НАУЧНЫЙ И ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

ISSN 1024-6177 (Print), ISSN 2618-9615 (Online)

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.

Выпуски журналов

Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2019. Том 64. № 2. С. 61–69

DOI: 10.12737/article_5ca6027479faf5.57356528

А.В. Агапов1, В.Н. Гаевский1, Е.В. Кижаев3, Я.В. Курганский1,2, Е.И. Лучин1, Г.В. Мицын1, А.Г. Молоканов1, М.А. Цейтлина1, С.В. Швидкий1, К.Н. Шипулин1

Опыт использования протонной лучевой терапии в объединенном институте ядерных исследований, г. Дубна

1. Объединенный институт ядерных исследований, Дубна. E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ;
2. Медико-санитарная часть № 9 ФМБА России, Дубна;
3. Российская медицинская академия непрерывного последипломного образования Минздрава РФ, Москва

А.В. Агапов – н.с.;
В.Н. Гаевский – ведущий инженер;
Е.В. Кижаев – зав. кафедрой, д.м.н., проф.;
Я.В. Курганский – зав. отделением;
Е.И. Лучин – с.н.с., к.м.н.;
Г.В. Мицын – начальник отдела, к.т.н.;
А.Г. Молоканов – с.н.с., к.т.н.;
М.А. Цейтлина – н.с., к.м.н.;
С.В. Швидкий – зам. начальника отдела, к.т.н.;
К.Н. Шипулин – н.с.

Реферат

В декабре 2017 г. исполнилось 50 лет со дня первого в России протонного облучения пациента, которое было проведено на пучке синхроциклотрона Лаборатории ядерных проблем им. В.П. Джелепова Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ), г. Дубна. В статье описывается краткая история создания первого терапевтического протонного пучка в Советском Союзе, хроника событий тех лет, этапы создания и развития многокабинного комплекса адронной терапии в ОИЯИ, разработанные методики и специализированное оборудование, современное состояние комплекса и перспективы его дальнейшего развития.

Приводятся также результаты статистического анализа итогов лечения на протонном пучке пациентов с двумя классами нозологий: артерио-венозными мальформациями (АВМ) головного мозга, а также хордомами и хондросаркомами основания черепа.

Ключевые слова: протонная терапия, синхроциклотрон, 3-хмерное конформное облучение, болюсы, апертурные коллиматоры, опухоли, головной мозг, голова, шеи, ОИЯИ (Дубна)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Dzhelepov VP, Komarov VI, Savchenko OV. Formation of a proton beam with an energy of 100–200 MeV. JINR Commun 16-3491. 1967. (Russian).
  2. Salamov RF. Preparation and realization of the treatment using medical proton beam of the LNP JINR. Medical proton beam of the LNP JINR. Ed. Ruderman AI, Vaynberg MSh. JINR Commun Р -5646. 1971:25-32. (Russian).
  3. Dzhelepov VP, Goldin LL. The use of available and the possibility of creating new domestic accelerators of heavy charged particles for radiation therapy. JINR Commun 9-4560. 1969. (Russian).
  4. Konnov BA, Shustin VA, Melnikov LA, Tigliev GS, Badmaev KN, Bobrov YuF, et al. First experience on the use of 1000-MeV proton beam in radiation therapy. Proceedings of the First International Seminar on the Uses of Proton Beams in Radiation Therapy Moscow. 1979;3:50-7. (Russian).
  5. High-energy proton beams and radiation therapy of malignant tumors. Ed. Dzhelepov VP and Ruderman AI. JINR Commun 9035. 1975. (Russian).
  6. Dzhelepov VP, Savchenko OV, Astrakhan BV, Ruderman AI. Six-Compartment Clinicophysical Facility of JINR. Medical Radiology. 1987;32(8):81. (Russian).
  7. Abasov VM, Andreev GA, Astrakhan BV, Gavrilova TS, Klochkov II, Kutuzov SA, et al. Technidues on-line with the computer for rotary scanning irradiation of deeply lying tumours. JINR Commun 18-80-156. 1980. (Russian).
  8. Boreyko VF, Grebenyuk VF, Zorin VP, Mytsin GV, Savchenko OV. A positron emission tomograph based on composite scintillators. Instr Exper Tech. 1998;5:131-6. (Russian).
  9. Abasov VM, Andreev GA, Astrakhan BV, Zorin VP, Klochkov II, Kutuzov SA, et al. A simple version of X-ray computerized tomograph for receiving topometric information. JINR Commun 13-87-702. 1987. (Russian).
  10. Alekseev GI, Zorin VP, Ivanov IA, Klenev GI, Mytsin GV, Molokanov AG, et al. Proton tomograph for the proton therapy facility. JINR Commun 18-91-435. 1991. (Russian).
  11. Savchenko OV. Status and prospects of new clinical methods of cancer diagnostics and treatment based on particle and ion beams available at JINR. JINR Commun 2-7195. 1996. (Russian).
  12. Agapov AV, Gaevsky VN, Gulidov IA, Iglin AV, Luchin EI, Mytsin GV, et al. Technique of 3D conformal proton therapy. Part Nucl Lett 2005;2(6):80-6. (Russian).
  13. Budyashov YuG, Karpunin VO, Kolonuto PE, Mitsyn GV, Molokanov AG, Shvidky SV. A system for proton beam control during radiotherapy. Part Nucl Lett 2006;3(1):59-60. (Russian).
  14. Bois AZ, Milker-Zabel S, Huber P, Schlegel W, Debus J. Linac-based radiosurgery or hypofractionated stereotactic radiotherapy in the treatment of large cerebral arteriovenous malformations. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2006;64:1049-54.
  15. Menezes AH, Traynelis VC. Tumors of the craniovertebral junction. Neurological surgery. Philadelphia. WB Saunders. 1996:3041-3072.
  16. Gurskiy SV, Karamysheva GA, Karamyshev OV, Kostromin SA, Morozov NA, Samsonov EV, et al. Research and development of a compact superconducting cyclotron SC200 for proton therapy. Proceedings of IPAC2016. 2016:1262-4.

Для цитирования: Агапов А.В., Гаевский В.Н., Кижаев Е.В., Курганский Я.В., Лучин Е.И., Мицын Г.В., Молоканов А.Г., Цейтлина М.А., Швидкий С.В., Шипулин К.Н. Опыт использования протонной лучевой терапии в Объединенном институте ядерных исследований, г. Дубна // Мед. радиология и радиационная безопасность. 2019. Т. 64. № 2. С. 61–69.

DOI: 10.12737/article_5ca6027479faf5.57356528

PDF (RUS) Полная версия статьи

Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2019. Том 64. № 2. С. 52–60

DOI: 10.12737/article_5ca5fc2765c9f5.02525917

В.С. Хорошков

История и перспективы протонной лучевой терапии

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Институт теоретической и экспериментальной физики им. А.И. Алиханова» Национального исследовательского центра «Курчатовский институт». Москва.
E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .

В.С. Хорошков – начальник отдела, д.т.н.

Реферат

Цель: Представление истории, статуса и перспектив развития протонной лучевой терапии.

Материал и методы: Представлены обоснования, в т.ч. клинически доказанные, высокой эффективности протонной лучевой терапии (ПЛТ). Изложена история развития ПЛТ, ее быстрое внедрение в мировую клиническую практику, кардинальное расширение сферы использования и прогноз развития. Показан вклад российских исследователей в проблему и критическое отставание российского здравоохранения от общемировых тенденций использования и развития ПЛТ.

Результаты: Выполнен анализ состояния ПЛТ в мире и в России и представлены возможные пути оснащения российского здравоохранения средствами ПЛТ.

Заключение: Российское здравоохранение со временем, несомненно, будет оснащено средствами ПЛТ либо зарубежного, либо отечественного производства, причем последний вариант предпочтительней.

Ключевые слова: протонная лучевая терапия, лучевая установка, циклотрон, синхротрон, гантри, кривая Брэгга, злокачественное новообразование, локальный контроль опухоли

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Wilson RR. Radiological use of fast protons. Radiology. 1946;47:487-91.
  2. Proc. of the First Int. Sem. on the Uses of proton beams in Rad. Therapy, Moscow, 6–11 December, (Russian). State Committee of Atomic Energy of the USSR, Academy of Medical Sciences of the USSR. Moscow. Atomizdat, Vol. 1, 2, 3, 1979. (Russian).
  3. Abasov VI, Astrakhan BV, Blokhin NN, et al. Use of proton beams in the USSR for medical and biological porpoises. JINR, 1971, E–5854.
  4. Goldin LL, Vorontsov IA, Khoroshkov VS, Minakova EI. Proton therapy in the USSR М oscow: ITEP, 1988, Preprint № 102-88. (Russian).
  5. Proton Therapy Cooperative Group, PTCOG Newsletters. 1990(6).
  6. Report of the Advisory Group Meeting on the Utilization of Particle Accelerators for Proton Therapy. F1-AG -1010 (IAEA Headquarters. Vienna. 1998).
  7. Kostromin SA, Syresin EM, Trend in the accelerator technics for hadron therapy. Physics of Particles and Nuclei Letters, 2013;10(7/184):1346-75. (Russian).
  8. Klenov GI, Khoroshkov VS. Hadron therapy: history, status, perspectives. Advances in Physical Sciences. 2016;186(8):891. (Russian).
  9. Slater JM, at al. Proton beam irradiation: toward routine clinical utilization. Proc. of the First Int. Symp: on Hadron therapy. Italy. Como, 1993 Elsevier, 1994:130.
  10. Particle Therapy Cooperative Group. http://www.ptcog52–58.org/
  11. Masashi Mizumoto, Yoshiko Oshiro, Koji Tsuboi. Proton beam therapy for intracranial and skull base tumors. Translational Cancer Research. 2012;2(2):3.
  12. www.csintell.com/marketr.html.
  13. MEVION Medical System, http://www.mevion.com.
  14. Ion Beam Application Proton Therapy, https://iba-worldwide.com/proton-therapy.
  15. Bulanov SV, Khoroshkov VS. On the use of the Laser Accelerators in proton Therapy. Particles, PTCOG Newsletter. 2002;(29):10.
  16. Bulanov SV, Khoroshkov VS. Possibility to use laser accelerators in proton therapy. Plasma Physics Reports. 2002;28(5):493-6. (Russian).
  17. Stolpner AZ. Medicine: Targeted projects, 2013;15:28. (Russian).
  18. Medical Radiology Center and Science Campus in Dimitrovgrad www.dimra.ru. (Russian).
  19. Company “Protom” www.protom.ru. (Russian).
  20. Pryanichnikov АА , Sokunov VV, Shemyakov AE. Some results of clinical use of proton therapy complex Prometheus. Physics of Particles and Nuclei Letters, 2018;15(7):975. (Russian).
  21. Khmelevsky EV. The need for proton radiation therapy in Russia by 2010. Voprosy oncology. 2009;55(4):430. (Russian).

Для цитирования: Хорошков В.С. История и перспективы протонной лучевой терапии // Мед. радиология и радиационная безопасность. 2019. Т. 64. № 2. С. 52–60.

DOI: 10.12737/article_5ca5fc2765c9f5.02525917

PDF (RUS) Полная версия статьи

Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2019. Том 64. № 2. С. 33–40

DOI: 10.12737/article_5ca5e40c3f79b9.76178616

А.Г. Цовьянов1, П.П. Ганцовский1, Н.К. Шандала1, С.М. Шинкарев1, В.В. Романов2

Проблемы обеспечения радиационной безопасности персонала при эксплуатации терапевтических ускорителей протонов на примере центра протонной терапии в Димитровграде

1. Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бурназяна ФМБА России, Москва.E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ;
2. Федеральное медико-биологическое агентство, Москва

А.Г. Цовьянов – зав. лабораторией, член российского отделения Международной ассоциации по радиационной защите (МАРЗ);
П.П. Ганцовский – инженер, член российского отделения МАРЗ;
Н.К. Шандала – зам. ген. директора, д.м.н., член российского отделения МАРЗ;
С.М. Шинкарев – зав. отделом, д.т.н., член российского отделения МАРЗ, член МКРЗ;
В.В. Романов – зам. руководителя ФМБА России, главный государственный санитарный врач ФМБА России.

Реферат

В настоящее время ускорители заряженных частиц используются не только как инструмент для проведения фундаментальных исследований, но и получают все более широкое распространение в промышленности и медицине. В России в ближайшие годы планируется создание 3 центров протонной и ионной терапии. При этом аппаратурное, методическое, метрологическое и нормативное обеспечение радиационного контроля в настоящее время не соответствует энергетическому диапазону генерируемых излучений. Проведен анализ соответствия существующих нормативных и рекомендательных документов целям обеспечения радиационной безопасности при проведении протонной терапии.

Ключевые слова: терапевтические протонные ускорители, ионизирующее излучение высоких энергий, вторичное излучение, радиационная безопасность

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Chernyaev AP, Kolyvanova MA, Borschegovskaya PYu. Radiation technologies in medicine. Part 1. Medical accelerators. VMU. Series 3. Physics. Astronomy. 2015;(6):28-36. (Russian).

2. Agafonov AV. Accelerators in medicine [Electronic resource]. – Access Mode: URL: http://web.ihep.su/library/pubs/aconf96/ps/c96-198.pdf/ (Russian).

3. Chernyaev AP, Varzar SM, Tultaev AV. The role of secondary particles during the passage of ionizing radiation through biological environments. ROO World of Science and Culture. 2010. (Russian).

4. Galkin RV, Gursky SV, Jongen Y, et al. Cyclotron С 235-V3 for the proton therapy center of the hospital complex of medical radiology in Dimitrovgrad. J. Techn. Phys. 2014;84(6). (Russian).

5. Report of the Advisory Group Meeting on the Utilization of Particle Accelerators for Proton Therapy, 7–10 July 1998, IAEA Headquarters, Vienna.

6. Seltzer S.M. An assessment of the role of charged secondary’s from nonelastic nuclear interaction by therapy proton beam in water. National Institute of Standards and Technology Technical Reports No. NISTIR 5221, 1993.

7. Zabaev VN. The use of accelerators in science and industry: a training manual. Tomsk. Publishing house TPU. 2008. (Russian).

8. Kozlovsky B. Nuclear deexcitation gamma-ray lines from accelerated particle interactions. Astrophys J Suppl Ser. 2002;141:523–541.

9. Komochkov MM, Lebedev VN. Practical Guide to Radiation Safety on Accelerators of Charged Particles. Moscow. Energoatomizdat. 1986. (Russian).

10. Aleinikov VE, Gerdt VP, Komochkov MM. Neutron Energy Spectra for Protecting High-Energy Proton Accelerators. JINR. Preprint. 1974. (Russian).

11. European Laboratory for Particle Physics, deq99.f – A FLUKA user-routine converting fluence into effective dose and ambient dose equivalent, Technical Note, CERN.SC.2006.070.RP.TN

12. ICRP 2010, Conversion coefficients for radiological protection quantities for external radiation exposures. ICRP Publication 116, Ann. ICRP. 2010 Apr-Oct;40(2-5):1-257.

13. ICRP Publication 74 Conversion Coefficients for use in Radiological Protection against External Radiation. Ann. ICRP. 1996;26 (3–4).

14. IAEA Technical Reports Series No. 318. Compendium of neutron spectra and detector responses for Radiation Protection Purposes. 1990.

15. Alekseev AG, Lebedev VN. Study of methodological issues of using individual albedo neutron dosimeters Preprint IHEP. 2003. (Russian).

16. Gantsovskiy PP, Tsovyanov AG, Alekseev AG, Stepanov YuS. Using an experimental-calculation method for calibrating neutron individual dosimeters of various types at workplaces of radiation-hazardous production facilities. Instrumentation and Radiation Measurement News. 2016;(4):36-40. (Russian).

17. Tsovyanov AG. Report at the joint meeting of problem commissions No. 1 and No. 10 “Radiation medicine and hygiene problems of radiation safety” 2018. (Russian).

Для цитирования: Цовьянов А.Г., Ганцовский П.П., Шандала Н.К., Шинкарев С.М., Романов В.В. Проблемы обеспечения радиационной безопасности персонала при эксплуатации терапевтических ускорителей протонов на примере центра протонной терапии в Димитровграде // Мед. радиология и радиационная безопасность. 2019. Т. 64. № 2. С. 33–40.

DOI: 10.12737/article_5ca5e40c3f79b9.76178616

PDF (RUS) Полная версия статьи

Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2019. Том 64. № 2. С. 41–51

DOI: 10.12737/article_5ca5faca81d911.03586886

А.С. Самойлов1, Ж.Ж. Смирнова1, В.А. Климанов1,2, В.В. Яковлев3, Л.И. Шулепова4, Ю.Д. Удалов1

Основные направления клинического применения современной протонной лучевой терапии

1. Федеральный медицинский биофизический центр им А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва. E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ;
2. Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ, Москва;
3. Военно-медицинская академия им С.М. Кирова, Санкт-Петербург;
4. Федеральный высокотехнологический центр медицинской радиологии ФМБА России, Димитровград

А.С. Самойлов – генеральный директор, д.м.н., профессор РАН;
Ж.Ж. Смирнова – зав. лаб.;
В.А. Климанов – проф. НИЯУ МИФИ, в.н.с. ФМБЦ, д.ф-м.н., проф.;
В.В. Яковлев – д.м.н., проф.;
Л.И. Шулепова – генеральный директор;
Ю.Д. Удалов – зам. генерального директора, к.м.н.

Реферат

Проанализировано современное состояние клинического применения протонной лучевой терапии (ПЛТ) для лечения онкологических заболеваний. В частности, рассмотрены показания к применению ПЛТ, результаты и состояние рандомизированных клинических исследований с ПЛТ по сравнению с фотонной лучевой терапией (ФЛТ), сравнивается стоимость одной фракции ПЛТ со стоимостью фракции ФЛТ. Основное внимание уделяется обсуждению результатов применения ПЛТ в CША, европейских странах и в России для нескольких распространенных локализаций опухолей. В заключении работы рассматриваются пути дальнейшего совершенствования радиобиологических аспектов ПЛТ, технологий подведения дозы и дозиметрического обеспечения ПЛТ.

Ключевые слова: протонная терапия, онкология, медицинские показания, клинические результаты, рандомизированные клинические исследования

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. PTCOG. Particle TherapyCo-operativeGroupWebsite, September 2018. https://www.ptcog.ch/
  2. Durante M. Paganetti H. Nuclear physics in particle therapy: a review. Rep Prog Phys. 2016;79:096702.
  3. Peeters A, Grutters JP, Pijls-Johannesma M, et al. How costly is particle therapy? Cost analysis of external beam radiotherapy with carbon-ions, protons and photons. Radiother Oncol. 2010;95:45-53.
  4. Allen AM, Pawlicki T, Dong L, et al. An evidence based review of proton beam therapy: the report of ASTRO’s emerging technology committee. Radiother Oncol. 2012;103(1):8-11.
  5. Singh AD, Topham A. Survival rates with uveal melanoma in the United States: 1973–1997. Ophthalmology. 2003;110:962-5.
  6. Seibel I, Cordini D, Rehak M, Hager A, Riechardt AI, Böker A, et al. Recurrence after primary proton beam therapy in uveal melanoma: risk factors, retreatment approaches and outcome. Amer J Ophthalmol. 2015;160(4):628-36. DOI: 10.1016/j.ajo.2015.06.017
  7. Damato B. Developments in the management of uveal melanoma. Clin Experiment Ophthalmol. 2004;32:639-47.
  8. Munzenrider JE, Verhey LJ, Gragoudas ES, et al. Conservative treatment ofuveal melanoma: local recurrence after proton beam therapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1989;17:493-8.
  9. Munzenrider JE, Gragoudas ES, Seddon JM, et al. Conservative treatment of uveal melanoma: probability of eye retention after proton treatment. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1988;15:553-8.
  10. Gragoudas ES, Marie Lane A. Uveal melanoma: proton beam irradiation. Ophthalmol Clin North Amer. 2005;18:111-8. ix.
  11. Dendale R, Lumbroso-Le Rouic L, Noel G, et al. Proton beam radiotherapy for uveal melanoma: results of Curie Institut-Orsay proton therapy center (ICPO). Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2006;65:780-7.
  12. Courdi A, Caujolle JP, Grange JD, et al. Results of proton therapy of uveal melanomas treated in Nice. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1999;45:5-11.
  13. Sakurai H, Ishikawa H and Okumura T: Proton beam therapy in Japan: Current and future status. Jpan J Clin Oncol. 2016;46:885-92.
  14. Patel SH, Wang Z, Wong WW, Murad MH, Buckey CR, Moham­med K, et al. Charged particle therapy versus photon therapy for paranasal sinus and nasal cavity malignant diseases: a systematic review and meta-analysis. Lancet Oncol. 2014;15:1027-38. DOI: 1010.1016/S1470-2045(1014)70268-70262. Epub 72014 Jun 70226. [PubMed: 24980873].
  15. Debus J, Hug EB, Liebsch NJ, O’Farrel D, Finkelstein D, Efird J, Munzenrider JE. Brainstem tolerance to conformal radiotherapy of skull base tumors. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1997; 39:967-75. PubMed: 9392533.
  16. Fagundes MA, Hug EB, Liebsch NJ, Daly W, Efird J, Munzenrider JE. Radiation therapy for chordomas of the base of skull and cervical spine: patterns of failure and outcome after relapse. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1995;33:579-84. PubMed: 7558946.
  17. Ares C, Hug EB, Lomax AJ, Bolsi A, Timmermann B, Rutz HP, et al. Effectiveness and safety of spot scanning proton radiation therapy for chordomas and chondrosarcomas of the skull base: first long-term report. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2009;75:1111-8. DOI: 1110.1016/j.ijrobp.2008.1112.1055. Epub 2009 Apr 1120. [PubMed: 19386442].
  18. Grosshans DR, Zhu XR, Melancon A, Allen PK, Poenisch F, Palmer M, et al. Spot scanning proton therapy for malignancies of the base of skull: treatment planning, acute toxicities, and preliminary clinical outcomes. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2014; 90:540-6. DOI: 510.1016/j.ijrobp.2014.1007.1005. Epub 2014 Sep 1026. [PubMed: 25304948].
  19. Wenkel E, Thornton AF, Finkelstein D, Adams J, Lyons S, De La Monte S, et al. Benign meningioma: partially resected, biopsied, and recurrent intracranial tumors treated with combined proton and photon radiotherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2000; 48:1363-70. [PubMed: 11121635].
  20. Vernimmen F, Harris JK, Wilson JA, Melvill R, Smit BJ, Slabbert JP. Stereotactic proton beam therapy of skull base meningiomas. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2001 Jan 1;49 (1):99-105.
  21. Noel G, Feuvret L, Calugaru V, Dhermain F, Mammar H, Haie-Meder C, et al. Chordomas of the base of the skull and upper cervical spine. One hundred patients irradiated by a 3D conformal technique combining photon and proton beams. Acta Oncol. 2005; 44:700–708. [PubMed: 16227160].
  22. Wattson D, Tanguturi SK, Spiegel DY, Niemierko A, Biller BM, Nachtigall LB, et al. Outcomes of proton therapy for patients with functional pituitary adenomas. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2014 Nov 1;90 (3):532–9. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2014.06.068.
  23. Ronson B, Schulte RW, Han KP, Loredo LN, Slater JM, Slater JD. Fractionated proton beam irradiation of pituitary adenomas. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2006 Feb 1;64 (2):425-34. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2005.07.978.
  24. Petit J, Biller BM, Yock TI, Swearingen B, Coen JJ, Chapman P, et al. Proton stereotactic radiotherapy for persistent adrenocorticotropin producing adenomas. J Clin Endocrinol Metab. 2008 Feb;93 (2):393–9. DOI: 10.1210/jc.2007-1220.
  25. Petit J, Biller BM, Coen JJ, Swearingen B, Ancukiewicz M, Bussiere M, et al. Proton stereotactic radiosurgery in management of persistent acromegaly. Endocr Pract. 2007 Nov-Dec;13 (7):726–34. DOI: 10.4158/EP.13.7.726.
  26. Dulguerov P, Allal AS, Calcaterra TC. Esthesioneuroblastoma: a meta-analysis and review. Lancet Oncol. 2001 Nov;2(11):683-90. DOI: 10.1016/S1470-2045 (01)00558-7.
  27. Nichols A, Chan AW, Curry WT, Barker FG, Deschler DG, Lin DT. Esthesioneuroblastoma: the Massachusetts eye and ear infirmary and Massachusetts General Hospital experience with craniofacial resection, proton beam radiation, and chemotherapy. Skull Base. 2008;18(5):327-37. DOI: 10.1055/s-2008-1076098.
  28. Herr M, Sethi RK, Meier JC, Chambers KJ, Remenschneider A, Chan A, et al. Esthesioneuroblastoma: an update on the Massachusetts eye and ear infirmary and Massachusetts General Hospital experience with craniofacial resection, proton beam radiation, and chemotherapy. J Neurol. Surg. B Skull Base. 2014;75 (1):58-64. DOI: 10.1055/s-0033-1356493.
  29. Ross J, Al-Shahi Salman R. Interventions for treating brain arteriovenous malformations in adults. Cochrane Database Syst Rev. 2010 Jul 7;7:CD003436.
  30. Hattangadi-Gluth JA, Chapman PH, Kim D, et al. Single-fraction proton beam stereotactic radiosurgery for cerebral arteriovenous malformations. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2014 Jun 1;89(2):338-46.
  31. Johnstone PA, McMullen KP, Buchsbaum JC, Douglas JG, Helft P. Pediatric CSI: Are protons the only ethical approach? Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2013;87:228-30.
  32. Sethi RV, Shih HA, Yeap BY, Mouw KW, Petersen R, Kim DY, et al. Second nonocular tumors among survivors of retinoblastoma treated with contemporary photon and proton radiotherapy. Cancer. 2014;120:126-33.
  33. Taddei PJ, Mirkovic D, Fontenot JD, Giebeler A, Zheng Y, Kornguth D, et al. Stray radiation dose and second cancer risk for a pediatric patient receiving craniospinal irradiation with proton beams. Phys Med Biol. 2009;54:2259-75.
  34. Merchant TE, Kiehna EN, Li C, Shukla H, Sengupta S, Xiong X, et al. Modeling radiation dosimetry to predict cognitive outcomes in pediatric patients with CNS embryonal tumors including medulloblastoma. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2006;65:210-221.
  35. Miralbell R, Lomax A, Cella L, Schneider U. Potential reduction of the incidence of radiation-induced second cancers by using proton beams in the treatment of pediatric tumors. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2002;54:824-9.
  36. Athar BS, Paganetti H. Comparison of second cancer risk due to out-of-field doses from 6-MV IMRT and proton therapy based on 6 pediatric patient treatment plans. Radiother Oncol. 2011;98:87-92.
  37. Lee CT, Bilton SD, Famiglietti RM, Riley BA, Mahajan A, Chang EL, et al. Treatment planning with protons for pediatric retinoblastoma, medulloblastoma, and pelvic sarcoma: How do protons compare with other conformal techniques? Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2005;63:362-72.
  38. Yock T, Schneider R, Friedmann A, Adams J, Fullerton B, Tarbell N. Proton radiotherapy for orbital rhabdomyosarcoma: Clinical outcome and a dosimetric comparison with photons. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2005;63: 1161-8.
  39. Mu X, Björk-Eriksson T, Nill S, Oelfke U, Johansson KA, Gagliardi G, et al. Does electron and proton therapy reduce the risk of radiation induced cancer after spinal irradiation for childhood medulloblastoma? A comparative treatment planning study. Acta Oncol 2005;44:554-62.
  40. Heidenreich PA, Schnittger I, Strauss HW, Vagelos RH, Lee BK, Mariscal CS, at al. Screening for coronary artery disease after mediastinal irradiation for Hodgkin’s disease. J Clin Oncol. 2007;25:43-9.
  41. Hull MC, Morris CG, Pepine CJ, Mendenhall NP. Valvular dysfunction and carotid, subclavian, and coronary artery disease in survivors of hodgkin lymphoma treated with radiation therapy. JAMA. 2003;290:2831-7.
  42. Foote RL, Stafford SL, Petersen IA, Pulido JS, Clarke MJ, Schild SE, et al. The clinical case for proton beam therapy. Radiat Oncol. 2012;7:174.
  43. Vernimmen, et al. Stereotactic proton beam therapy of skull base meningiomas. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2001;49(1):99-105.
  44. Cotter SE, McBride SM, Yock TI. Proton radiotherapy for solid tumors of childhood. Technology Cancer Research Treatment. 2012;11(3):267-78.
  45. Hall EJ. Intensity-modulated radiation therapy, protons, and the risk of second cancers. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2006;65(1):1-7.
  46. Shipley WU, et al. Proton radiation as boost therapy for localized prostatic carcinoma. JAMA. 1979;241(18):19120-5.
  47. Slater J, Yonemoto LT, Rossi CJ Jr, Reyes-Molyneux NJ, Bush DA, Antoine JE, et al. Conformal proton therapy for prostate carcinoma. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1998 Sep 1;42 (2):299-304.
  48. Slater J, Rossi CJ Jr, Yonemoto LT, Bush DA, Jabola BR, Levy RP, et al. Proton therapy for prostate cancer: the initial Loma Linda University experience. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2004 Jun 1;59 (2):348-52. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2003.10.011.
  49. Hayes, Inc. Hayes Directory. Proton beam therapy for prostate cancer. Lansdale, PA: Hayes, Inc.; June 2016. UpdatedMay 2017.
  50. Bryant C, Smith TL, Henderson RH, et al. Five-Year biochemical results, toxicity, and patient-reported quality of life after delivery of dose-escalated image guided proton therapy for prostate cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2016 May 1;95(1):422-34.
  51. Mendenhall NP, Hoppe BS, Nichols RC, et al. Five-year outcomes from 3 prospective trials of image-guided proton therapy for prostate cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2014 Mar 1;88(3):596-602.
  52. Takagi M, Demizu Y, Terashima K, et al. Long-term outcomes in patients treated with proton therapy for localized prostate cancer. Cancer Med. 2017 Oct;6(10):2234-43.
  53. Mitsyn GV, Ol’shevskii AG, Syresin EM. Proton therapy today and tomorrow. Weekly «Dubna». 2008;32:11-6. Available at:
    http://nuclphys.sinp.msu.ru/mirrors/m025.htm. (Russian).
  54. Agapov AV, Gaevsky VN, Kizhaev EV, et al. Experience of Proton Radiotherapy at the Joint Institute for Nuclear Research, Dubna. Medical Radiology and Radiation Safety. 2019;64(2):61-9. (Russian).
  55. http://www.itep.ru/about/70/files/Itep70-horoshkov.pdf
  56. S.Berezin Medical Institute, Proton Therapy Center
    https://protherapy.ru.
  57. Gulidov IA, Mardynski YuS, Balakin VE, et al. New opportunities for proton therapy in Russia. Problems of Oncology. 2016;62(5);570-2.
  58. Kaprin AD, Galkin VN, Zhavoronkov LP, et al. Synthesis of fundamental and applied research in the basis for ensuring a high level of scientific results and their introduction into medical practice. Radiation and Risk. 2017;26(2):26-40. (Russian).
  59. Medvedeva KE, Gulidov IA, Mardynsky YuS, et al. Proton therapy for re-irradiation of recurrent gliomas. Medical Radiology and Radiation Safety. 2019;64(2):70-4. (Russian).
  60. Klimanov VA, Zabelin MV, Galyautdinova ZhZh. Proton radiation therapy: current state and prospects. Medical physics 2017(3):89-121. (Russian).
  61. Zabelin MV, Klimanov VA, Galyautdinova ZhZh, et al. Proton Radiation Therapy: Clinical Application Opportunities and Research Prospects. Research’n Practical Medicine Journal. 2018;5(1):82-95.
  62. Klimanov VA, Samoylov AS, Udalov YuD, et al. Physics of Proton Therapy Treatment Planning. Medical Radiology and Radiation Safety. 2019;64(2):23-32.
  63. Lundkvist J, Ekman M, Ericsson SR, Jönsson B, GlimeliusB. Protontherapy of cancer: potential clinical advantagesandcost-effectiveness. Acta Oncol. 2005;44(8):850-61

Для цитирования: Самойлов А.С., Смирнова Ж.Ж., Клима­нов В.А., Яковлев В.В., Шулепова Л.И., Удалов Ю.Д. Основные направления клинического применения современной протонной лучевой терапии // Мед. радиология и радиационная безопасность. 2019. Т. 64. № 2. С. 41–51.

DOI: 10.12737/article_5ca5faca81d911.03586886

PDF (RUS) Полная версия статьи

Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2019. Том 64. № 2. С. 23–32

DOI: 10.12737/article_5ca5e2677a1a06.60363700

В.А. Климанов1,2, А.С. Самойлов2, А.Э. Гаджинов3, Я.А. Пешкин3

Физика планирования протонной лучевой терапии

1. Федеральный медицинский биофизический центр им А.И. Бурназяна ФМБА России. Москва. E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
2. Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ, Москва;
3. Федеральный высокотехнологичный центр медицинской радиологии ФМБА России, Димитровград

В.А. Климанов – проф. НИЯУ МИФИ, в.н.с. ФМБЦ, д.ф-м.н., проф.;
А.С. Самойлов – генеральный директор, д.м.н., профессор РАН;
А.Э. Гаджинов – врач-радиотерапевт;
Я.А. Пешкин – врач-рентгенолог

Реферат

Важнейшим этапом лучевой терапии онкологических заболеваний является планирование лучевого лечения. Этот сложный процесс применительно к протонной терапии предлагается условно разделить на медицинское и физическое планирование. В конвенциальной терапии фотонами и электронами последнее обычно называют дозиметрическим планированием, однако в приложении к протонной лучевой терапии этот этап включает существенно более широкий круг задач, связанных с модификацией и сканированием пучка протонов, расширением спектра и компенсацией пробегов, учетом при планировании неопределенностей и конечности пробегов протонов, уменьшением вклада в дозу вторичных нейтронов, созданием устойчивых к погрешностям алгоритмов оптимизации дозиметрических планов и, наконец, прецизионным расчетом дозовых распределений. Рассмотрены основные этапы и проблемы физического планирования протонной лучевой терапии. Особое внимание уделяется вопросам формирования расширенной области высокой дозы («расширенный пик Брэгга») с использованием метода рассеяния и сканирования, а также алгоритмам расчета дозовых распределений, создаваемых протонами в системах рассеяния и сканирования пучка. Наиболее подробно рассмотрены разные варианты метода тонкого луча протонов, позволяющие повысить точность расчета дозы и учесть поперечное рассеяние и флуктуации в потерях энергии протонов, особенно в конце пробега (эффект гало), аналитические и численные методы. Проведен анализ основных способов подведения дозы в системах сканирования (PBS), которые разделяются на три основных технологии: однородное сканирование, однородная доза единичного поля (SFUD), однородная доза многопольного облучения (MFUD), часто называемая протонной терапией с модуляцией интенсивности (IMPT). Проанализированы актуальные проблемы учета движения органов при планировании облучения и неопределенности в определении длин пробегов и оптимизации планов облучения. В частности, обсуждаются особенности, проблемы и современные походы к оптимизации дозиметрических планов протонной лучевой терапии. Отмечается, что одно из наиболее перспективных практических решений учета неопределенностей в определении длин пробега протонов при оптимизации заключается во включении в целевую функцию оптимизационного алгоритма возможных погрешностей. Этот прием позволяет гарантировать, что оптимизированный план облучения более надежно защитит от переоблучения нормальные ткани и критические органы, примыкающие к мишени облучения.

Ключевые слова: лучевая терапия, протоны, рассеяние протонов, модуляция пробегов, тонкий луч, доза, движение органов, неопределенность пробегов, оптимизация планирования

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Gottschalk B. Lectures (BGtalks.zip) and a draft textbook (PBS.pdf in BGdocs.zip) available for free download at http://physics.harvard.edu/~gottschalk or the Particle Therapy Co-Operative Group (PTCOG) website: http://ptcog.web.psi.ch/
  2. Gottschalk B. Physics of Proton Interactions in Matte. In: Proton Therapy Physics. Ed. H. Paganetti. Taylor & Francis Group. 2012. P. 20-59.
  3. Lu H-M, Flanz J. Characteristics of Clinical Proton Beams. In: Proton Therapy Physics. Ed. H. Paganetti. Taylor & Francis Group. 2012. P. 103-24.
  4. Engelsman M. Physics of Treatment Planning for Single-Field Uniform dose. In: Proton Therapy Physics. Ed. H. Paganetti. Taylor & Francis Group. 2012. P. 305-35.
  5. Bortfeld T. An analytical approximation of the Bragg curve for therapeutic proton beams. Med Phys. 1997;24(12):2024-33.
  6. Abramowitz M, Stegun IA. Eds. Handbook of Mathematical Functions. Dover, New York. 1972.
  7. Boon SN. Dosimetry and quality control of scanning beams. Thesis. 1998. Groningen.
  8. Koehler AM, Schneider RJ, Sisterson J. Range modulator for proton and heavy ions. Nucl Instrum Methods. 1975;131:437-40.
  9. Smith AR. Proton therapy. Med Phys. 2009;36(2):556-68.
  10. Hogstrom KR, Mills MD, Almond PR. Electron beam dose calculations. Phys Med Biol. 1981;26:445-59.
  11. Hong L, Gotein M, Buccuilini M, et al. Pencil beam algorithm for proton dose calculations. Phys Med Biol. 1996;41:1305-30.
  12. Szymanowski H, Oelfke U. 2D pencil beam scaling: an improved proton dose algorithm for heterogeneous media. Phys Med Biol. 2002;47:3313-31.
  13. Westerly DC, Mo X, Tome WA, et al. A generalized 2D pencil beam scaling algorithm for proton dose calculation in heterogeneous slab geometries. Med Phys. 2013;40: 061706. DOI: 10.1118/1.4804055.
  14. Clasie B, Paganetti H, Kooy HM. Dose Calculation Algorithms. In: Proton Therapy Physics. Ed. H. Paganetti. Taylor & Francis Group. 2012. P. 382-411.
  15. Eyges L. Multiple scattering with energy loss. Phys Rev. 1948;74:1534.
  16. Pelowitz DB. MCNPX User’s Manual, Version 2.7.0. Los Alamos National Laborator. 2011.
  17. Agostinelli S, Allison J, Amako K, Apostolakis J. Geant4 – a simulation toolkit. Nucl Instrum Methods. A. 2003;506:250-303.
  18. Paganetti H. Monte Carlo simulation. In: Proton Therapy Physics. Ed. H. Paganetti. Taylor & Francis Group. 2012. P. 266-304.
  19. Lu HM, Brett К , Shapr G, et al. A respiratory-gated treatment system for proton therapy. Med Phys. 2007;34:3273-78.
  20. Furukawa T, Inaniwa T, Sato S, et al. Design study of a raster scanning system for moving target irradiation in heavy-ion therapy. Med Phys. 2007;34:1085-97.
  21. Bert C, Laito N, Schmidt A. Target motion tracking with scanned particle beam. Med Phys. 2007;34:4768-71.
  22. Bert C, Durante M. Motion in radiotherapy: particle therapy. Phys Med Biol. 2011;56:R113-R144.
  23. Pflugfelder D, Wilkens JJ, Oelfke U. Worst case optimization: A method to account for uncertainties in the optimization of intensity modulated proton therapy. Phys Med Biol. 2008;53:1689-700.
  24. Liao L, Lim GJ, Li Y. Robust Optimization for intensity modulated proton therapy plans with multi-isocenter large fields. Int. J. Particle Ther. 2016;4:305-11.

Для цитирования: Климанов В.А., Самойлов А.С., Гаджинов А.Э., Пешкин Я.А. Физика планирования протонной лучевой терапии // Мед. радиология и радиационная безопасность. 2019. Т. 64. № 2. С. 23–32.

DOI: 10.12737/article_5ca5e2677a1a06.60363700

PDF (RUS) Полная версия статьи

  1. 11-22_Chernyaev_et_al_rus
  2. 5-10_Uiba_et_al_rus
  3. 2012-5-Рождественский
  4. 2012-5-Калашников

Адрес редакции журнала

 

123098, Москва, ул. Живописная, 46 Телефон: (499) 190-95-51. E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Местонахождение журнала

Посещаемость

2758679
Сегодня
Вчера
На этой нед.
На прошл. нед.
В этом мес.
В прошл. мес.
За все время
1410
3035
17063
18409
66422
75709
2758679
Прогноз на сегодня
2112

Ваш IP:216.73.216.66
Visitor Counter

© Журнал "Медицинская радиология и радиационная безопасность" 2020г.

Яндекс.Метрика

Наверх