Nowatorski projekt Centrum Onkologii w Bydgoszczy i Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego

11.06.2025

Zakład Fizyki Medycznej Centrum Onkologii im. prof. Franciszka Łukaszczyka w Bydgoszczy wspólnie z naukowcami Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego realizuje projekt, który może znacząco poprawić jakość i bezpieczeństwo leczenia onkologicznego. Efektem tej interdyscyplinarnej współpracy jest innowacyjny detektor światłowodowy oparty na unikalnym, wielowarstwowym krysztale, który umożliwia precyzyjny pomiar dawki promieniowania podczas radioterapii. Projekt zyskał uznanie Narodowego Centrum Nauki, które przyznało na jego realizację niemal milion złotych dofinansowania.
Podstawą działania detektora jest zjawisko scyntylacji, czyli przekształcania promieniowania jonizującego (np. gamma, X, alfa) w światło widzialne. To właśnie to światło trafia światłowodem do czytnika, który przekazuje dane do komputera. Na tej podstawie fizycy medyczni są w stanie dokładnie ocenić, jaką dawkę promieniowania otrzymał pacjent – i to w czasie rzeczywistym, bez przerywania leczenia.

W tym miejscu do gry wchodzą naukowcy z UKW. Na prośbę fizyków Centrum Onkologii, zespół prof. Yuriya Zorenki opracował i wyhodował specjalne wielowarstwowe kryształy, z których każdy poziom reaguje na inny rodzaj promieniowania.

Dlaczego to takie ważne? Radioterapia to jedna z podstawowych metod leczenia nowotworów. Choć nowoczesna i precyzyjna, wymaga ciągłego monitorowania – zwłaszcza gdy stosowane są nowatorskie terapie, takie jak brachyterapia czy terapia borowo-neutronowa (BNCT), która ma szansę być w przyszłości rozwijana w Bydgoszczy.

"Jesteśmy często pionierami w kraju, jeśli chodzi o wdrażanie nowych technologii, co wiąże się z odpowiedzialnością za ich weryfikację" – mówi dr Winiecki. "Potrzebujemy narzędzi, które pozwolą potwierdzić, że pacjent jest napromieniany bezpiecznie i skutecznie".

Kryształ osadzony na światłowodzie można wprowadzić do jam ciała – np. w obręb miednicy, jamy ustnej czy dróg oddechowych – a także wykorzystać go do pomiarów na powierzchni ciała. Docelowo ma być stosowany m.in. w planowanej w Centrum Onkologii terapii BNCT, gdzie szczególnie istotne jest śledzenie wielu rodzajów promieniowania jednocześnie.

Współpraca między Centrum Onkologii a UKW to coś więcej niż wspólny projekt – to model działania. "Nasi fizycy są na pierwszej linii leczenia i to oni formułują konkretne potrzeby" – tłumaczy dr Winiecki. "Zwracamy się do naukowców z UKW z prośbą o opracowanie rozwiązań. Bo nauka ma służyć pacjentowi".

Dzięki temu podejściu wspólnie realizowane są kolejne projekty badawcze. Wydział Fizyki UKW jest miejscem kształcenia przyszłych kadr Zakładu Fizyki Medycznej, a także realizacji prac doktorskich. Taka współpraca sprawia, że oba środowiska rozwijają się równolegle i wzajemnie się wspierają.

Choć celem projektu jest przede wszystkim poprawa jakości radioterapii w leczeniu nowotworów, detektor z wielowarstwowym kryształem może mieć znacznie szersze zastosowanie – np. w przemyśle nuklearnym, ochronie radiologicznej czy kontroli skażeń. "Wszędzie tam, gdzie występują złożone wiązki promieniowania, nasze rozwiązanie może być przełomowe" – podkreśla dr Winiecki.