Carlo szimuláció gondoskodik a pontos fizikai modellezésről, azaz valósághű szimuláció segítségével figyelembe vesszük a pozitronvándorlást, a Compton-szórást, az elnyelődést és a detektorválasz függvényét.

A kellően gyors Monte-Carlo szimulációk érdekében a számítások videokártyákon, azaz grafikus számítási egységeken (GPU) történnek, másodpercenként 10 ⁸ részecske életútját követve. A Monte-Carlo motor korszerű és magas szintű szóráscsökkentési eljárásokat alkalmaz.  Illusztrációk: foton trajektóriák PET geometriában, rekonstruált Derenzo-fantom térbeli képe.

 Kutatási és hallgatói demonstrációs célra az intézet tulajdonában van még egy Mediso Kft. által adományozott gamma- kamera és egy ATOMKI mini-PET detektormodul.

Transzmissziós Planáris leképezések és Tomográfia

A „ KMOP-4.2.1/B-10-2011-0011” laborműszerpályázat keretében az intézet birtokába került egy Source Ray 35-80kV, 80W mikrofókuszos röntgencső és egy Dexela pixellált röntgen detektormodul, melyek segítségével az intézetben elkészült egy mikro-CT (NTIuCT) készülék és egy festmény eredetvizsgálati célokra szánt planáris átvilágító berendezés.

A festmények röntgenes átvilágítása során láthatóvá válik egy esetlegesen korábbi időszakban készített festmény szürkeskálás képe. 

A műtárgyak eredetvizsgálatában partnerünk a festményvizsgálati labort üzemeltető  Tondo 3D Kft.

A röntgenes átvilágítás mellett gamma sugaras átvilágításra és tomográfiás rekonstrukcióra is alkalmas berendezés is rendelkezésre áll.

[illusztrációk: festmény optikai képe, rtg átvilágított képe, és az átvilágítási felvétel közbeni fényképfelvétel]

Radiofarmakonok fejlesztése

PET nyomjelzési technológia kifejlesztése liposzóma alapú gyógyszertranszport in vivo tanulmányozására

A  Pozitron-Diagnosztika Kft. két és fél éves pályázatot nyert az MTA TTK-val közösen az Új Széchenyi terv keretein belül NKFI finanszírozásban megvalósuló kutatási-fejlesztési pályázaton, az NTI alvállalkozóként vesz részt a munkában. Célkitűzés: Liposzómás gyógyszer utólagos 18-F jelölése.

Radionukleozidok célzott bevitelére alkalmas teranosztikai célú liposzómás gyógyszerhordozó fejlesztése

Számos rákos megbetegedés jellemzője a sejtek fokozott anyagcseréje, többek között a DNS szintéziséhez szükséges molekulák, a nukleozidok fokozott felvétele. Radioaktív izotópot tartalmazó nukleozid analógok nagy hatásfokkal degradálják a rákos sejtek DNS-ét, ugyanakkor a módszer hatékonyságát nagymértékben korlátozza az a tény, hogy az intravénásan beadott radionukleozid kis hányada jut csak el a célsejtekhez. Jelen kutatás célja egy olyan liposzómás gyógyszerhordozó rendszer kifejlesztése, amely a radionukleozidok célzott bevitelét teszik lehetővé, így növelve ezen radiofarmakonok hatékonyságát. A BME Nukleáris Technika Intézete (NTI) tapasztalattal rendelkezik különböző, a nukleáris medicina területén érdeklődésre számot tartó izotópok előállításában, továbbá az MTA Molekuláris Farmakológiai Intézetével közös pályázat (KMR_12, "LipoPET") keretében közreműködik liposzómás készítmények in vivo gyógyszertranszportjának nyomon követésére alkalmas jelölési technika kifejlesztésében.

(Magyar-német TÉT együttműködés Nyertes TÉT pályázat: TÉT_12_DE-1-2013-0013, 2015-2016.)

Ultrahang Diagnosztika

Az Ultrahang Diagnosztika tárgy és orvosi ultrahang témájú laborgyakorlatok mellett szonoelasztográfiai kutatásokat is végzünk, mely az élő szövetek rugalmas paramétereinek meghatározását célozza.  

Az illusztráción egy szono-CT egy kísérleti változata látható.