Medycyna coraz skuteczniej walczy z rakiem, na co duży wpływ ma rozwój współczesnej radioterapii. Napromienianie niszczy komórki nowotworowe, a największym wyzwaniem dla lekarzy i fizyków medycznych jest takie użycie promieniowania, aby jak największą dawkę dostarczyć do zmiany nowotworowej, zabezpieczając jednocześnie zdrowe tkanki.

Podczas leczenia nowotworów lewej piersi stosowana jest technika Deep Inspiration Breath Hold (DIBH) – napromienianie na głębokim (wstrzymanym) oddechu. W ten sposób zabezpieczane jest serce przed otrzymaniem dawki promieniowania, która zwiększa ryzyko wystąpienia powikłań związanych z chorobami wieńcowymi.  Oszczędzane jest również lewe płuco. Zmniejsza się w ten sposób ryzyko wystąpienia powikłań mogących pojawić się za 10 albo nawet więcej lat po przeprowadzeniu terapii.

Skuteczność metody napromieniania ze wstrzymanym oddechem za cel badania obrała Magdalena Mucha, obecnie już absolwentka fizyki medycznej na Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Promotorem jej pracy magisterskiej była dr inż. Katarzyna Matusiak. Całość badań odbyła się w Centrum Radioterapii Amethyst w Krakowie pod opieką Krzysztofa Czai, kierownika Pracowni Fizyki Medycznej i Sylwii Pysklak, fizyka medycznego.

W celu zbadania różnicy w dawkach w sercu oraz płucu po stronie napromienianej Magdalena Mucha wykonała 40 radioterapeutycznych planów leczenia dla 20 pacjentek zakwalifikowanych do leczenia nowotworu piersi. W każdym przypadku powstały 2 plany – jeden przy zastosowaniu swobodnego oddechu (FB), drugi dla techniki wstrzymanego oddechu (DIBH). Pacjentki podzielone były na dwie grupy – z nowotworem ograniczonym do samej piersi (15 frakcji) i napromienianiem piersi wraz z sąsiadującymi węzłami chłonnymi (25 frakcji). Gotowe plany zostały poddane analizie statystycznej. Porównane zostały rozkłady dawki dla serca i płuca po stronie leczonej.

Wszystkie uzyskane wyniki wskazały wyższe wartości każdego z analizowanych parametrów w przypadku swobodnego oddechu (FB) w porównaniu do techniki na wstrzymanym oddechu (DIBH). Średnia dawka w sercu zmniejszyła się o ponad połowę w planie wykonanym techniką na wstrzymanym oddechu (DIBH), w porównaniu do planu na swobodnym oddechu (FB).

W podsumowaniu swojej pracy magisterskiej Magdalena Mucha napisała:

„Radioterapia nowotworów lewej piersi z wykorzystaniem techniki na wstrzymanym oddechu umożliwia znaczną redukcję średniej dawki w sercu u większości chorych, jak również wpływa na redukcję dawki w płucu po stronie leczonej, w porównaniu do radioterapii na swobodnym oddechu. Wymaga ona jednak ścisłej kontroli przebiegu leczenia oraz dobrze wyszkolonej kadry medycznej. Należy stale dążyć do doskonalenia przeprowadzania techniki DIBH oraz każdorazowo edukować chorą (nauka oddychania), w celu zapewniania odtwarzalności ruchu klatki piersiowej w czasie wdechu.”