CC BY
156
• Комплекс протонной терапии сканирующим пучком «Прометеус»: радиологические основы и перспективы
Ключевые слова: протоны, комплекс «Прометеус», дозиметрия, радиобиология, лучевая терапия, эффективность
Keywords: protons, complex "Prometheus", dosimetry, radiobiology, radiation therapy, efficiency
Ульяненко С.Е., Лычагин А.А., Корякин С.Н., Галкин В.Н.
Медицинский радиологический научный центр им. А.Ф.Цыба - филиал ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский радиологический центр» Минздрава России 249036, Россия, Обнинск, Калужская обл., Королева, д. 4
The proton therapeutic facility with active scanning beam system Prometheus: radiological basics and perspectives
Ulyanenko S.E., Lychagin A.A., Koryakin S.N., Galkin V.N.
A.Tsyb Medical Radiological Research Centre - Branch of the National Medical Research Radiological Centre of the Ministry of Health of the Russian Federation 4, Koroleva Str., Obninsk, Kaluga region, 249036, Russia
Цель. Изучение физико-дозиметрических и радиобиологических характеристик активного сканирующего пучка протонов отечественного терапевтического комплекса «Прометеус» для повышения эффективности прецизионной лучевой терапии, разработки и апробации схем облучения с применением режимов гипофракционирования, расширения области применения протонной терапии.
Материалы и методы. Исследования проводили на первом российском терапевтическом протонном комплексе «Прометеус» (разработка ЗАО «ПРОТОМ», г. Протвино). Изучение физико-дозиметрических параметров сканирующего пучка протонов осуществляли с использованием как расчетных методов Монте-Карло (MCNPX, GEANT4), так и комплекса средств измерения равномерности и точности выгрузки поглощенной дозы в мишени. В дозиметрический комплекс входят радиометр DOSE-1 с плоскопараллельной ионизационной камерой PPC-40 (фирмы IBA), дозиметр UNIDOZwebline T10021 с ионизационными камерой TM30010-1, клинический дозиметр ДКДа-01 — «ИФТП» с алмазным детектором, радиохром-ные пленки GAFCHROMIC® EBT2.
Радиобиологические исследования in vitro и in vivo проводили на культурах клеток млекопитающих (мышиная меланома В-16, клетки китайского хомячка V-79), на беспородных крысах с привитой на заднюю лапку саркомой М-1. Облучение биологических объектов — сканирующим пучком протонов в модулированном пике Брэгга в дозах 2-10 Гр (клеточные системы) и в дозах 30-36 Гр при локальном воздействии на саркому М-1.
Результаты. По результатам модельных расчетов и измерений энерговыделения протонов отмечен заметный рост линейной передачи энергии (ЛПЭ) в дистальной области кривой Брэгга, что необходимо учитывать при планировании схем лучевой терапии. Экспериментальными измерениями подтверждена высокая гомогенность пучка протонов — погрешность расчетного плана облучения — не более 3%. Распределение дозы по объему опухоли (моделирование на пленках ЕВТ2) свидетельствует о 95% равномерности распределения дозы в 95% объема мишени, что совпадает со значениями DVH при планировании.
Значение ОБЭ протонов в модулированном пике Брэгга по тесту 10% выживаемости опухолевых и нормальных клеток находится в диапазоне значений 1-1,35 в зависимости от тест-объекта. Различий в эффективности при облучении с одного или нескольких полей не отмечено, что расширяет возможности вариантов облучения при различных локализациях опухоли. ОБЭ протонов в опытах на крысах с саркомой М-1 согласуется с принятой в мире величиной 1,1. При этом повреждение здоровых тканей (по критерию проявления кожных реакций) существенно ниже, чем при воздействии гамма-квантов в эквивалентной дозе.
Заключение. Терапевтический комплекс протонной терапии в МРНЦ им. А. Ф. Цыба соответствует принятым в мире гарантиям качества лучевой терапии и позволяет реализовать широкий спектр схем лечения онкологических больных.
Материалы I Всероссийского конгресса РАТРО. «Новые технологии в лучевой терапии и ядерной медицине. Перспективы развития». 27-28 апреля 2017 года, Сочи 107
