Medicinska fizika u Balthazargradu[1]

– ogled o Zavodu za medicinsku fiziku i zaštitu od zračenja Kliničkog bolničkog centra Rijeka –

(Riječ pročelnika)

​Put primjene fizike u Kliničkom bolničkom centru Rijeka su utrle dvije uistinu posebne osobe, fizičarke, znanstvenice i drage profesorice doc.dr.sc. Neda Stipčić Šolić i prof.dr.sc. Vesna Švarcer. Gotovo istovremeno, sredinom 60-ih godina prošlog stoljeća, započele su svoje bavljenje medicinskom fizikom, aktivno sudjelovavši u pokretanju novih područja primjene ionizirajućeg zračenja u riječkoj medicini-radijacijske onkologije i nuklearne medicine. Tijekom dugogodišnjeg djelovanja svojim su znanjem, mudrošću, radnom etikom i  entuzijazmom postavile osnovu za rad fizičara te razvoj medicinske fizike u Kliničkom bolničkom centru Rijeka. Svime što od njih baštinimo učinile su mogućim ovo što je danas Zavod za medicinsku fiziku i zaštitu od zračenja te ono što bi u budućnosti mogao biti.

Zavod za medicinsku fiziku i zaštitu od zračenja je ustrojbena jedinica Kliničkog bolničkog centra Rijeka. Suština postojanja Zavoda je primjena fizike u svrhu dijagnostike i liječenja. U KBC Rijeka se ona ogleda u uporabi ionizirajućeg zračenja i nuklearne magnetske rezonancije te razvoju i primjeni umjetne inteligencije. Zavod čine četiri organizacijske jedinice medicinskih fizičara:

1. 1. 1. Odjel za radijacijsku fiziku i dozimetriju
      2. Odjel za radioterapijsku fiziku
      3. Odjel za fiziku slikovne dijagnostike
      4. Odjel za kvalitetu radioloških postupaka

Odjeli nisu disjunktni skupovi pa većina fizičara sudjeluju u radu barem dva odjela. Smisao je slobodan protok ljudi i ideja u svrhu jačanja kapaciteta Zavoda te svakog od fizičara ponaosob. Svaki od Odjela zasebno te svi oni zajedno svakodnevno čine da primjena fizike u Kliničkom bolničkom centru Rijeka doprinese kvaliteti postupaka dijagnostike i liječenja. Prvenstveno u radijacijskoj onkologiji, nuklearnoj medicini, dijagnostičkoj i intervencijskoj radiologiji, ali i drugim područjima. Fizičari sa Zavoda također aktivno sudjeluju u promišljanju i provedbi Programa osiguranja kvalitete Kliničkog bolničkog centra Rijeka te upravljaju sustavom zaštite od ionizirajućeg zračenja.

Ukratko, riječki medicinski fizičari rade i čine sve što se od fizičara očekuje u sveučilišnim bolnicama europskih zemalja. To je dobrim dijelom zato jer su u nekima od njih (Amsterdam, Beč, Bruxelles, Brescia, Budimpešta, Firenca, Gent, Graz, Leeds, Leuven, Lund, Ljubljana, Olomouc, Milano, Novara, Pisa, Stockholm…) imali prigodu boraviti i učiti. Obavljanje svakodnevnih kliničkih poslova i radnih zadataka je nužan uvjet bivstvovanja medicinskih fizičara. To podrazumijeva provedbu mnogobrojnih aktivnosti koje ispunjavaju osnovnu svrhu rada fizičara u medicini. Međutim, uz sve to, fizičari sa Zavoda nastoje činiti i nešto što bi moglo učiniti razliku. Nadgradnja je to poslovima fizičara u medicini pa zaslužuje da ponešto o tome bude spomenuto.

Stručno djelovanje Zavoda (ponekad) biva promišljano i na nešto većoj skali. Tako je poodavno predložen projekt uspostave i provedbe programa osiguranja kvalitete uporabe ionizirajućeg zračenja i standardizacije izvođenja radioloških postupaka u javno-zdravstvenim ustanovama zapadne regije RH (Dom zdravlja Primorsko-goranske županije, Opća bolnica Pula i Istarski domovi zdravlja). Suradnja traje i danas, a u međuvremenu je proširena na Kliniku za infektivne bolesti Dr. Fran Mihaljević iz Zagreba i Opću bolnica Karlovac. Programom je sada obuhvaćeno i osiguranje kvalitete slikovnog prikaza nuklearnom magnetskom rezonancijom.

Fizičari sa Zavoda znanstveno-istraživačkim, ali i nastavnim radom čine suštinu postojanja Katedre za medicinsku fiziku i biofiziku na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Rijeci. Poučavaju na sveučilišnim studijskim programima Medicine, Medicinsko laboratorijske dijagnostike i Sanitarnog inženjerstva. Na Fakultetu zdravstvenih studija izvode nastavu na studiju Radiološke tehnologije, a na Medicinskim fakultetima Sveučilišta u Rijeci i Splitu sudjelu

ju u izvođenju poslijediplomskog studija Klinička radiologija. Klinički bolnički centar Rijeka je suradna ustanova na Doktorskom studiju Fizika čiji je utemeljitelj i nositelj Fakultet za fiziku Sveučilišta u Rijeci pa su fizičari sa Zavoda uključeni u rad doktorskog studija.

Zavod s vremena na vrijeme (po pozivu) sudjeluje u popularizacijskim aktivnostima. U prošlosti su fizičari sa Zavoda sudjelovali na Zimskim školama fizike u organizaciji Fakulteta za fiziku Sveučilišta u Rijeci, a organizirane su i posjete riječkim Prirodoslovno-grafičkoj školi i Prvoj sušačkoj hrvatskoj gimnaziji, dok su maturanti Salezijanske gimnazije posjetili Zavod.

Fizičari sa Zavoda osmišljavaju, vode i provode znanstvena istraživanja u svrhu primjene rezultata u kliničkom radu. Do sada je provedeno više istraživanja s ciljem ispitivanja karakteristika računalnih algoritama ugrađenih u sustave za izračun i optimizaciju raspodjele apsorbirane doze u radijacijskoj onkologiji. Provodi se istraživanje vezano uz dozimetriju radiokromskim filmom i dozimetriju uskih snopova X-zraka visokih energija u suradnji s Onkološkim inštitutom Ljubljana, Slovenija (B. Casar, I. Mendez). Optimizacija dijagnostičkih postupaka u nuklearnoj medicini, napose onih kod perfuzije miokarda, obilježena je višegodišnjom suradnjom sa Azienda Ospedaliero Universitaria Maggiore della Carità, Novara, Italija (R. Matheoud, M. Brambilla). U suradnji sa Sveučilištem u Lundu, Švedska (M. Ljungberg) provodi se istraživanje vezano za primjenu Monte Carlo algoritama u jednofotonskoj emisijskoj kompjuteriziranoj tomografiji. Dugogodišnja je i suradnja s Massachusetts General Hospital/Harvard Medical School, Boston, SAD (M. Kalra) na temama iz područja radiološke dijagnostike. Posljednjih nekoliko godina, u području fizike slikovnog prikaza nuklearnom magnetskom rezonancijom, provodi se istraživanje i razvoj metode određivanja gustoće koštanog dijela kralježnice iz MR signala koristeći neuralne mreže za semantičku segmentaciju i predikciju vrijednosti.

Također se razvija metoda mjerenja temperature tijekom slikovnog prikaza nuklearnom magnetskom rezonancijom koristeći sonde s optičkim vlaknima u posebnom fantomu. Taj i neki drugi fantomi su osmišljeni i izrađeni u Laboratoriju za modeliranje, elektroniku, 3D ispis&drugo koji djeluje u sklopu Zavoda. Laboratorij je, u stvari, radionica u kojoj stereolitografski 3D resin printer zajedno s alatima za strojnu i ručnu obradu materijala omogućuje vlasiti razvoj i proizvodnju fantoma, primarno u istraživačke svrhe. Oprema za generiranje i obradu elektroničkih signala, pak, služi za kalibraciju i razvoj mjernih instrumenata za potrebe rada i istraživanja medicinskih fizičara. Zavodsko „superračunalo“ (Beast), služi za provedbu složenih izračuna i simulacija te edukaciju i obuku tzv. dubokih konvolucijskih neuralnih mreža.

Znatan dio istraživanja provedenih na Zavodu je vezan za provedbu projekata Međunarodne agencije za atomsku energiju (IAEA). Aktivnosti projekata bile su posvećene razvoju modela i metodologija vezanih za uporabu ionizirajućeg zračenja u područjima djelovanja Zavoda što je doprinijelo  razvoju i unaprijeđenju primjene fizike u Kliničkom bolničkom centru Rijeka. Također, provedena su tri projekta Sveučilišta u Rijeci, a četvrti bi trebao biti proveden u naredne četiri godine.

Rezultate istraživanja fizičari sa Zavoda objavljuju u međunarodnim znanstvenim časopisima i redovito prikazuju na skupovima medicinskih fizičara u inozemstvu. Neki od mnogih radova fizičara sa Zavoda su bili posebno zapaženi na međunarodnim konferencijama medicinskih fizičara. Tako je 2012. godine rad Ane Diklić na 5. Alpe Adria Medical Physics Meeting (Trst, Italija, 2012.) izabran za najbolji rad mladih medicinskih fizičara, a to je postignuće ponovio Kristian Stojšić na 12. Alpe Adria Medical Physics Meeting (Trst, Italija, 2025.). Temu doktorskog istraživanja Dee Dundara Debeljuh je Europska nuklearna edukacijska mreža (ENEN) odbarala za prikaz na ENEN PhD Event&Prize 2024 koji je održan u sklopu European Congres of Medical Physics (Minhen, Njemačka 2024.). Ivan Pribanić je bio predstavnik Europske federacije organizacija medicinskih fizičara (EFOMP) na kongresu European Young Nuclear Generation Forum (Zagreb, Hrvatska, 2025.). Na Zavodu su obranjenim doktorskim disertacijama na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu završena tri doktorska istraživanja te jedno na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Rijeci. U tijeku su četiri doktorska istraživanja koja doktorandi Fakulteta za fiziku Sveučilišta u Rijeci provode na Zavodu.

Za međunarodnu prepoznatljivost izvrsnosti primjene fizike u medicini, Zavod za medicinsku fiziku i zaštitu od zračenja Kliničkog bolničkog centra Rijeka nagrađen je godišnjom nagradom Grada Rijeke 2020. godine (https://kbc-rijeka.hr/godisnja-nagrada-grada-rijeke/).

[1] Legenda kaže da je Zlatko Bourek, autor-animator čuvenog animiranog filma Profesor Balthazar, iskoristio grad Rijeku kao predložak za Balthazargrad (https://rijeka2020.eu/program/djecja-kuca/izlozbe/51000-balthazargrad/)