О ЖУРНАЛЕ
Научный журнал «Медицинская радиология и радиационная безопасность» (Мedical Radiology and Radiation Safety), ISSN 1024-6177 основан в январе 1956 г. (до 30 декабря 1993 г. выходил под названием «Медицинская радиология», ISSN 0025-8334). В 2018 году журнал получил Online ISSN: 2618-9615 и был зарегистрирован как электронное сетевое издание в Роскомнадзоре 29 марта 2018 года. На его страницах публикуются оригинальные научные статьи по вопросам радиобиологии, радиационной медицины, радиационной безопасности, лучевой терапии, ядерной медицины, а также научные обзоры; в целом журнал имеет более 30 рубрик и представляет интерес для специалистов, работающих в областях медицины¸ радиационной биологии, эпидемиологии, медицинской физики и техники. С 01.07.2008 г. Издатель журнала – ФГБУ «Государственный научный центр Российской Федерации – Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна» ФМБА России. Учредитель с 1956 г. - Министерство здравоохранения РФ, а с 2008 г. по настоящее время – Федеральное медико-биологическое агентство.
Членами редакционной коллегии журнала являются ученые – специалисты, работающие в области радиационной биологии и медицины, радиационной защиты, радиационной эпидемиологии, радиационной онкологии, лучевой диагностики и терапии, ядерной медицины и медицинской физики. В состав редакционной коллегии входят: академики РАН, члены-корреспонденты РАН, доктора медицинских наук, профессора, кандидаты и доктора биологических, физико-математических наук и технических наук. Состав редколлегии постоянно пополняется за счет авторитетных специалистов, работающих в ближнем и дальнем зарубежье.
Периодичность выхода в свет – 6 номеров в год, объемом – 13,5 усл. печатных листов или 88 печатных страниц и тиражом 1000 экземпляров. Журнал имеет идентичную по содержанию полнотекстовую электронную версию, которая одновременно с печатным вариантом и цветными рисунками размещается на сайтах Научной Электронной Библиотеки (НЭБ) и сайте журнала. Распространение по подписке через Агентство «Роспечать» по договору № 7407 от 16 июня 2006 г., через индивидуальных покупателей и коммерческие структуры. Публикация статей бесплатная.
Журнал входит в Перечень ведущих российских рецензируемых научных журналов ВАК, рекомендованных для опубликования результатов диссертационных исследований. С 2008 г. журнал представлен в Интернете и индексируется в базе данных РИНЦ, а также входит в Перечень Russian Science Citation Index (RSCI), размещенной на платформе Web of Science. С 2 февраля 2018 года журнал «Медицинская радиология и радиационная безопасность" индексируется в мультидисциплинарной библиографической и реферативной базе SCOPUS.
Краткие электронные версии статей журнала с 2005 г. находятся в открытом доступе в разделе "Выпуски журнала". С 2011 года в открытом доступе представлены все выпуски журнала целиком, а с 2016 года - полнотекстовые версии научных статей. Полный текст остальных статей любого номера, начиная с 2005 г. могут приобрести подписчики только через НЭБ. Редакция журнала «Медицинская радиология и радиационная безопасность» в соответствии с договором с НЭБ поставляет ей в полном объеме выпускаемую продукцию с 2005 г. по настоящее время.
Основным рабочим языком журнала является русский, дополнительный язык – английский, который используется для написания названий статей, сведений об авторах, аннотаций, ключевых слов, списка литературы.
С 2017 г. журнал «Медицинская радиология и радиационная безопасность» перешел на цифровую идентификацию публикаций, присвоив каждой статье идентификатор цифрового объекта (DOI), что значительно ускорило поиск местонахождения статьи в Интернете. В дальнейшем в планах развития журнала «Медицинская радиология и радиационная безопасность» предполагается его издание в англоязычном варианте. С целью получения информации о публикационной активности журнала в марте 2015 года на сайте журнала был помещен счетчик обращений читателей к материалам, выложенным на сайте с 2005 г. по настоящее время. В течение 2015 – 2016 гг. в среднем было не более 100 – 170 обращений в день. Размещение ряда статей, а также электронных версий профильных монографий и сборников в открытом доступе резко увеличило число обращений на сайт журнала до 500 – 800 в день, а общее число посещений сайта к началу 2019 г. составило 527 тыс.
Двухлетний импакт-фактор РИНЦ, по данным на начало 2019 г., составил 0,447, с учетом цитирования из всех источников – 0,614, а пятилетний импакт-фактор РИНЦ – 0,359.
Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2019. Том 64. № 3. С. 5–10
DOI: 10.12737/article_5cf23053d04654.51745769
А.В. Белоусов1,2, Р.Б. Бахтиозин2, М.А. Колыванова1, Г.А. Крусанов1,3, Л.И. Шулепова4, В.Н. Морозов1
Вычисление глубинной зависимости ОБЭ клинических пучков протонов
1. Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва;
2. Физический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Москва;
3. НИИЯФ им. Д.В. Скобельцына Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. Москва.
E-mail:
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
;
4. Федеральный высокотехнологический центр медицинской радиологии ФМБА России, Димитровград
А.В. Белоусов – доцент, к.ф.-м.н.;
Р.Б. Бахтиозин – студент;
М.А. Колыванова – и.о. зав. лаб.;
Г.А. Крусанов – н.с.;
Л.И. Шулепова – генеральный директор;
В.Н. Морозов – н.с.
Реферат
Цель: Точное определение значения относительной биологической эффективности (ОБЭ) для высокоэнергетических протонов является одной из ключевых проблем современной лучевой терапии. Цель настоящей работы – вычисление зависимости ОБЭ от глубины проникновения протонных пучков, формирующих модифицированный пик Брэгга.
Материал и методы: Пространственное распределение поглощенной дозы и среднедозового значения линейной передачи энергии (ЛПЭ) для монохроматического пучка протонов с энергией 50–100 МэВ с шагом 0,5 МэВ определяли с помощью компьютерного моделирования в программном коде Geant4, реализующем метод Монте-Карло. При расчетах использовалась линейная зависимость ОБЭ от среднедозового значения ЛПЭ. Дозовые распределения получали в водном фантоме для тонких протонных пучков радиусом 2,5 мм в поперечном сечении. Поглощенная доза и среднедозовое значение линейной передачи энергии вычислены в вокселах размерами 2×2×0,2 мм.
Результаты: Получены глубинные зависимости распределения поглощенной дозы и среднедозовых значений ЛПЭ для монохроматических пучков протонов с кинетической энергией 50–100 МэВ с шагом 0,5 МэВ. Вычислены глубинные распределения ОБЭ. Определены значения весовых коэффициентов, позволяющих направлено сформировать модифицированный пик Брэгга. Для модифицированного пика вычислено соответствующее распределение ОБЭ-взвешенной дозы и значения ОБЭ для полихроматических пучков.
Заключение: Показано, что для формирования однородного распределения дозы в модифицированном пике Брэгга достаточно шага по энергии вплоть до 1,5 МэВ. ОБЭ полихроматических пучков сложным образом зависит от глубины, резко изменяясь на дистальном конце модифицированного пика Брэгга. Изменения в ОБЭ по сравнению с используемым в клинической практике значением 1,1 могут достигать 10–30 %. Продемонстрированная в настоящей работе линейная модель зависимости ОБЭ от ЛПЭ может быть легко использована в системах дозиметрического планирования, что позволит в итоге существенно повысить качество протонной лучевой терапии.
Ключевые слова: протонная лучевая терапия, относительная биологическая эффективность, линейная передача энергии, модифицированный пик Брэгга, метод Монте-Карло, Geant4
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Amaldi U. Future trends in cancer therapy with particle accelerators. Med Phys. 2004;14(1):7-16. DOI: 10.1078/0939-3889-00193.
2. Klimanov VA, Galjautdinova JJ, Zabelin MV. Proton radiotherapy: current status and future prospects. Med Fizika. 2017;2(74):89-121. (Russian).
3. Scholz M. Heavy ion tumour therapy. Nucl Instrum Methods Phys Res B. 2000;161-163:76-82. DOI: 10.1016/S0168-583X(99)00669-2.
4. Paganetti H, Niemierko A, Ancukiewicz M, Gerweck LE, Goitein M, Loeffler JS, Suit HD. Relative biological effectiveness (RBE) values for proton beam therapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2002;53(2):407-21. DOI: 10.1016/S0360-3016(02)02754-2.
5. Goodhead DT. Energy deposition stochastics and track structure: what about the target? Radiat Prot Dosimetry. 2006;122(1-4):3-15. DOI: 10.1093/rpd/ncl498.
6. Krämer M, Weyrather WK, Scholz M. The increased biological effectiveness of heavy charged particles: from radiobiology to treatment planning. Technol Cancer Res Treat. 2003;2(5):427-36. DOI: 10.1177/153303460300200507.
7. Paganetti H. Relative biological effectiveness (RBE) values for proton beam therapy. Variations as a function of biological endpoint, dose, and linear energy transfer. Phys Med Biol. 2014;59(22):R419-72. DOI: 10.1088/0031-9155/59/22/R419.
8. Paganetti H, Giantsoudi D. Relative biological effectiveness uncertainties and implications for beam arrangements and dose constraints in proton therapy. Semin Radiat Oncol. 2018;28(3):256-63. DOI: 10.1016/j.semradonc.2018.02.010.
9. Lühr A, von Neubeck C, Krause M, Troost EGC. Relative biological effectiveness in proton beam therapy – Current knowledge and future challenges. Clin Transl Radiat Oncol. 2018;9:35-41. DOI: 10.1016/j.ctro.2018.01.006.
10. Wouters BG, Skarsgard LD, Gerweck LE, Carabe-Fernandez A, Wong M, Durand RE, et al. Radiobiological intercomparison of the 160 MeV and 230 MeV proton therapy beams at the Harvard Cyclotron Laboratory and at Massachusetts General Hospital. Radiat Res. 2015;183(2):174-87. DOI: 10.1667/RR13795.1.
11. Wedenberg M, Toma-Dasu I. Disregarding RBE variation in treatment plan comparison may lead to bias in favor of proton plans. Med Phys. 2014;41(9):091706. DOI: 10.1118/1.4892930.
12. Paganetti H. Relating proton treatments to photon treatments via the relative biological effectiveness should we revise current clinical practice? Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2015;91(5):892-4. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2014.11.021.
13. Cortes-Giraldo MA, Carabe AA. Critical study of different Monte Carlo scoring methods of dose average linear-energy-transfer maps calculated in voxelized geometries irradiated with clinical proton beams. Phys Med Biol. 2015;60(7):2645-69. DOI: 10.1088/0031-9155/60/7/2645.
14. Granville DA, Sawakuchi GO. Comparison of linear energy transfer scoring techniques in Monte Carlo simulations of proton beams. Phys Med Biol. 2015;60(14):N283-91. DOI: 10.1088/0031-9155/60/14/N283.
15. Hawkins RB. A microdosimetric-kinetic theory of the dependence of the RBE for cell death on LET. Med Phys. 1998;25(7. Pt 1):1157-70. DOI: 10.1118/1.598307.
16. Wilkens JJ, Oelfke U. A phenomenological model for the relative biological effectiveness in therapeutic proton beams. Phys Med Biol. 2004;49(13):2811-25. DOI: 10.1088/0031-9155/49/13/004.
17. Grassberger C, Trofimov A, Lomax A, Paganetti H. Variations in linear energy transfer within clinical proton therapy fields and the potential for biological treatment planning. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2011;80(5):1559-66. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2010.10.027.
18. Wedenberg M, Lind BK, Hårdemark B. A model for the relative biological effectiveness of protons: the tissue specific parameter α/β of photons is a predictor for the sensitivity to LET changes. Acta Oncol. 2013 Apr;52(3):580-8. DOI: 10.3109/0284186X.2012.705892.
19. Belousov AV, Krusanov GA, Chernyaev AP. Calculation of the proton biological efficiency in thin layer of biological tissues. Med Fizika. 2018;2(78):5-11. (Russian).
20. Allison J, Amako K, Apostolakis J, Arce P, Asai M, Aso T, et al. Recent developments in Geant4. Nucl Instrum Methods Phys Res A. 2016;835:186-225. DOI: 10.1016/j.nima.2016.06.125.
21. Sadovnichy VA, Tikhonravov AV, Voevodin VV, Opanasenko VY. “Lomonosov”: supercomputing at Moscow State University. In contemporary high-performance computing: from petascale toward exascale. Boca Raton: CRC Press; 2013.
22. Jette D, Chen W. Creating a spread-out Bragg peak in proton beams. Phys Med Biol. 2011;56(11):N131-8. DOI: 10.1088/0031-9155/56/11/N01.
Для цитирования: Белоусов А.В., Бахтиозин Р.Б., Колыванова М.А., Крусанов Г.А., Шулепова Л.И., Морозов В.Н. Вычисление глубинной зависимости ОБЭ клинических пучков протонов // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2019. Т. 64. № 3. С. 5–10.
DOI: 10.12737/article_5cf23053d04654.51745769
PDF (RUS) Полная версия статьи