доктор технических наук;
doctor of technical sciences;
Цель: Рассмотреть возможность применения линейно-квадратичной модели (ЛКМ) для планирования режимов облучения в дистанционной терапии злокачественных опухолей быстрыми нейтронами на циклотроне У-120 по критерию ранних лучевых реакций. Материал и методы: Для решения поставленной задачи применена ЛКМ, описывающая реакцию тканей на фракционированное облучение. Для оценки степени корректности полученных результатов проведено их сравнение с аналогичными результатами, найденными на основе модели время–доза–фракция (ВДФ), успешно применяемой для планирования нейтронной терапии. Результаты: Найдены параметры ЛКМ αн и βн для кожи в случае облучения ее нейтронами. С применением найденных параметров получена зависимость однократной дозы нейтронов от числа сеансов терапии для базовой длительности курса. Зависимость хорошо совпадает с аналогичной зависимостью, найденной по модели ВДФ, что указывает на корректность способа ее расчета. При использовании ЛКМ для планирования нейтронной терапии рассмотрен вопрос, связанный с учетом временн´ых интервалов между сеансами. С этой целью для реальных курсов проведено сравнение суммарного эффекта, определяемого по ЛКМ, и фактора ВДФ. Различие между сравниваемыми величинами не превышает 6 %, что позволяет исключить необходимость учета временнóго интервала при планировании режима нейтронной терапии по ЛКМ. Рассмотрены два способа контроля степени поражения нормальной ткани на основе применения ЛКМ, для которых получены соответствующие математические выражения. Первый способ основан на оценке части использованной толерантности облучаемой ткани, а второй осуществляется путем перевода применяемого режима фракционирования дозы в нейтронной терапии в изоэффективный стандартный режим фотонной терапии. Выводы: Показано, что ЛКМ может быть применена для планирования режимов облучения в нейтронной терапии пациентов со злокачественными новообразованиями на циклотроне У-120 по критерию ранних лучевых реакций. Достигнутый результат расширяет возможности радиобиологического планирования нейтронной терапии и может служить основой для разработки способа применения ЛКМ при прогнозировании поздних лучевых осложнений.
Purpose: To estimate the feasibility of using linear-quadratic model (LQM) for planning neutron therapy regimens by the criterion of early radiation-induced reactions. Material and methods: The LQM, which described the reaction of tissues to fractionated irradiation, was used. The results obtained were compared with similar results found on the basis of the TDF model successfully used for neutron therapy planning. Results: The LQM parameters αn and βn for radiation induced skin damage were found. The dependence of a single dose of neutrons on the number of therapy sessions was obtained. This dependence was in good agreement with the analogous dependence found by the TDF model, which indicated the correctness of the method for calculating it. When using LQM for planning neutron therapy, the issue related with the time intervals between sessions was considered. For this purpose, the comparative calculations of the ratio of the total effect, determined by the LQM, and the TDF factor were carried out. The difference between the compared values did not exceed 6 %, thus allowing the time interval for planning neutron therapy using LQM to be excluded. Two methods to control the damage to normal tissue using LQM were considered. The first method was based on the evaluation of part of the used tolerance of the irradiated tissue, and the second one was carried out by transferring the applied dose fractionation regimen of neutron therapy to the isoeffective standard regimen of photon therapy. Conclusion: It was shown that LQM can be used for planning neutron therapy regimens in cancer patients by the criterion of early radiation-induced reactions. The results obtained extend the potential of radiobiological planning of neutron therapy and can serve as a basis for the development of the method of using LQM in prediction of late radiation-induced complications.