Oznaka poročila: ARRS-RPROJ-ZP-2010-1/118 ZAKLJUČNO POROČILO O REZULTATIH RAZISKOVALNEGA PROJEKTA A. PODATKI O RAZISKOVALNEM PROJEKTU 1. Osnovni podatki o raziskovalnem projektu Šifra projekta L2-9212 Naslov projekta Preverjanje položaja radioaktivnih izvirov med obsevanjem tumorjev v brahi terapiji Vodja projekta 15642 Gregor Kramberger Tip projekta L Aplikativni projekt Obseg raziskovalnih ur 4.725 Cenovni razred C Trajanje projekta 01.2007 - 12.2009 Nosilna raziskovalna organizacija 106 Institut "Jožef Stefan" Raziskovalne organizacije - soizvajalke 302 ONKOLOŠKI INŠTITUT LJUBLJANA Družbeno- ekonomski cilj 06. Industrijska proizvodnja in tehnologija 2. Sofinancerji1 1. Naziv ELGO line, proizvodnja tiskanih vezij d.o.o. Naslov Podskrajnik 34, 1380 CERKNICA, Slovenija 2. Naziv Naslov 3. Naziv Naslov B. REZULTATI IN DOSEŽKI RAZISKOVALNEGA PROJEKTA 3. Poročilo o realizaciji programa raziskovalnega projekta2 3. Poročilo o realizaciji programa raziskovalnega projekta2 Izhodišče Obsevanje onkoloških bolnikov z vstavljanjem radioaktivnih izvirov v ležišče tumorja (brahiterapija) v zadnjih letih pridobiva na pomenu pri zdravljenju raka različnih lokalizacij. V 1 Q9 sodobni brahiterapiji z visoko in pulzno hitrostjo doze obsevamo tumorje s cilindričnim Ir izvirom dimenzij približno 1 mm x 4 mm. Radioaktivni izvir žarkov gama vstavi v tumor računalniško vodena naprava po katetrih, ki jih zdravnik predhodno vstavi v bolnika. Doza, ki jo prejme tkivo, je v bližini izvira visoka in z oddaljenostjo naglo pada. Z računalniško krmiljeno časovno in prostorsko optimizacijo zadrževanja izvira v različnih delih aplikatorja lahko dosežemo ugodno porazdelitev doze v obsevanem področju (eskalacija doze v tumorju ob spoštovanju tolerančnih omejitev normalnih tkiv). Predpogoj za uspešno optimizacijo pa je ustrezna topografska porazdelitev ustreznega števila aplikatorskih kanalov v obsevanem predelu. Slednjo določimo na podlagi slike tumorja s trodimenzionalno slikovno metodo, v glavnem računalniški tomografiji ali magnetni resonanci. Terapijo izvaja računalniško vodeni manipulator, kjer pa ni neodvisnega preverjanja (verificiranja) samega položaja izvira. Tako lahko prihaja do napak, ki so tehnične (izguba izvira, zatik) ali človeske narave (napačne povezave katetrov z manipulatorjem). Zato je Ameriško združenje za brahiterapijo kot zelo pomembno nalogo izpostavilo izdelavo naprave, ki bi omogočala sledenje izviru. Pri obsevanjih v Ljubljani je tarčni volumen, v katerem je potrebno spremljati izvir določen kocka O dimenzij 20 x 20 x 20 cm3 na razdalji okoli 40 cm. Premiki izvira med terapijo potekajo na sekundni skali in so reda velikosti 1 cm. Izdelava naprave V okviru projekta smo razvili prototip naprave. Naprava je »camera obscura« za visoko energijske fotone (192Ir - žarki gama do 885 keV). Sliko izvira tako dobimo na sensorskih elementih z uporabo odprtine v zaslonki ("pin-hole imaging"). Za senzorske elemente smo uporabili silicijeve pozicijsko občutljive detektorje. Detektorji so v osnovi diode, kjer je diodni spoj (spoj p-n) razdeljen v pasove. Razmik med 768 pasovi, kolikor jih imajo uporabljeni detektorji, znaša 80 o mm. Detektorji pokrivajo površino 6.2x6.2 cm2 in so debeli 300 mm. Ker takšni detektorji omogočajo določitev samo koordinate pravkotne na smer pasov, sta za sliko izvira potrebna dva ortogonalno orientirana detektorja. Čeprav je izkoristek silicijevih detektorjev za fotone energij nekaj 100 keV majhen (2 promila za spekter 192Ir) so tipični izviri uporabljeni v brahiterapiji (~37 GBq) takšni, da je število zaznanih fotonov v eni sekundi pri naši napravi še vedno ~20000-25000 (pri kotu med zaslonko in izvirom 20o in 0o - vidno polje) na razdalji 40 cm. Za določitev vseh treh prostorskih koordinat izvira je potrebno določiti sliki pri vsaj dveh različnih položajih zaslonk. Čeprav je prostorska ločljivost koordinate pravokotne na površino zaslonke (koordinata z) najboljša pri pravem kotu, je to pri zahtevanem opazovanem polju nerodno, saj sta morata biti oba merilni glavi (sklop detektor-zaslonka) oddaljeni za okoli 70 cm. To mehansko predstavlja slabšo rešitev. Uporabljeni pasovni detektorji so dovolj veliki, da so omogočili izdelavo ščita z več odprtinami v zaslonki, kjer dobimo sliko izvira na več mestih v detektorju. Takšna konfiguracija ima več prednosti kot so cenejša in bolj kompaktna izvedba, manjša masa in lažja rekonstrukcija. Zaradi manjšega kota med zaslonkami in izvirom pa je napaka pri določitvi koordiate z večja kot pri koordinatah x,y. Pred samo izdelavo smo delovanje naprave smo simulirali z orodjem GEANT4, v katerem smo upoštevali fizikalne procese, ki vlivajo na nastanek slike: comptonsko sipanje, fotoefekt in ionizacijske izgube elektronov pri prehodu skozi snov. Simulacija je bila tipa Monte-Carlo, kjer smo simulirali fotone iz izvira 192Ir (37 GBq), nato pa v več korakih sledili njihovemu potovanju skozi napravo (zaslonka, detektor, vezja). Na enak način smo sledili tudi elektronom po comptonskem sipanju. V rekontrukcijo slike smo upoštevali le tiste delce, ki so v siliciju pustili dovolj energije, da prožijo branje. Upoštevali smo šum elektronike in tako rekonstruirali položaj izvira v različnih časovnih intervalih (različnem številu izsevanih fotonov). Simulacija služila razumevanju in preverjanju delovanja naprave ter določitvi parametrov ščita in odprtin v zaslonki. Naprava je sestavljena iz svinčenega ščita dimenzij oblike prisekanega stožca (^=6 cm, r2=11cm, h=10 cm), ki ima 5 zaslonk razporejenih tako, da enakomerno pokrijejo celotno površino detektorja [(0,0) ,(-1,1),(1,-1),(-2,-2),(2,2); enote so cm relativno na center zaslonke]. Debelina zaslonke je 2 cm, zaslonke pa imajo obliko noževega rezila ("knife edge"). Velikost odprtine je r=2 mm v globini 1 cm (radija na površini zasloke 1.2 cm), kar hkrati omogoča dobro sprejemnost in dovolj ostro sliko izvira na detektorju . Detektorski ravnini sta vpeti tako, da je mogoče spreminjati razdaljo do zaslonke (1.5 - 8 cm), kar služi spreminjanju prostorske ločljivosti (povečave), kot tudi medsebojno razdaljo (min. 3 mm) z natančnostjo ~0.2 mm. Svinčeni ščit je debel 2 cm. Višina ščita, ki v celoti pokriva obe detektorja, omogoča dovolj dobro ščitenje pred direktnimi fotoni kot tudi fotoni in elektroni, ki so posledica Comptonskega sipanja, in predstavljajo v sliki ozadje ter posledično zmanjšujejo kontrast (napoved simulacije). Ščit se nadaljuje v jekleni valj višine 26 cm, v katerega je postavljen del elektronike za zajemanje podatkov. V jekleni del merilne glave so vpeti laserski označevalci položaja, ki omogočajo pozicioniranje naprave glede na področje sledenja izvira (»field of view«). Svinčeni ščit in skupaj z jeklenim delom tvori merilno glavo, ki tehta okoli 25 kg. Merilna glava ima dnu dva 50 polna priključka, ki jo povezujeta z krmilno elektroniko. Silicijevi detektorji so pritrjeni na tiskano vezje (hibrid, velikosti 10x11.7x0.1 cm2). Razporeditev odprtin v zaslonki določa, da dobimo na detektorju do 5 slik izvira, pri čemer je vsaka slika na detektorju v ravnini x ustreza natanko določeni sliki na detektorju v ravnini y, kadar je izvir v vidnem polju naprave. Simulacija je pokazala, da je določitev centra slike ob dani obliki odprtine v zaslonki dovolj razmak med pasovi okoli 0.5 mm. Z manjšanjem razdalje med pasovi se zmanjša kontrast, pri čemer pa se položaj centra slike ne spreminja. Ker imajo detektorji razdaljo med pasovi 80 mm (skupaj 768 pasov) smo jih 6 kratko sklenili in tako dobili efektivno razdaljo med pasovi 480 mm. Pasove smo povezali z ustreznim vhodom v večkanalni bralni čipi (VA-TA). Vsak izmed 128 kanalov bralnega čipa vsebuje nabojno občutljivi predojačevalec, ki mu sledi oblikovalec pulzov (shaper) s časom oblikovanja pulzov ts=150 ns in 4 ms (časovna in energijska ločljivost). Kadar odloženi naboj v posameznem pasu presega določen prag (ts=150 ns), dobimo na izhodu iz čipa prožilni signal in digitalni naslov pasu, ki je prožil branje. Vsak kanal ima 8 bitni števec, ki se ob proženju poveča za ena. Sliko izvira tako predstavlja porazdelitev števila zaznanih fotonov (proženj) po kanalih v danem časovnem oknu (frame). Za uskladitev razmika linij na bralnem čipu in detektorju, smo uporabili pretvornik razmika (pitch adapter), ki omogoča tudi kratkostično povezavo šestih pasov. Pretvornik je izdelan z litografskim postopkom na steklu. Sklop detektor-pretvornik-bralni čip predstavlja eno detektorsko ravnino. Vsaka detektorska ravnina je povezana s tremi sklopi krmilne elektronike. • V merilni glavi je vmesno tiskano vezje (intermediate board), ki služi prilagajanju nivojev logičnih signalov in analogno-digitalni-konverziji. Poleg zadetega pasu dobimo namreč na izhodu iz čipa tudi napetost sorazmerno odloženemu naboju v detektorju. Tako za vsako sliko poleg karte zadetkov (»hit- map«) dobimo tudi informacijo o višini signalov, ki jih za vsak dogodek shranimo v spektralni spomin (12 bitna AD pretvorba). • Vmesno tiskano vezje je povezano z nadzornim vezjem (control board), ki skrbi za: krmilne signale čipa, stanje števcev proženja in spomina spektra ter vezjem za komunikacijo z računalnikom. Vsaka detektorska ravnina ima neodvisno elektroniko, ki lahko le ustavi polnjenje števcev ko je karta zadetkov v eni ali drugi ravnini polna. Branje spomina in števcev poteka preko računalnika na zahtevo nadzornega vezja (polni 8-bitni števci) ali uporabnika. • Komunikacijsko vezje (communication board), ki skrbi za povezavo nadzornega vezja s PC-jem preko paralelnih (LPT) vrat. Poleg obeh nadzornih vezij in komunikacijskega vezja sta v kontrolni škatli (40x30x10 cm3) izvira napetosti: • programabilen izvir visoke napetosti, ki smo ga prav tako razvili za ta potrebe tega projekta (120 V, 5 mA, 8 bitna regulacija), in služi popolnemu osiromašenju detektorjev. Napetost popolnega osiromašenja uporabljnenih detektorjev okoli znaša 70 V, vsota tokov šestih pasov pa manj kot 20 nA pri sobni temperaturi. • izvir napajalne napetosti za bralno elektroniko (+/-2V, +/-5 V, 600 mA) in laserske označevalce položaja Za celotno napajanje sistema je tako potrebna le mrežna napetost 220V. Za popolno kontrolo nad napravo smo izdelali računalniško aplikacijo z bogatim grafičnim vmesnikom za operacijski sistem Windows. Aplikacija omogoča: • nastavitve parametrov naprave (laserski označevalci vidnega polja, visoka napetost, napajalne napetosti, kalibracija bralnega čipa - nastavitve praga proženja, popravki praga proženja za vsak posamezen kanal, maskiranje kanalov). • kontrolo zajemanja meritev (branje in ponastavljanje števcev in spektralnega spomina) in rekonstrukcijo položaja izvira • prikaz mape zadetkov (slike), spektra odložene energije in prikaz časovnega poteka položaja izvira • arhiviranje podatkov na trdi disk. Rekonstrukcijo položaja izvira določimo iz kart zadetkov, kjer poiščemo vse vrhove. Ti predstavljajo težišča slik izvirov. Ustrezna vrhova v obeh detektorskih ravninah sta s pripadajočo odprtino v zaslonki povezana s premico. Položaj izvira je točka v prostoru, kjer je vsota kvadratov razdalj do vseh premic najmanjša.Večje število zaslonk zmanjša napako določitve položaja, kar je posebej pomembno za koordinato pravokotna na zaslonko, saj zmanjša napako za okoli 50%, glede na konfiguracijo z le dvema zaslonkama. Meritve V okviru projekta smo izvedli vrsto meritev v laboratoriju in na Onkološkem institutu, kjer smo 1 Q? preverjali položaj terapevtskega izvira Ir v zraku in v fantomu izdelanem iz pleksi stekla. Osnovne merjene lastnosti naprave v marsičem prekašajo potrebne. Sekvenca signalov (vhodno/izhodnih) za branje dogodka je dolga okoli 6-7 ms (odvisno od sočasnih interakcij - multiple hits), kar pomeni, da je teoretična hitrost detekcije fotonov okoli 150 kHz. Ta hitrost je omejena z branjem stanja obeh kart zadetkov nadzornega vezja v računalnik, ki traja okoli ~17 ms, kadar beremo samo mape zadetkov in okoli 3 s, če beremo tudi spekter odložene energije v detektorju - kompletno analogno informacijo (CPU AMD Athlon 64, Windows XP). Meritve so pokazale, da je hitrost zajemanja z terapevskim izvirom okoli 5 Hz (čas branja 90 ms), kar zadošča in hkrati pomeni, da je naprava uporabna tudi za močnejše vire sevanja, kjer je čas med premiki krajši. Kalibracija bralnih kanalov je pokazala, da je šum kanalov izražen v naboju okoli ENC~1100 e (ts=150 ns) in varira med kanali <10%. Izmerili smo ga z meritvijo pogostosti proženja pri spreminjanju nivoja praga. Razlike v osnovnem napetostnem nivoju kanalov so dovolj majhne (reda velikosti šuma), da jih je mogoče kompenzirati s majhnimi popravki globalnega globalnega nivoja praga za vsak posamezen kanal (3 bitni DAC vgrajen v bralni čip), s čimer dosežemo enak energijski nivo proženja vseh kanalov. Tako meritev šuma kot popravki globalnega nivoja proženja so del kalibracijske procedure naprave. Pri meritvah s terapetvskim izvirom smo postopek obsevanja opravili v testnem fantomu narejenem iz pleksi stekla (20x20x20 cm3). Meritve so pokazale, da je napaka v določitvi položaja izvira v testnem volumnu med 1-2 mm v ravnini zaslonke in približno 4-5 mm v smeri pravkotni na zaslonko (nivo praga 20 keV, dzas-det=4 cm, ~6000 proženj na sliko), kar se dobro ujema z rezultati simulacij. Ker se izvir nahaja v katetru lahko z zaporednimi meritvami položaja izvira določimo položaj katetra, ki je določen bolj natančno kot vsaka posamezna meritve (nedoločenost pada približno s korenom števila merjenih točk). Izmerjena napaka dolžine premika terapevtskega izvira med dvema zaporednima premikoma terapevtskega izvira znaša okoli 1 mm, kar je enako napaki na dolžini premika, ki jo podaja proizvajalec obsevalne naprave postavljene na Onkološkem institutu v Ljubljani. 4. Ocena stopnje realizacije zastavljenih raziskovalnih ciljev3 Ocenjujemo, da smo v projektu realizirali cilje, ki smo si jih zadali v prijavi. Izdelali smo napravo, ki je z zadostno natančnostjo sposobna meriti premike terapevtskega izvira in tako omogoča neodvisno preverjanje položaja med terapijo. Menimo, da so rezultati projekta dovolj spodbudni za nadaljevanje dela, s ciljem uporabe naprave v terapevtski praksi. 5. Utemeljitev morebitnih sprememb programa raziskovalnega projekta4 6. Najpomembnejši znanstveni rezultati projektne skupine5 Znanstveni rezultat 1. Naslov SLO Lokalizacija visoko aktivnega izvira 192Ir med obsevanji v brahiterapiji z uporabo silicijevih detektorjev ANG Localization of high dose rate 192Ir source during branchytherapy treatment using silicon detectors Opis SLO V odmevnem referatu na eni največjih konferenc s področja smo predstavili napravo, meritve s terapevtskim izvirom v fantomu, ter njihovo primerjavo s simulacijami. ANG In well received oral contribution at one of the largest conferences in the field we presented the apparatus, measurements with therapeutic source in the phantom and their comparison with the simulations. Objavljeno v World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering, 7-12 September, 2009, Munich, Germany, (IFMBE proceedings, vol. 25). Heidelberg: Springer, 2009, str. 577-580. Tipologija 1.08 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci COBISS.SI-ID 22883111 2. Naslov SLO Preverjanje položaja visoko aktivnega izvira 192Ir med obsevanji v brahiterapiji ANG Verification of high dose rate 192Ir source position during brachytherapy treatment Opis SLO V članku smo predstavili meritve s terapevtskim izvirom v fantomu. Določili smo absolutno napako položaja izvira v prostoru in relativno napako položaja pred in po premiku izvira z aplikatorjem. Z rezultati meritev smo potrdili uporabnost silicijevih detektorjev v tej aplikaciji. ANG Measurements with therapeutic source were presented in the paper. We determined the absolute uncertanity of source position in the field of view and also the relative uncertainty before and after the source moved. The measurements have proven that position sensitive silicon detectors are appropriate for such applications. Objavljeno v Vsebina članka je bila predstavljena na "11th Pisa meeting on advanced detectors", La Biodola, Isola d'Elba (Italija) 24 - 30 maj, 2009. Članek je bil poslan v objavo v Nucl. Instr. And Methods A in je v trenutku oddaje poročila v tisku ( referenca doi:10.1016/j.nima.2009.09.122 ). Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 0 3. Naslov SLO Lokaliziranje terapevtskega izvira ANG Brachytherapy source localization Opis SLO Predstavljene so bile meritve s fantomom in v zraku na Onkološkem institutu, kjer smo z meritvami določili osnovne parametre slike, kot so čas potreben za zajemanja slike in določanja vrhov v sliki. Preverili smo kalibracijo naprave in predstavili prve meritve položaja izvira. OPOMBA: Tipologija prispevka v COBISSu je 3.15, vendar jo uporabniški vmesnik ne dovoli vnesti. First measurements with phantom were performed with therapeutical radio- active source at the Institute of Oncology. The principal parameters of the ANG acquired image were measured: such as frame read-out time, peak- searching algorithm. The precise alignment of the device was attempted as well as the first determination of the source position. These measurements proved suitability of silicon detectors for the application. Objavljeno v Predstavljeno na "MADEIRA Workshop on Minimizing activity and dose with enhanced image quality by radiopharmaceutical administrations", Ljubljana, Februar 2009. Tipologija 1.08 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci COBISS.SI-ID 22561831 4. Naslov SLO Naprava za sledenje izvira med obsevanji v brahiterapiji ANG Device for Remote Source Tracking During Brachytherapy Treatment Opis SLO V prispevku smo podali opis naprave, predstavili njene lastnosti in možnosti uporabe. Poudarili smo ključne izboljšave, ki jih naprava nudi pri terapiji, ter prednosti pred konkurenčnimi napravami, ki so prav tako v razvoju. Izpostavili smo ekonomske prednosti in možnost izdelave v Sloveniji. OPOMBA: Tipologija prispevka v COBISSu je 3.15, vendar jo uporabniški vmesnik ne dovoli vnesti. ANG We presented the design and construction of the apparatus, its properties and potential applications. The emphasis was give on advantages for the patient treatment, advantages over the similar devices being under construction in terms of costs, and ability for its assembly in Slovenia. Objavljeno v predstavljeno na mednarodni konferenci "Technology Transfer Conference", Ljubljana, 1-2. Oktober, 2009. Tipologija 1.08 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci COBISS.SI-ID 23541543 5. Naslov SLO ANG Opis SLO ANG Objavljeno v Tipologija COBISS.SI-ID Najpomembnejši družbeno-ekonomsko relevantni rezultati projektne skupine6 Družbeno-ekonomsko relevantni rezultat 1. Naslov SLO NAGRADA "INOVATIVNOST ZA GOSPODARSTVO" Naprava za sledenje izvira med obsevanji v brahiterapiji ANG INNOVATIONS FOR ECONOMY REWARD Opis SLO Mednarodna strokovna komisija je prisodila nagrado za idejo in izvedbo naprave. Ocenjevanje prijavljenih projektov je potekalo v okviru Mednarodne konference za prenos tehnologij. ANG International committee awarded the idea and construction of the apparatus. The evaluation of the projects was performed in the framework of the "Technology Transfer Conference". Šifra E.02 Mednarodne nagrade Objavljeno v predstavljeno na "Technology Transfer Conference", Jožef Stefan Institute, Ljubljana, 1-2.Oktober, 2009. Tipologija 3.15 Prispevek na konferenci brez natisa COBISS.SI-ID 23541543 2. Naslov SLO Pogledi na sodobno znanost - Razvoj naprave za sledenje radiaktivnih izvirov med obsevanjem v brahiterapiji ANG A look at the modern science - "Verification of radioactive sources positioning during brachytherapy Opis SLO V oddaji smo se pogovarjali o ideji projekta, njegovem poteku in ciljih v prihodnosti. ANG The discussion in the broadcast was about the original idea, the current progress and future goals. Šifra F.22 Izboljšanje obstoječih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Objavljeno v Radio Slovenija, 3. program ARS, 10.3.2008 Ponovitev avgusta 2008. Tipologija 3.11 Radijski ali TV dogodek COBISS.SI-ID 22560295 3. Naslov SLO Intervju v oddaji "Poslovne krivulje" ANG Inteview in the broadcast "Bussines curves" Opis SLO V intervjuju smo se pogovarjali o prenosu idej,izumov in znanja iz raziskovalnih ustanov v prakso. Povod za intervju je bila nagrada "Inovativnost za gospodarstvo". ANG The subject of the interview was the transfer of ideas, innovations and knowhow from public research institutions to private companies. The reason for the interview was the "Innovations for economy" reward. Šifra F. 17 Prenos obstoječih tehnologij, znanj, metod in postopkov v prakso Objavljeno v Radio Slovenija, 2. program - Val 202, 14.10.2009. Tipologija 3.11 Radijski ali TV dogodek COBISS.SI-ID 23541799 4. Naslov SLO Ogranizacija 12. delavnice mednarodne kolaboracije RD50 ANG Organization of "12th RD50 - Workshop on Radiation hard semiconductor devices for very high luminosity colliders" Opis SLO Delavnica je povezana z razvojem silicijevih detektorjev v visokih sevalnih poljih. Detektorji, ki so uporabljeni pri razvoju naprave so v veliki meri plod raziskav te kolaboracije. Delavnica je gostila približno 60 raziskovalcev iz 14 držav. ANG The workshop is dedicated to development of position sensitive silicon detectors for usage in hard radiation fields. The silicon detectors used in construction of the apparatus incorporate many technical solutions and findings of the collaboration. Šifra B.01 Organizator znanstvenega srečanja Objavljeno v Zbornik povzetkov in prispevkov je v elektronski obliki dostopen na http://indico.cern.ch/conferenceOtherViews.py? view=cdsagenda&confId=25427 Domaca stran dogodka je http://rd50.web.cern.ch/rd50/12th-workshop/default.htm Tipologija 2.30 Zbornik strokovnih ali nerecenziranih znanstvenih prispevkov na konferenci COBISS.SI-ID 22252583 5. Naslov SLO Določanje položaja radioaktivnega izvira med brahiterapijo z uporabo Angerjeve kamere ANG Positioning of radioactive source during brachytheraphy tumor treatment using Anger camera Opis SLO Razvoj naprave, meritve in simulacije so predmet doktorske naloge mladega raziskovalca Mateja Batiča. Za mentorja je bil izbran doc. dr. Igor Mandić. ANG The development of the apparatus, measurements and interpretation of the measurements are part of the PhD thesis of young researcher Matej Batič. The supervisor of the thesis is doc. dr. Igor Mandić. Šifra D.09 Mentorstvo doktorandom Objavljeno v Zagovor doktorskega dela je predviden v maju 2010 na Fakulteti za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani. Tipologija 4.00 Sekundarno avtorstvo COBISS.SI-ID 0 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega projekta 8. Drugi pomembni rezultati projetne skupine7 9. Pomen raziskovalnih rezultatov projektne skupine- 9.1. Pomen za razvoj znanosti9 SLO_ Kljub temu da izvedba projekta zahteva znanstvene metode dela, še posebej v simulaciji, rekonstrukciji dogodkov in nekaterih rešitvah bralne elektronike, je projekt vendarle aplikativne narave. Njegov pomen za bazično znanost je zato manjši, toliko večja pa je njegova uporabna vrednost. Ob tem velja opozoriti, da bo naprava poleg zagotavljanja kakovosti med obsevalnimi terapijami omogočila tudi izboljšave postopkov terapije in s tem potencialno pripomogla k napredku v medicinski znanosti. ANG Although the work on the project requires scientific methods and approach, especially for simulation techniques, reconstruction of events and for parts of read-out electronics, the project is nevertheless of applicative nature. Its importance for fundamental science is therefore not so high, but on the other hand its applicative value is significant. It is important to emphasize that apart from quality assurance in brachytherapy treatment, the device offers potential improvements in therapy procedures. In that way it can have an impact on progress in medical science. 9.2. Pomen za razvoj Slovenije10 SLO_ Naprava je v prvi vrsti namenjena zagotavljanju kakovosti pri onkološkem zdravljenju z brahiterapijo. Trenutno se v Sloveniji nahaja en sama obsevalna naprava, vendar je v načrtu postavitev obsevalne naprave tudi v mariborski bolnišnici. Kljub jasnemu osnovnemu namenu, je uporabnost naprave lahko širša. Takšnen primer je na primer hitro preverjanje položaja katerov po dolgotrajnih obsevanjih. Pri raku prostate je potrebno pacienta med terapijo večkrat slikati s CT (rentgen) in ugotoviti relativen premik cevk. Prestavitev pacienta je boleč in zamuden proces povezan tudi z dodatnimi stroški. Ugotavljanje relativne pozicije katetrov s hitrimi premiki izvira bi tako zelo poenostavilo terapijo. Razvoj naprave, pri kateri sodeluje tudi podjetje ELGOline, predstavlja visokotehnološki izdelek, ki potencialno odpira možnost proizvodnje večjega števila naprav in gotovo pripomore k tehnološkemu razvoju Republike Slovenije. Pomemben del projekta je razvoj fleksibilnih tiskanih vezij z zelo majhnim razmikom med linijami, ki so uporabna v različnih aplikacijah. ANG The device is meant for quality assurance in brachytherapy. At the moment a single therapy applicator is used in Slovenia, however a second one is planned at Maribor hospital. Although quality assurance during therapy is the main purpose, the usage of device can be extended. One such possibility is quick check for catheter position after long term therapy. For prostate cancer therapies several CT scans are required to establish the relative moment of catheters and correct their position. The movement of patient and taking of CT scans is a painful and costly procedure. Determination of source position by quick movements of source would therefore greatly simplify the therapy. The development of aparatus in cooperation with ELGO line represents a development of high- tech product. In opens a possibility for production of larger number of devices and certainly improves the technological development of Slovenia. An important part of the project is development of flexible printed board circuits with fine pitch, which can found place in many applications. 10. Samo za aplikativne projekte! Označite, katerega od navedenih ciljev ste si zastavili pri aplikativnem projektu, katere konkretne rezultate ste dosegli in v kakšni meri so doseženi rezultati uporabljeni Cilj F.01 Pridobitev novih praktičnih znanj, informacij in veščin Zastavljen cilj ©DA NE Rezultat Dosežen 6 Uporaba rezultatov V celoti 6 F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj Zastavljen cilj €:DA J NE Rezultat 1 Dosežen 6 Uporaba rezultatov |V celoti 6 F.03 Večja usposobljenost raziskovalno-razvojnega osebja Zastavljen cilj ©DA NE Rezultat 1 Dosežen 6 Uporaba rezultatov V celoti 6 F.04 Dvig tehnološke ravni Zastavljen cilj ©da One Rezultat Dosežen 6 Uporaba rezultatov V celoti 6 F.05 Sposobnost za začetek novega tehnološkega razvoja Zastavljen cilj DA ©NE Rezultat 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.06 Razvoj novega izdelka Zastavljen cilj ©DA NE Rezultat 1 Dosežen 6 Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih 6 F.07 Izboljšanje obstoječega izdelka Zastavljen cilj ©DA ©NE Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.08 Razvoj in izdelava prototipa Zastavljen cilj ©DA NE Rezultat Dosežen 6 Uporaba rezultatov 1 Uporabljen bo v naslednjih 3 letih 6 F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj Ü DA ©NE Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.10 Izboljšanje obstoječega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj DA ©NE Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 6 F.11 Razvoj nove storitve Zastavljen cilj da One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.12 Izboljšanje obstoječe storitve Zastavljen cilj da One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.13 Razvoj novih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj da One Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.14 Izboljšanje obstoječih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj da One Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.15 Razvoj novega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj da One Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 6 F.16 Izboljšanje obstoječega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj da One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.17 Prenos obstoječih tehnologij, znanj, metod in postopkov v prakso Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih 6 Uporaba rezultatov |V celoti 6 F.18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference) Zastavljen cilj DA One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.19 Znanje, ki vodi k ustanovitvi novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 Dosežen 6 Uporaba rezultatov 1V celoti 6 F.20 Ustanovitev novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj Oda NE Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih 6 Uporaba rezultatov V celoti 6 F.21 Razvoj novih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj Oda One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.22 Izboljšanje obstoječih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj ;Oda ne Rezultat 1 Dosežen 6 Uporaba rezultatov 1 Uporabljen bo v naslednjih 3 letih 6 F.23 Razvoj novih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj da One Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 6 F.24 Izboljšanje obstoječih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj da One Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 6 F.25 Razvoj novih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj Oda One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.26 Izboljšanje obstoječih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj da One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.27 Prispevek k ohranjanju/varovanje naravne in kulturne dediščine Zastavljen cilj da One Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.28 Priprava/organizacija razstave Zastavljen cilj Oda One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.29 Prispevek k razvoju nacionalne kulturne identitete Zastavljen cilj DA ©NE Rezultat 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.30 Strokovna ocena stanja Zastavljen cilj da One Rezultat i 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.31 Razvoj standardov Zastavljen cilj da One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.32 Mednarodni patent Zastavljen cilj da One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.33 Patent v Sloveniji Zastavljen cilj da One Rezultat i 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.34 Svetovalna dejavnost Zastavljen cilj da One Rezultat i 6 Uporaba rezultatov 6 F.35 Drugo Zastavljen cilj da One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 Komentar 11. Samo za aplikativne projekte! Označite potencialne vplive oziroma učinke vaših rezultatov na navedena področja Vpliv Ni vpliva Majhen vpliv Srednji vpliv Velik vpliv G.01 Razvoj visoko-šolskega izobraževanja G.01.01. Razvoj dodiplomskega izobraževanja O O o o G.01.02. Razvoj podiplomskega izobraževanja o o o o G.01.03. Drugo: o o o o G.02 Gospodarski razvoj G.02.01 Razširitev ponudbe novih izdelkov/storitev na trgu O O O © G.02.02. Širitev obstoječih trgov o 0 o o G.02.03. Znižanje stroškov proizvodnje © o o o G.02.04. Zmanjšanje porabe materialov in energije O 0 O O G.02.05. Razširitev področja dejavnosti o o 0 o G.02.06. Večja konkurenčna sposobnost o o 0 o G.02.07. Večji delež izvoza o o 0 o G.02.08. Povečanje dobička o 0 o o G.02.09. Nova delovna mesta o 0 o o G.02.10. Dvig izobrazbene strukture zaposlenih O O 0 O G.02.11. Nov investicijski zagon o o 0 o G.02.12. Drugo: o o o o G.03 Tehnološki razvoj G.03.01. Tehnološka razširitev/posodobitev dejavnosti O O 0 O G.03.02. Tehnološko prestrukturiranje dejavnosti © O O O G.03.03. Uvajanje novih tehnologij o o 0 o G.03.04. Drugo: o o o o G.04 Družbeni razvoj G.04.01 Dvig kvalitete življenja o o 0 o G.04.02. Izboljšanje vodenja in upravljanja © o o o G.04.03. Izboljšanje delovanja administracije in javne uprave © O O O G.04.04. Razvoj socialnih dejavnosti © o o o G.04.05. Razvoj civilne družbe © o o o G.04.06. Drugo: o o o o G.05. Ohranjanje in razvoj nacionalne naravne in kulturne dediščine in identitete © O O O G.06. Varovanje okolja in trajnostni razvoj © O O O G.07 Razvoj družbene infrastrukture G.07.01. Informacijsko-komunikacijska infrastruktura © O O O G.07.02. Prometna infrastruktura © o o o G.07.03. Energetska infrastruktura © o o o G.07.04. Drugo: o o o o G.08. Varovanje zdravja in razvoj zdravstvenega varstva O O 0 O G.09. Drugo: o o o o Komentar 12. Pomen raziskovanja za sofinancerje, navedene v 2. točki11 1. Sofinancer ELGO line, proizvodnja tiskanih vezij d.o.o. Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: 50.075,00 EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: 25,00 % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. V okviru projekta je podjetje ELGOline d.o.o. začelo z razvojem večplastnih tanko linijskih tiskanih vezij na fleksibilnem substratu. F. 10 2. Naprava predstavlja visokotehnološki izdelek, ki potencialno odpira možnost proizvodnje večjega števila naprav, kjer bi podjetje ELGOline igralo pomembno vlogo. F.06 3. 4. 5. Komentar Ocena Medsebojno sodelovanje in rezultate projekta ocenjujemo kot dobro. Po specifikacijah uporabnika smo razvili postopek za izdelavo večplastnih fleksibilnih vezij s povezavami med posameznimi plastmi. Posebna zahteva je bila izdelava bakrenih linij širine 40 ^m s presledkom 40 ^m. Izvajalec projekta je razvil tehnologijo povezovanja struktur na vezjih s senzorskimi elementi na detektorjih s tehnologijo tiskanja polimernih lepil, kar omogoča njihovo uporabo v komercialnem segment. Ocenjujemo, da je bil projekt za podjetje ELGOline koristen in uspešen, saj je sprožil vpeljavo novega tehnološkega postopka. Prav tako ima podjetje namen sodelovati pri morebitnem prehodu prototipne naprave v izdelek. 2. Sofinancer Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. 2. 3. 4. 5. Komentar Ocena Sofinancer Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Sifra 3 1. 2. 3. 4. 5. Komentar Ocena C. IZJAVE Podpisani izjavljam/o, da: • so vsi podatki, ki jih navajamo v poročilu, resnični in točni • se strinjamo z obdelavo podatkov v skladu z zakonodajo o varstvu osebnih podatkov za potrebe ocenjevanja, za objavo 6., 7. in 8. točke na spletni strani http://sicris.izum.si/ ter obdelavo teh podatkov za evidence ARRS • so vsi podatki v obrazcu v elektronski obliki identični podatkom v obrazcu v pisni obliki • so z vsebino zaključnega poročila seznanjeni in se strinjajo vsi soizvajalci projekta Podpisi: Gregor Kramberger in podpis vodje raziskovalnega projekta zastopnik oz. pooblaščena oseba RO Kraj in datum: Ljubljana 18.4.2010 Oznaka poročila: ARRS-RPROJ-ZP-2010-1/118 1 Samo za aplikativne projekte. Nazaj 2 Napišite kratko vsebinsko poročilo, kjer boste predstavili raziskovalno hipotezo in opis raziskovanja. Navedite ključne ugotovitve, znanstvena spoznanja ter rezultate in učinke raziskovalnega projekta. Največ 18.000 znakov vključno s presledki (približno tri strani, velikosti pisave 11). Nazaj 3 Realizacija raziskovalne hipoteze. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikosti pisave 11). Nazaj 4 Samo v primeru bistvenih odstopanj in sprememb od predvidenega programa raziskovalnega projekta, kot je bil zapisan v predlogu raziskovalnega projekta. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikosti pisave 11). Nazaj 5 Navedite največ pet najpomembnejših znanstvenih rezultatov projektne skupine, ki so nastali v času trajanja projekta v okviru raziskovalnega projekta, ki je predmet poročanja. Za vsak rezultat navedite naslov v slovenskem in angleškem jeziku (največ 150 znakov vključno s presledki), rezultat opišite (največ 600 znakov vključno s presledki) v slovenskem in angleškem jeziku, navedite, kje je objavljen (največ 500 znakov vključno s presledki), izberite ustrezno šifro tipa objave po Tipologiji dokumentov/del za vodenje bibliografij v sistemu COBISS ter napišite ustrezno COBISS.SI-ID številko bibliografske enote. Navedeni rezultati bodo objavljeni na spletni strani http://sicris.izum.si/. PRIMER (v slovenskem jeziku): Naslov: Regulacija delovanja beta-2 integrinskih receptorjev s katepsinom X; Opis: Cisteinske proteaze imajo pomembno vlogo pri nastanku in napredovanju raka. Zadnje študije kažejo njihovo povezanost s procesi celičnega signaliziranja in imunskega odziva. V tem znanstvenem članku smo prvi dokazali... (največ 600 znakov vključno s presledki) Objavljeno v: OBERMAJER, N., PREMZL, A., ZAVAŠNIK-BERGANT, T., TURK, B., KOS, J.. Carboxypeptidase cathepsin X mediates ß2 - integrin dependent adhesion of differentiated U-937 cells. Exp. Cell Res., 2006, 312, 2515-2527, JCR IF (2005): 4.148 Tipopologija: 1.01 - Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID: 1920113 Nazaj 6 Navedite največ pet najpomembnejših družbeno-ekonomsko relevantnih rezultatov projektne skupine, ki so nastali v času trajanja projekta v okviru raziskovalnega projekta, ki je predmet poročanja. Za vsak rezultat navedite naslov (največ 150 znakov vključno s presledki), rezultat opišite (največ 600 znakov vključno s presledki), izberite ustrezen rezultat, ki je v Šifrantu raziskovalnih rezultatov in učinkov (Glej: http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/sifranti/sif-razisk- rezult.asp), navedite, kje je rezultat objavljen (največ 500 znakov vključno s presledki), izberite ustrezno šifro tipa objave po Tipologiji dokumentov/del za vodenje bibliografij v sistemu COBISS ter napišite ustrezno COBISS.SI-ID številko bibliografske enote. Navedeni rezultati bodo objavljeni na spletni strani http://sicris.izum.si/. Nazaj 7 Navedite rezultate raziskovalnega projekta v primeru, da katerega od rezultatov ni mogoče navesti v točkah 6 in 7 (npr. ker se ga v sistemu COBISS ne vodi). Največ 2.000 znakov vključno s presledki. Nazaj 8 Pomen raziskovalnih rezultatov za razvoj znanosti in za razvoj Slovenije bo objavljen na spletni strani: http://sicris.izum.si/ za posamezen projekt, ki je predmet poročanja. Nazaj 9 Največ 4.000 znakov vključno s presledki Nazaj 10 Največ 4.000 znakov vključno s presledki Nazaj 11 Rubrike izpolnite/prepišite skladno z obrazcem "Izjava sofinancerja" (http://www.arrs.gov.si/sl/progproj/rproj/gradivo/), ki ga mora izpolniti sofinancer. Podpisan obrazec "Izjava sofinancerja" pridobi in hrani nosilna raziskovalna organizacija - izvajalka projekta. Nazaj Obrazec: ARRS-RPROJ-ZP/2010 v1.00a 67-5F-3F-6A-75-6A-FA-5F-A1-39-BF-7A-44-AD-49-09-D6-28-57-8C