Stowarzyszenie Inżynierów Polskich w Kanadzie, Oddział w Ottawie Stowarzyszenie Inżynierów Polskich w Kanadzie, Oddział w Ottawie

STARY SPOSÓB, NOWA TECHNOLOGIA: TERMICZNA TERAPIA RAKA MÓZGU

20 listopada 2001

Złośliwe nowotwory, czyli rak, są obecnie, obok schorzeń serca, głównym źródłem śmiertelności w świecie zachodnim, nic więc dziwnego, że terapia nowotworowa jest od wielu lat przedmiotem wysiłków wielu uczonych tak w dziedzinie medycyny jak i fizyki i chemii.

Nowotwory rakowe cechuje niekontrolowany rozrost komórek, które nie mają specjalnych funkcji. Konkurują one z normalnymi komórkami o pokarm i zabijają zdrową tkankę przez pozbawienie jej materiałów odżywczych. Prelegent przedstawił w sposób zrozumiały nawet dla laika różne metody wykrywania schorzeń tkanek takie jak tomografia komputerowa, tomografia emisji pozytronowej (PET), na który to temat mieliśmy już odczyt kilka lat temu, rezonans magnetyczny funkcjonalny (MRI) i inne, jak również klasyczne terapie zaoferowane przez nauki fizyczne (radioterapia) i chemiczne (chemoterapia). Celem ich jest zniszczenie zwyrodniałych komórek bądź przez użycie promieniowania jonizującego lub aktywnych związków chemicznych. Problemem w użyciu tych metod leczenia jest trudność ograniczenia promieniowania czy działania trujących związków chemicznych wyłącznie do tkanek chorych bez uszkodzenia otaczających ich tkanek zdrowych. Jest to specjalnie ważnym w wypadkach raka mózgu, gdyż uszkodzenie tkanki zdrowej otaczającej nowotwór może łatwo spowodować uszkodzenie centrów funkcyjnych wzroku, mowy, ruchu itd.

Hypertermia, która obecnie obraca się w granicach 42-45 stopni C wzmaga znacznie skuteczność innych terapii. Prof. Jarosz pracuje obecnie nad wyprodukowaniem wewnętrznych aplikatorów elektromagnetycznych i ultradźwiękowych. Wszczepione wokół nowotworu pozwolą na bardziej precyzyjne działanie przy wyższych temperaturach bez uszkadzania tkanki otaczającej.

Współpracując z neurochirurgami prof. Jarosz ma nadzieję wyprodukować ulepszony model aplikatora, a następnie rozpocząć przeprowadzanie pomiarów na zwierzętach. Ostatecznym etapem jest przeprowadzenie badań klinicznych, które pozwolą z kolei na wprowadzenie termicznej metody leczenia raka mózgu do praktyki medycznej.

Dr Bogusław Jarosz uzyskał dyplom magisterski na Uniwersytecie Warszawskim ze specjalizacją w fizyce reaktorów jądrowych, a doktorat w dziedzinie fizyki ciała stałego w Instytucie Fizyki Politechniki Warszawskiej. Po kilku latach zatrudnienia tamże jako adiunkt wyjechał do Nigerii organizując studia dyplomowe z fizyki. Osiemnaście lat temu przybył do Kanady i pracuje na Carleton University jako profesor fizyki, specjalizując się w fizyce i inżynierii biomedycznej, a w szczególności zastosowania ultradźwięków w onkologii. Dr Jarosz pełnił na uniwersytecie również szereg obowiązków administracyjnych a obecnie jest członkiem Senatu. Uczestniczy również aktywnie w międzynarodowych organizacjach naukowych i jest edytorem żurnalu Medical Physics oraz recenzentem prac naukowych dla kilku innych publikacji.

Jesteśmy dumni, że jesteśmy pierwszą grupą polonijną, której dr Jarosz przedstawił wyniki swych prac w języku polskim i życzymy mu wielu dalszych sukcesów w jego pracy naukowej!

Maria F. Zielińska

Początek strony


WSTĘP PRELEGENTA

Terapia nowotworów była przedmiotem wysiłków naukowców od wielu lat, a w nowoczesnych czasach co najmniej od początku XX-wieku. Pierwsze z bardziej skutecznych metod traktowania tych schorzeń zostały zaoferowane przez nauki fizyczne i chemiczne. Metody te, znane jako radioterapia i chemoterapia, polegają na zaatakowaniu chorych tkanek używając promieniowania jonizującego lub aktywnych związków chemicznych. Celem tych terapii jest zniszczenie komórek w chorej tkance. W ostatnim okresie również nauki biologiczne przyczyniają się do sukcesów w terapii nowotworów i jednym z nowszych sposobów jest terapia genetyczna.

Powyższe metody oferują bardzo skuteczną terapię i ich zastosowanie uratowało życie wielu setkom tysięcy pacjentów. W dalszym ciągu istnieją jednak specyficzne choroby raka, gdzie nawet najnowocześniejsze metody nie są w stanie pomóc. Jednymi z takich schorzeń są nowotwory mózgu. Metody wymienione powyżej nie są skuteczne w terapii tych ostatnich schorzeń. Fizyka i inżynieria biomedyczna zaproponowały ostatnio zogniskowana radioterapię jako najnowszą metodę. Metoda ta była zastosowana z sukcesem w przypadku nowotworów o bardzo małych rozmiarach. Jej użycie w terapii większej objętości albo skomplikowanych kształtów nowotworów nie jest jednak tak skuteczne. W większości klinicznych przypadków chirurgia, pomimo jej oczywistych ograniczeń, staje się koniecznym wyborem.

W mojej prezentacji omówię nowe metody proponowane w terapii onkologicznej. Są one oparte na dostarczeniu energii albo elektromagnetycznej albo też ultradźwiękowej do chorej tkanki. Energia ta przetworzona na ciepło powoduje wzrost temperatury pośród anormalnych komórek powodujących zdenaturowanie protein i w rezultacie zabicie komórek. Pośród tych metod mikrofalowe anteny i ultradźwiękowe aplikatory będą zaprezentowane. Jednym z najważniejszych problemów w zastosowaniu tych eksperymentalnych metod jest planowanie ich rozmieszczenia, jak również wymaganej mocy do wytworzenia wymaganego wzrostu temperatury. Prezentacja przedstawi także nowe metody symulowania efektów wytwarzania podwyższonych temperatur oraz kontrolowania objętości tkanki, w której ta podwyższona temperatura jest wytworzona.

dr Bogusław J. Jarosz

Początek strony


ŻYCIORYS PRELEGENTA:

Bogusław J. Jarosz uzyskał dyplom magisterski Uniwersytetu Warszawskiego w Katedrze Fizyki Jądrowej ze specjalizacją w fizyce reaktorów jądrowych uzyskaną w Instytucie Badań Jądrowych w Świerku. Kontynuował on swe doświadczenie naukowe wykonując pracę doktorską w Instytucie Fizyki Politechniki Warszawskiej w dziedzinie fizyki ciała stałego z prof. Włodzimierzem Ścisłowskim jako promotorem. Po kilku latach zatrudnienia w tymże Instytucie jako adiunkt, dr Jarosz wyjechał do Nigerii organizując studia dyplomowe z fizyki i pełniąc tamże obowiązki kierownika Katedry Fizyki i inne obowiązki akademickie. Od momentu przyjazdu do Kanady ponad osiemnaście lat temu dr Jarosz pracuje na Carleton University, obecnie jako profesor fizyki. Jego aktualna specjalizacja to fizyka i inżynieria biomedyczna, a w szczególności zastosowania ultradźwięków w onkologii. Zastosowania te obejmują symulacje efektów wytwarzania kontrolowanych podwyższonych temperatur w tkankach organów ludzkich. Na Carleton University dr Jarosz pełnił szereg obowiązków administracyjnych, takich jak zastępca kierownika departamentu fizyki d/s studiów, koordynatora studiów podyplomowych w fizyce medycznej, itp. Aktualnie dr Jarosz jest członkiem Senatu Carleton University. Dr Jarosz aktywnie uczestniczy w naukowych organizacjach międzynarodowych. Należąc do IEEE Engineering in Medicine and Biology Society jest on członkiem Komisji Konstytucji i Przepisów. Dr Jarosz był gościnnie edytorem w Medical Physics i jest on recenzentem prac naukowych dla Medical Physics, IEEE Transaction on Ultrasonics, on Biomedical Engineering, jak również on Instrumentation and Measurement.

Początek strony