Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2019. Том 64. № 6. С. 57–63
DOI: 10.12737/1024-6177-2019-64-6-57-63
В.А. Лисин
О выборе соотношения доз нейтронов и фотонов при нейтронно-фотонной терапии злокачественных новообразований
Научно-исследовательский институт онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра РАН, Томск. E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
В.А. Лисин – д.т.н., проф.
Реферат
Цель: Разработать методику предупреждения лучевых осложнений при нейтронно-фотонной терапии в области полей облучения на основе выбора соотношения доз нейтронов и фотонов в опухоли.
Материал и методы: Для решения задачи использованы линейно-квадратичная модель (ЛКМ) и законы распределения дозы нейтронов и гамма-излучения в тканеэквивалентной среде. Решение задачи рассмотрено для случаев, создающих наибольший риск лучевых осложнений – при облучении опухоли с одного поля и с двух встречных направлений. Число сеансов фотонной терапии, дополняющих нейтронную терапию с целью обеспечения радикальной дозы в опухоли, определено с применением понятия ОБЭ излучений. При расчете условного суммарного эффекта (СЭ) и фактора ВДФ, характеризующих степень поражения облучаемой ткани, учтено влияние площади поля облучения и подкожного жирового слоя на значения этих факторов.
Результаты: Разработаны способы выбора соотношений вкладов дозы нейтронов и фотонов в суммарную дозу в опухоли, при которых обеспечивается предельно допустимая степень радиационного поражения кожи. Установлено, что при облучении опухоли с двух встречных направлений зависимости факторов ВДФ и СЭ и различия значений допустимого числа сеансов ФТ от глубины залегания опухоли выражены в меньшей степени, чем при облучении с одного поля. Это объясняется тем, что с ростом глубины увеличение дозы на поле входа пучка компенсируется уменьшением вклада дозы, формируемой при облучении с противоположного поля.
Выводы: Для нейтронно-фотонной терапии с применением ЛКМ предложены методические подходы, обеспечивающие приемлемый уровень лучевых реакций кожи при любом соотношении нейтронно-фотонных доз в опухоли. Применение предложенных методик для планирования нейтронно-фотонной терапии позволит минимизировать риск возникновения лучевых осложнений в области полей облучения.
Ключевые слова: нейтронно-фотонная терапия, фактор ВДФ, линейно-квадратичная модель, ранние лучевые реакции
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Musabaeva L.I., Startseva Z.A., Gribova O.V., et al. Novel technologies and theoretical models in radiation therapy of cancer patients using 6.3 MeV fast neutrons produced by U-120 cyclotron // AIP Conference Proceedings. 2016. Vol. 1760. 020050 (2016).
2. Великая В. В., Мусабаева Л. И., Старцева Ж. А., Лисин В. А. Быстрые нейтроны 6,3 МэВ в комплексном лечении больных местными рецидивами рака молочной железы // Вопросы онкологии. 2015. Т. 61. № 4. С. 583-585.
3. Мусабаева Л. И., Великая В. В., Жогина Ж. А., Величко С. А. Риск лучевых повреждений нормальных тканей при нейтронной и нейтронно-фотонной терапии местных рецидивов рака молочной железы // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2008. № 3. С. 182.
4. Великая В. В., Мусабаева Л. И., Старцева Ж. А. Случай лучевых повреждений нормальных тканей после нейтронно-фотонной терапии рака молочной железы // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2011. Т. 56. № 2. С. 67-69.
5. Лисин В. А. Линейно-квадратичная модель в планировании нейтронной терапии на циклотроне У-120 // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2018. Том 63. № 5. С. 41 – 47.
6. Velikaya V.V., Musabaeva L. I., Lisin V. A., Startseva Z. A. 6.3 MeV fast neutrons in the treatment of patients with locally advanced and locally recurrent breast cancer// AIP Conference Proceedings. 2016. Vol. 1760. 020069. (2016).
7. Gribova O.V., Musabaeva L. I., Choynzonov E.L. et al. Neutron therapy for salivary and thyroid gland cancer // AIP Conference Proceedings. 2016. Vol. 1760. 020021 (2016).
8. Грибова О. В., Мусабаева Л. И., Чойнзонов Е. Л. et al. Применение быстрых нейтронов в лечении злокачественных новообразований головы и шеи. Вопросы онкологии. 2015. Т. 61. № 1. с. 149–153.
9. Лисин В. А. Способ оптимизации фракционирования дозы в лучевой терапии злокачественных опухолей в рамках концепции Эллиса. Мед. радиол. 1984. Т. 29. № 12. с. 83-87.
10. Клеппер Л. Я. Сравнительный анализ LQ модели и модели Ellis при облучении кожи // Медицинская физика. 2010. Т. 48. № 4. C. 29-36.
11. Joiner M. C., Bentzen S. M. Fractionation: the linear-quadratic approach // in the book «Basic Clinical Radiobiology» edited by Joiner M. С, A van der Kogel. 2009. p. 102-120.
12. Лисин В. А. Модель ВДФ для дистанционной терапии злокачественных опухолей быстрыми нейтронами // Мед. радиология. 1988. Т. 33. № 9. С. 9-12.
13. Лисин В. А. Оценка параметров линейно-квадратичной модели в нейтронной терапии // Медицинская физика. 2010. Т. 48. № 4. С. 5 – 12.
14. Оптимизация лучевой терапии.- Доклад о научном совещании ВОЗ, № 644, Женева,1982, 102 с.
15. Kondratjeva A.G., Kolchuzhkin A.M., Lisin V.A., Tropin I.S. Properties of Absorbed Dose distribution in heterogeneous Media // Journal of Physics: Conference Series. 2006. Т. 41. № 1. С. 527-530.
16. Иванов В. И., Машкович В.П., Центер Э.М. Международная система единиц в атомной науке и технике. М. Энергоиздат. 1981. 197 С.
Для цитирования: Лисин В.А. О выборе соотношения доз нейтронов и фотонов при нейтронно-фотонной терапии злокачественных новообразований // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2019. Т. 64. № 6. С. 57–63.
PDF (RUS) Полная версия статьи