РОЗРОБКА ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ВОЛЬФРАМОВИХ МАТРИЧНИХ КОЛІМАТОРІВ ДЛЯ ПРОСТОРОВО ФРАКЦІОНОВАНОЇ РАДІАЦІЙНОЇ ТЕРАПІЇ

Анотація

Вступ. Просторово фракціонована радіаційна терапія є перспективним методом лікування онкологічних захворювань, що дозволяє зменшити дозове навантаження на здорові тканини.

Методи.  Досліджено ефективність вольфрамових матричних коліматорів для просторово фракціонованої радіаційної терапії (ПФРТ). Проведено симуляції Монте-Карло та експериментальні дослідження для оцінювання фракціонування пучків гамма-квантів та електронів.

Результати. Показано, що під час опромінення неглибоких пухлин можна досягти високих показників фракціонування з PVDR (відношення максимальної дози до мінімальної дози після коліматора) – понад 10. Досліджено вплив товщини коліматора та енергії опромінювальних пучків на ефективність фракціонування. Вивчено роль вторинних частинок у формуванні дозового поля. Запропоновано конструкцію модульного вольфрамового коліматора, що дозволяє гнучко адаптувати параметри опромінення.

Висновки. Отримані результати можуть бути використані для вдосконалення методів ПФРТ та підвищення ефективності лікування онкологічних захворювань.

Посилання

Anokhin, I., & Ramazanov, D. (2023). Matrix metal collimators studies for the spatially fractionated radiation therapy. Computer-integrated technologies: education, science, production, 53, 5–8. https://doi.org/10.36910/6775-2524-0560-2023-53-01

Pugatch, V., Campbell, M., Chaus, A., Kovalchuk, O., Llopart, X., Okhrimenko, O., ... & Tlustos, L. (2012). Metal micro-detector TimePix imaging synchrotron radiation beams at the ESRF Bio-Medical Beamline ID17. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 682, 8–11. https://doi.org/10.1016/j.nima.2012.03.049

Ramazanov, D.M., & Anokhin, I.E. (2023a). Monte Carlo simulations of tungsten array collimators for spatially fractionated radiation therapy. Scientific Bulletin of UNFU, 33(5), 70–76. https://doi.org/10.36930/40330509

Ramazanov, D.M., & Anokhin, I.E. (2023b). Development of a tungsten matrix collimator for electronic spatially fractionated therapy. Science and Technology Today, 12(26), 626–636. https://doi.org/10.52058/2786-6025-2023-12(26)-626-636

Yan, W., Khan, M.K., Wu, X., Simone II, C.B., Fan, J., Gressen, E., ... & Mourad, W.F. (2020). Spatially fractionated radiation therapy: History, present and the future. Clinical and translational radiation oncology, 20, 30–38. https://doi.org/10.1016/j.ctro.2019.10.004