Precyzja dawkowania promieniowania jonizującego w radioterapii nowotworów jest warunkiem koniecznym skuteczności leczenia. Dawkowanie zachodzi w przestrzeni trójwymiarowej, a gradienty dawki w ośrodku przybierają wartości wysokie na tyle że konieczna jest znajomość rozkładu przestrzennego dawki z milimetrową rozdzielczością w trzech wymiarach. Dotyczy to zwłaszcza radioterapii protonowej z charakterystyczną stromą krawędzią zewnętrzną piku Bragga. Wśród wielu różnych metod dozymetrycznych stosowanych w klinikach radioterapii najbliższa tym wymogom jest dozymetria żelowa z odpowiedzią radiochromiczną, czyli taką w której pewien mierzalny efekt optyczny jest miarą dawki. Najwyższą precyzję można osiągnąć mierząc rozkład przestrzenny współczynnika osłabienia światła metodą transmisyjnej tomografii laserowej. Jest to metoda dozymetryczna względnie nowa, w której jest miejsce dla licznych innowacyjnych udoskonaleń. Zarazem jest ona obiecująca ze względu na wysoce prawdopodobny sukces komercjalny urządzeń medycznych opartych na tej metodzie. W projekcie analizowane będą czynniki wpływające na kliniczną przydatność tomograficznych skanerów laserowych i współpracujących z nimi dozymetrów żelowych, a także możliwe innowacyjne strategie usprawnień istotnych z klinicznego punktu widzenia. Analizowane będą: a) czynniki błędu przypadkowego („szumu”) w obróbce sygnału z fotodetektora; b) źródła szumu i artefaktów w rekonstrukcji tomograficznej obrazu; źródła artefaktów związanych z: c) kątem osi obrotu dozymetru względem płaszczyzny skanu, d) profilem prędkości kątowej wiązki lasera, e) odbiciem zwrotnym światła od elementów optycznych do wnęki rezonansowej lasera, f) dopasowaniem współczynnika załamania pomiędzy żelem dozymetrycznym, jego pojemnikiem oraz cieczą wypełniającą akwarium, g) precyzją mechanicznego sprzężenia pojemnika dozymetru z silnikiem obracającym go w akwarium, h) obecnością drobin kurzu w dozymetrze żelowym, i) refrakcją światła związaną z radiacyjnie indukowaną polimeryzacją, j) niestabilnością odpowiedzi radiochromicznej żeli zawierających barwniki. Projekt wykonywany będzie na Wydziale FTiMS PG (Instytut Nanotechnologii i Inżynierii Materiałowej, Zakład Wielowymiarowych Detektorów Promieniowania Jonizującego) pod kierunkiem prof. Marka Maryańskiego we współpracy z Instytutem Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie, w tym w Centrum Cyklotronowym Bronowice, jedynym w Polsce ośrodkiem radioterapii protonowej.