Способ облучения при контактной лучевой терапии
Владельцы патента RU 2732826:
Акционерное общество "Научно-исследовательский институт технической физики и автоматизации" (АО "НИИТФА") (RU)
Изобретение относится к медицинским технологиям, в частности к внутриполостной, внутритканевой и поверхностной, интралюминальной лучевой терапии при лечении больных онкологическими заболеваниями с использованием аппаратуры для контактной лучевой терапии. Способ облучения при контактной лучевой терапии заключается в дискретном перемещении источника ионизирующего излучения в аппликаторе, введенном в облучаемую полость больного. Шаг дискретного перемещения источника излучения из позиции в позицию должен быть больше длины источника излучения и находиться в диапазоне от 10 до 25 мм. Технический результат - повышение гарантии качества лучевой терапии и терапевтической эффективности за счет повышения однородности распределения энергии ионизирующего излучения по глубине облучаемой мишени, создаваемого дискретно перемещающимся источником ионизирующего излучения в аппликаторе, введенном в облучаемую полость больного. 7 ил.
Изобретение относится к медицинским технологиям, в частности, к внутриполостной, внутритканевой и поверхностной, интралюминальной лучевой терапии при лечении больных онкологическими заболеваниями с использованием аппаратуры для контактной лучевой терапии.
Одной из основных задач клинической дозиметрии является поиск методов повышения однородности распределения поглощенной энергии излучения по глубине облучаемой мишени и снижения дозы в месте контакта аппликатора со слизистой. Контактной лучевой терапии в силу физического закона распределения энергии излучения по глубине облучаемой мишени характерен высокий градиент спада дозы, т.е. высокая неоднородность распределения энергии излучения по глубине. Доза в месте контакта имеет максимальное значение, существенно превышающее лечебную дозу, что может привести к радиационным осложнениям контактирующих с аппликатором тканей. Единственным способом повышения однородности распределения энергии ионизирующего излучения по глубине облучаемой мишени является метод дискретного перемещения источника излучения в аппликаторе. При этом характер распределение энергии излучения зависит от величины шага перемещения источника.
Известен способ облучения дискретно перемещающимся в аппликаторе, введенном в облучаемую полость пациента, источником ионизирующего излучения [1, 2], при котором рекомендуется шаг дискретного перемещения от 1 до 10 мм.
Как правило, при контактной лучевой терапии используется линейный источник ионизирующего излучения, например, длиной 3,5 мм в российской и зарубежной аппаратуре. При длине, меньшей или равной длине источника (3.5 мм) формируется сплошной источник и принцип дискретного перемещения теряет смысл, что является недостатком известного способа и причиной повышения неравномерности создаваемого источником распределения энергии ионизирующего излучения недопустимого переоблучения контактирующих с аппликатором тканей органризма.
Известен также способ облучения дискретно перемещающимся в аппликаторе, введенном в облучаемую полость пациента, источником ионизирующего излучения, при котором шаг дискретного перемещения выбирается равным до 5 мм, (фиг. 1), обычно используемый при внутриполостной лучевой терапии больных раком прямой кишки, влагалища, пищевода, трахеи бронхов и т.п.
Недостатками известного способа являются те же, что и в предыдущем способе.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ облучения при внутриполостной лучевой терапии для лечении больных раком шейки и тела матки, с использованием аппликатора, состоящего из внутриматочного катетера, вводимого в цервикальный канал, и двух боковых катетеров в виде шаров или цилиндров из медицинской пластмассы, устанавливаемых в боковых сводах влагалища, при этом в боковые катетеры вводится по одному источнику излучения (одна позиция облучения), во внутриматочный катетер - от одного до 10 источников (от одной до 10 позиций облучения при использовании дискретно перемещающегося источника излучения), шаг перемещения источника 5 и 10 мм (фиг. 4; 5; 6) [3]. На фиг. 7 представлены кривые спада дозы при различных шагах перемещения источника излучения для линейного излучателя - внутриматочного катетера составного аппликатора для облучения при лечении больных раком шейки матки при различных размерах шага перемещения источника. Анализ кривых показывает, например, что на расстоянии 2 мм (поверхность аппликатора) при шаге 5 мм поглощенная доза излучения в 16 раз превышает карциноцидную дозу на том же расстоянии при шаге 25 мм, что приведет к трудноизлечимым или вообще неизлечимым лучевым осложнениям, не совместимым с жизнедеятельностью тканей организма.
На фиг. 1 представлено дозное распределение, создаваемое при позициях облучения с длиной шага 5, применяемое при интралюминальном облучении, например, эндобронхиальной лучевой терапии [4] с использованием аппликатора диаметром 2 мм. Доза на поверхности аппликатора в зоне расположения источника составляет 1600% от предписанной дозы на глубине 20 мм (100%), т.е. доза на слизистой бронха 16 раз превышает лечебную дозу, что может привести к профузному кровотечению и смертельному исходу [4].
Предлагаемое техническое решение устраняет недостатки прототипа и обеспечивает технический результат - повышение гарантии качества лучевой терапии и терапевтической эффективности за счет повышения однородности распределения энергии ионизирующего излучения по глубине облучаемой мишени, создаваемого дискретно перемещающимся источником ионизирующего излучения в аппликаторе, введенном в облучаемую полость больного, что наглядно следует из сравнения карт распределения поглощенной в мишени энергии ионизирующего излучения (фиг. 4 и фиг. 6). При шаге перемещения 20 мм поглощенная доза в промежутке между позициями облучения снижается с 1300% до 330%, что соответственно снижает степень лучевых повреждений в этой области, повышает вероятность восстановления клеток по всей длине цервикального канала.
Поставленная цель достигается за счет того, что в способе облучения при контактной лучевой терапии, заключающемся в дискретном перемещении источника ионизирующего излучения в аппликаторе, введенном в облучаемую полость больного, шаг перемещения источника излучения из позиции в позицию в любом случае должен быть больше длины источника излучения и находиться в диапазоне от 10 до 25 мм (фиг. 2-6).
ЛИТЕРАТУРА
1. [«HDR Applicators and Dosimetry)). Jason Rownd, MS, Medical College of Wisconsin,
http://www.aapm.org/meetings/05SS/program/HDRApplicatorsandDosimetry_Ro wnd.pdf
2. aapm.org>meetingS…Overview…Brachytherapy_Physics…
Source step size ranges from 1 mm. to 10 mm
3. The GEC ESTRO Handbook of Brachytherapy | Request PDF
researchgate.net>publication…The_GEC…Brachytherapy
http://www.aapm.org/meetings/05SS/program/HDRApplicatorsandDosimetry_Ro wnd.pdf
4. Эндобронхильная лучевая терапия, https://medbe.ru/materials/legkie-rak-i-opukholi/endotrakheobronkhialnaya-luchevaya-terapiya-nemelkokletochnogo-raka-legkogo/
Способ облучения при контактной лучевой терапии, заключающийся в дискретном перемещении источника ионизирующего излучения в аппликаторе, введенном в облучаемую полость больного, отличающийся тем, что шаг дискретного перемещения источника излучения из позиции в позицию должен быть больше длины источника излучения и находиться в диапазоне от 10 до 25 мм.
