Обратные задачи при дозиметрическом планировании протонной терапии внутриглазных мишеней

• Автор: Луговцов, Олег Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Глава 1. Общие подходы к обратным задачам протонной терапии

1.1. Конформная терапия внутриглазных новообразований

1.2. Актуальные задачи лучевой терапии

1.3. Общие подходы к обратным задачам протонной терапии

1.4. Два типа обратных задач

1.5. Создание модифицированной кривой Брэгга прямым или «обратным» способом

1.6. Применение решения Абеля для расчета модифицированной кривой Брэгга

1.7. Обратная задача дозиметрического планирования лечения увеальной меланомы

1.8. Дозиметрическое планирование по программам EyePIan и Octopus

1.9. Выводы главы

Глава 2. Радиационная физика области средних ЛПЭ и особенности биологического действия протонов
2.1. Модели описания лучевого воздействия
2.2. Физические параметры, определяющие общее поведение зависимостей биологической эффективности протонов от
их энергии
2.3. Приближения радиационной физики
2.4. Физическое моделирование в микродозиметрии
2.5. Нанодозиметрия

2.6. Особенности биологической эффективности протонов в области средних ЛПЭ
2.7. Биологическая кривая Брэгга протонов
2.8. Выводы главы
Глава 3. Гарантия качества при облучении внутриглазных мишеней
3.1. Характеристики пучка протонов и методов его
использования для терапевтических целей
3.2. Классификация протонного облучения внутриглазных мишеней
3.3. Дополнительные действия - программа Octopus
3.4. Параметры критических структур глаза
3.5. Программа расчета координат скрепок
3.6. Выводы главы
Глава 4. Виртуальный симулятор
4.1. Введение физического моделирования в методики
симулятора
4.2. Фантом - парный имитатор позиционирования глаз
4.3. Методика фантомного эксперимента
4.4. Определение координат «фиксационной» точки
4.5. Направление главной оси фантома на «фиксационную» точку
4.6. Результаты фантомного эксперимента
4.7. Выводы главы
Глава 5. Клиническое применение разработанной методики
5.1. Предпосылки создания методики планирования облучения внутриглазных мишеней

5.2. Анатомическое строение глаза и его радиочувствительные структуры
5.3. Модель опухоли в терминах EyePlan
5.4. Состав оборудования лучевой установки
5.5. Освоение и развитие методики планирования облучения мишеней глаза
5.6. Формулировка медицинских требований на основании опыта проведенных облучений
5.7. Выводы главы
Заключение
Выводы
Список литературы

выживаемости равно 1,44±0,08, для хромосомных аберраций - 1,85±0,15. Контрольные серии измерений ОБЭ протонов производились в ИТЭФ силами радиобиологов Института биофизики [84]: на входе пучка 1,10±0,04, в пике Брэгга - 1,87±0,15.
В таблице 2.1 приводится оценка параметров трека в области ЛПЭ, значимой для клинического применения протонных пучков.
Таблица 2.1. Параметры трека в области ЛПЭ, значимой для клинического применения пучков протонов.
сіЕ/сіх, МэВ/см 5 20 60
ЛПЭ, кэВ/мкм 0,5 2 6
ОБЭ 1,15 1,3-1,4 1,4-1,8
Е, МэВ 250 25 7
Пробег, мм 260 4 0,7 0,01
Первичная ионизация, ионов/мкм 4,5 30 150
На отрезке 30 нм число ионов 0,25 1 5
На отрезке 1 нм число оже-электронов 0,2 1 3
На отрезке 1 нм число ионов 30 150 500 1800
2.7. Биологическая кривая Брэгга протонов
Трудности расчета МКБ значительно возрастают, если возникает необходимость учета изменений ОБЭ при малых энергиях протонов. Результаты экспериментов по ОБЭ довольно противоречивы. Последние экспериментальные данные сходятся на том, что первоначальное решение принимать ОБЭ протонов равным 1,10 требует существенных поправок, особенно для облучения мишеней глаза, при котором энергия протонов мала (60-75 МэВ) и, соответственно, возникают наибольшие изменения в ОБЭ. Проводились эксперименты с линейными культурами клеток китайского хомячка, меланомы человека САЬ4 и др. На основании сравнения экспериментальных данных с расчетами по модели Монте-