Οι ακτινοφυσικοί ιατρικής υποστηρίζουν το εργαστήριο Ακτινοθεραπευτικής Ογκολογίας του ΠαΓΝΗ σε θέματα που αφορούν α) το σχεδιασμό Ακτινοθεραπείας, β) τον περιοδικό ποιοτικό έλεγχο και την εφαρμογή των κανονισμών ακτινοπροστασίας στην καθημερινή κλινική πράξη, γ) την ακτινοπροστασία ακτινοευαίσθητων οργάνων σε ειδικές ομάδες ασθενών όπως νεαρά άτομα και εγκύους, δ) την εκπόνηση μελετών ακτινοπροστασίας, ε) τις μετρήσεις και ελέγχους αποδοχής κατά την εγκατάσταση των συστημάτων ακτινοθεραπείας και στ) τον καθορισμό και τη σύνταξη προδιαγραφών προμήθειας νέων μηχανημάτων.

Στo Εργαστήριο Ακτινοθεραπευτικής Ογκολογίας του ΠΑΓΝΗ είναι εγκατεστημένοι δύο γραμμικοί επιταχυντές. Ο πρώτος γραμμικός επιταχυντής παράγει ακτίνες-Χ 6 MV ενώ ο δεύτερος δίνει τη δυνατότητα για ακτινοβολήσεις με 3 ενέργειες φωτονίων των 6, 10 και 15 MV. Τα παραπάνω μηχανήματα παράγουν δέσμες ηλεκτρονίων ενέργειας 6, 8, 10, 12 και 15 MeV. Το εργαστήριο διαθέτει ένα εξομοιωτή θεραπείας και ένα υπολογιστικό σύστημα για τον σχεδιασμό ακτινοθεραπείας.

Η εξωτερική ακτινοθεραπεία αποσκοπεί στην ακτινοβόληση του όγκου-στόχου με την προκαθορισμένη δόση και στην ταυτόχρονη ελαχιστοποίηση της δόσης που λαμβάνουν οι γύρω υγιείς ιστοί. Προκειμένου να επιτευχθεί ο παραπάνω στόχος, είναι αναγκαία η χρήση των σύγχρονων υπολογιστικών συστημάτων σχεδιασμού θεραπείας. Οι Ακτινοφυσικοί Ιατρικής είναι υπεύθυνοι για την εγκατάσταση, τον έλεγχο αποδοχής και τη λειτουργία αυτών των συστημάτων. Συλλέγουν όλα τα απαραίτητα δοσιμετρικά δεδομένα από τους γραμμικούς επιταχυντές, τα εγκαθιστούν στο υπολογιστικό σύστημα σχεδιασμού και διαμορφώνουν τις δέσμες θεραπείας (beam modeling) με χρήση τεχνικών Monte Carlo. Ελέγχουν την αξιοπιστία του συστήματος προτού παραδοθεί στην κλινική χρήση. Στην καθημερινή κλινική πράξη αναλαμβάνουν τη δημιουργία των πλάνων θεραπείας σε συνεργασία με τους Ακτινοθεραπευτές Ογκολόγους. Η διαδικασία του σχεδιασμού θεραπείας απαιτεί την τρισδιάστατη ανασύνθεση του όγκου-στόχου και όλων των κρίσιμων ιστών ή οργάνων από εικόνες Υπολογιστικής Τομογραφίας. Με βάση αυτές τις τρισδιάστατες εικόνες, δημιουργούνται πλάνα για την ακτινοβόληση των ασθενών με τις ακόλουθες τεχνικές: 3-δ σύμμορφη ακτινοθεραπεία, ακτινοθεραπεία διαμορφούμενης έντασης της δέσμης (IMRT) και ογκομετρικά διαμορφούμενη τοξοειδή ακτινοθεραπεία (VMAT). Ακολούθως, μελετούν και αξιολογούν την κατανομή της απορροφούμενης δόσης με τη βοήθεια ισοδοσικών καμπυλών και ιστογραμμάτων δόσης-όγκου. Για κάθε ασθενή ξεχωριστά, καθορίζεται η βέλτιστη τεχνική ακτινοβόλησης έτσι ώστε να υπάρξει το καλύτερο δυνατό θεραπευτικό αποτέλεσμα με τη μικρότερη δυνατή ζημιά στα γειτονικά ακτινοευαίσθητα όργανα. Όλα τα πλάνα IMRT και VMAT, τα οποία έχουν δημιουργηθεί με μεθόδους αντίστροφου σχεδιασμού θεραπείας, επιβεβαιώνονται με τη βοήθεια ανεξάρτητου δοσιμετρικού συστήματος πριν την εφαρμογή τους σε ασθενείς.

Το εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής είναι υπεύθυνο για τον έλεγχο αποδοχής όλων των μηχανημάτων του Εργαστηρίου Ακτινοθεραπευτικής Ογκολογίας. Πραγματοποιεί όλους τους προβλεπόμενους ελέγχους και όλες τις απαιτούμενες μετρήσεις δόσης πριν τα μηχανήματα χρησιμοποιηθούν κλινικά. Επιπλέον, το εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής είναι επιφορτισμένο με τη σύνταξη όλων των απαραίτητων μελετών ακτινοπροστασίας και ασφαλούς λειτουργίας για την έκδοση και ανανέωση της άδειας λειτουργίας του εργαστηρίου. Οι Ακτινοφυσικοί Ιατρικής αναλαμβάνουν τον ποιοτικό έλεγχο των γραμμικών επιταχυντών και του εξομοιωτή θεραπείας ανά τακτά χρονικά διαστήματα.