НАУЧНЫЙ И ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

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

Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2017. Том 62. № 1. C. 65-69

DOI: 10.12737/25063

В.А. Лисин

ОЦЕНКА ТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ФАКТОРА ВЫИГРЫША В НЕЙТРОННОЙ ТЕРАПИИ НА ОСНОВЕ ЛИНЕЙНО-КВАДРАТИЧНОЙ МОДЕЛИ

Томский НИИ онкологии, Томск, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Лисин В.А. - профессор кафедры прикладной физики, доктор технических наук

Реферат

Цель: Изучить зависимости терапевтического фактора выигрыша (ТФВ) от дозы в терапии пучком нейтронов циклотрона У-120 при различных соотношениях параметров линейно-квадратичной модели, характеризующих радиочувствительность опухолевой и нормальной ткани.

Материал и методы: ТФВ в нейтронной терапии рассчитывают как отношение относительной биологической эффективности нейтронов для опухоли (ОБЭоп) к ОБЭ для нормальной ткани (ОБЭнт). Для расчета зависимостей ОБЭ нейтронов от дозы и ТФВ применена линейно-квадратичная модель (ЛКМ). Рассмотрены два случая: 1) в исследование включены три типа опухоли с различной радиочувствительностью, при облучении которых критической является одна и та же нормальная ткань; 2) рассмотрен результат нейтронной терапии для одной и той же опухоли, когда в качестве критических взяты три типа нормальной ткани с различной радиочувствительностью.

Результаты: На основе расчетов и анализа литературных данных получены зависимости ОБЭ нейтронов от дозы для выбранных типов опухолей и нормальных тканей. Рассмотрены варианты: 1) ОБЭоп > ОБЭнт; 2) ОБЭоп < ОБЭнт, причем в первом и во втором случае зависимости в интервале терапевтических доз являются сходящимися; 3) зависимости ОБЭоп и ОБЭнт от дозы пересекаются. Найдены зависимости ТФВ в нейтронной терапии от разовых очаговых доз и количественных соотношений между параметрами линейно-квадратичной модели, характеризующими радиочувствительность опухолевой и нормальной ткани. Многовариантность соотношения между зависимостями от дозы ОБЭоп и ОБЭнт является причиной многообразия зависимостей ТФВ от дозы. В первом случае найдено, что ТФВ, а значит, и преимущество нейтронной терапии возрастает с ростом отношения (α/β)γ и с уменьшением однократной очаговой дозы, причем максимальное значение ТФВ равно ~1,4. Во втором случае ТФВ < 1, т.е. эффективность нейтронной терапии ниже, чем эффективность терапии редкоионизирующим излучением, но она улучшается с ростом однократной очаговой дозы и с уменьшением радиочувствительности нормальной ткани. В третьем случае доза Dп в точке пересечения является границей, слева от которой ТФВ > 1, а справа - ТФВ < 1 при условии, что в области D< Dп, ОБЭоп > ОБЭнт.

Выводы: Полученные результаты при известных параметрах ЛКМ для опухолевой и нормальной ткани позволяют делать более обоснованный выбор между нейтронной терапией и терапией редкоионизирующим излучением с целью повысить эффективность лечения пациентов со злокачественными новообразованиями. Показано, что в случае выбора нейтронной терапии анализ зависимости ТФВ от дозы позволяет выбрать и оптимальный режим фракционирования дозы.

Ключевые слова: нейтронная терапия, линейно-квадратичная модель, терапевтический фактор выигрыша

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Stone R. Neutron therapy and specific ionization. Janewry Memorial Lecturell // Amer. J. Roentgenol. 1948. Vol. 59. P. 771-778.
  2. Catterall M., Bewley D.K. Fast Neutrons in the Treatment of Cancer. - London, Academic Press, New York. Grune and Stratto. 1979. 394 p.
  3. Зырянов Б.Н., Мусабаева Л.И., Летов В.Н., Лисин В.А. Дистанционная нейтронная терапия. Томск: Изд. ТГУ. 1991. 300 с.
  4. Лисин В.А. Дозиметрическое компьютерное планирование терапии злокачественных опухолей пучком быстрых нейтронов циклотрона У-120 // Мед. радиол. и радиац. безопасность. 1991. № 1. С. 26-28.
  5. Гулидов И.А., Мардынский Ю.С., Втюрин Б.М. и соавт. Быстрые нейтроны реактора в сочетанной гамма-нейтронной терапии больных раком органов полости рта и ротоглотки // Росс. онкол. журнал. 2000. № 6. С. 4-7.
  6. Гулидов И.А., Мардынский Ю.С., Цыб А.Ф., Сысоев А.С. Нейтроны ядерных реакторов в лечении злокачественных новообразований. Обнинск: Изд-во МРНЦ РАМН. 2001. 132 с.
  7. Важенин А.В., Рыкованов Г.Н. Уральский центр нейтронной терапии: история создания, методология, результаты работ. М.: Издательство РАМН. 2008. 124 с.
  8. Мусабаева Л.И., Жогина Ж.А., Слонимская Е.М., Лисин В.А. Современные методы лучевой терапии рака молочной железы. Томск. 200 с.
  9. Musabaeva L.I., Lisin V.A. Response of resistant malignant tumors to neutron therapy // Adv. Mater. Res. 2015. Vol. 1084. P. 467-470.
  10. Wagner F.M., Specht H., Loeper-Kabasakal B., Breitkreutz H. Современное состояние терапии быстрыми нейтронами // Сиб. онкол. журнал. № 6. С. 5-11.
  11. Кандакова Е.Ю. Клинико-экспериментальное обоснование повышения эффективности сочетанной фотонно-нейтронной терапии опухолей головы и шеи. Дисс. докт. М. 2015. 197 с.
  12. Мельников А.А., Васильев С.А., Смольникова Е.В. и соавт. Динамика хромосомных аберраций и микроядер в лимфоцитах больных злокачественными новообразованиями при нейтронной терапии // Сиб. онкол. журнал. 2012. № 4. С. 52-56.
  13. Макарова Г.В. Радиобиологические предпосылки применения быстрых нейтронов в лучевой терапии злокачественных опухолей // В кн: «Быстрые нейтроны в лучевой терапии злокачественных опухолей». Под ред. А.И. Рудермана, И.М. Франка. М. 1976. 172 с.
  14. Dale R.G., Jones B. The assessment of RBE effects using the concept of biologically effective dose // Int. J. Radiat. Biol. Phys. 1999. Vol. 43. № 3. P. 639-645.
  15. Особенности механизмов действия плотноионизирующих излучений. Под ред. А.В. Савича, В.К. Мазурика. М.: Медицина. 1985. 230 с.
  16. Летов В.Н. Радиобиологические исследования нейтронов // В кн: Зырянов Б.Н., Мусабаева Л.И., Летов В.Н., Лисин В.А. «Дистанционная нейтронная терапия». Томск: Изд. ТГУ. 1991. С. 48-103.
  17. Иванов В.И., Машкович В.П., Центер Э.М. Международная система единиц в атомной науке и технике. Справочное руководство. М.: Энергоиздат. 1981. 196 с.
  18. Лисин В.А. Оценка параметров линейно-квадратичной модели в нейтронной терапии // Мед. физика. № 4. С. 5-12.
  19. Carlsson J., Stenerlow B., Russell K. et al. Cell type dependent effectiveness of tumor cell inactivation by radiation with increased ionization density // Anticancer Res. 1995. Vol. 15. P. 273-282.
  20. Hornsey S., Field S. The RBE of cyclotron neutrons for effect on normal tissues // Eur. J. Cancer. Vol. 10. P. 231-234.
  21. Павлов А.С., Фадеева М.А., Карякина Н.Ф. и соавт. Линейно-квадратичная модель в расчетах изоэффективных доз, в оценке противоопухолевого эффекта и лучевых осложнений при лучевой терапии злокачественных опухолей. Пособие для врачей. М. 2005. 67 с.

Для цитирования: Лисин В.А. Оценка терапевтического фактора выигрыша в нейтронной терапии на основе линейно-квадратичной модели // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2017. Т. 62. № 1. С. 65-69. DOI: 10.12737/25063

PDF (RUS) Полная версия статьи

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

Яндекс.Метрика

Наверх