Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Радиобиологические и дозиметрические аспекты планирования облучения злокачественных опухолей у деле (обзор литературы) 10
ГЛАВА 2. Материалы, аппаратура, методы 38
2.1. Клинический материал 38
2.2. Источники излучения 41
2.3. Методы дозиметрии 45
2.4. Компьютерная система дозиметрического планирования 47
ГЛАВА 3. Количественная оценка отдаленных последствий лучевой терапии у детей 50
ГЛАВА 4. Анализ лучевых реакций и повреждений 66
ГЛАВА 5. Формирование дозбых полей и определение их характеристик для облучения злокачественных опухолей у детей 75
5.1. Пучки гамма-терапевтических аппаратов ... 76
5.2. Пучки электронов линейного ускорителя... 89
5.3. Пучки фотонов линейного ускорителя 98
ГЛАВА 6. Дозиметрическое планирование и проведение лучевой терапии злокачественных опухолей детей 100
6.1. Планирование с помощью компьютерной системы 100
6.2. Дозиметрическое планирование и проведение облучения детей, больных нефробластомой .. 100
6.3. Дозиметрическое планирование и проведение облучения детей, больных ретинобластомои. 116
Заключение 124
Выводы 127
Указатель литературы 127
- Компьютерная система дозиметрического планирования
- Анализ лучевых реакций и повреждений
- Пучки гамма-терапевтических аппаратов
- Дозиметрическое планирование и проведение облучения детей, больных нефробластомой
Введение к работе
Актуальность проблемы. По данным Всемирной Организации Здравоохранения в экономически развитых странах злокачественные новообразования у детей занимают одно из первых мест в причинах детской смертности /19/ . Поэтому проблема лечения злокачественных новообразований у детей приобрела, особую актуальность.
Хорошо известна специфика новообразований у детей и существенное отличие их лечения по сравнению с взрослыми больными /25, 27] . Это связано с особенностями анатомии и физиологии детского организма, которые оказывают влияние на результаты лечения.
Известно, что у детей преобладают опухоли кроветворной и лимфатической систем, нервной системы, почек и соединительнотканные опухоли, в то время, как у взрослых преобладают опухоли органов пищеварения, легких, половых органов и молочной железы /68, 84, 16б/ . Ряд опухолей, такие как ретинобластома, нефро-бластома, нейробластома и некоторые опухоли головного мозга встречаются преимущественно у детей.
В используемом в настоящее время комплексном подходе к лечению злокачественных новообразований у детей лучевая терапия играет важную, а иногда и основную роль. Несмотря на более чем пятидесятилетний опыт использования ионизирующего излучения для терапии детей, многие аспекты, касающиеся данной проблемы, изучены недостаточно. Особенно это касается вопросов радиобиологического и дозиметрического обоснования планирования и технологии облучения.
Успехи современной детской онкологии позволяют добиться во многих случаях длительной ремиссии или полного выздоровления. Такие пациенты вступают в репродуктивный период, математическое ожидание продолжительности их жизни больше, чем у излеченных
взрослых. До недавнего времени долвшнм образом не учитывалась роль отдаленных последствий лучевой терапии. К настоящему впемени появилось достаточно работ, посвященных развитию новообразований у лиц, облученных в детском возрасте [83, 108, 136, 137, 147]. Поэтому количественная оценка вероятности соматических и генетических последствий облучения детей является более важной проблемой для излеченных детей чем для взрослых больных.
Чувствительность некоторых тканей у детей к лучевому воздействию (почка, кость, легкие и хрящ) гораздо выше таковой у взрослых [102, ИЗ]. Возраст ребенка влияет на толерантность тканей и их способность к дальнейшему развитию, росту и нормальному санкционированию. Специфика детского организма требует более тщательного щажения зон роста. К сожалению, до сих пор врачи уделяют больше внимания технике облучения самого новообразования при специфических детских опухолях и меньше - сохранению способности к росту и развитию нормальных тканей, находящихся в тесном контакте с облучаемой мишенью. Между тем, неблагоприятное влияние облучения сказывается, в частности, на костных и мягких тканях, так как растущие кости, хрящи и мышцы имеют гораздо большую чувствительность к облучению, чем у взрослых. Выявлены поражения позвоночника у детей, получавших лучевую терапию по поводу нефроблас-томы и нейробластомы [l07, 124, 127, 130], которые проявляются в виде сколиоза, кифоза; отмечено замедление роста позвоночника у детей, облучавшихся по поводу лимфомы, медулобластомы и острого лимфобластного лейкоза [143]; выявлены осложнения в скелете детей, после облучения таза [ібі]. Отмечена прямая зависимость от дозы излучения отставания роста детей, причем это отставание оказывается значительнее при облучении детей более раннего возраста [lI4, 124, 130, 143, I44J. Отмечено также, что поражение костей при мегавольтной терапии тлело менее выраженный характер по
сравнению с ортовольтной рентгенотерапией fl02, I24J.
В последние годы установлено, что у многих пациентов, получавших радикальную лучевую терапию, проявляются тяжелые осложнения, резко снижающие качество их жизни. В связи с этим одной из важных задач лучевой терапии является пересмотр сложившихся схем и методов облучения опухолей различных локализаций.
Из-за малых размеров тела ребенка повышаются требования к обеспечению больших градиентов дозы и точности при формировании дозных распределений, а требования к оптимизации становятся более жесткими.
Таким образом, рассматриваемые вопросы оптимизации дозиметрического планирования облучения детей, являются составной частью общей проблемы лучевой терапии, которые в данном случае должны решаться с учетом особенностей детского организма.
К сожалению, мировой опыт лучевой терапии детей до последнего десятилетия не имел количественной информации о распределении поглощенной энергии излучения в теле пациента, от которой зависит полезное и вредное влияние радиации на опухоль и на организм больного ребенка. Поэтому многие выводы делались лишь качественно. Необходимость количественного изучения этих вопросов не требует дополнительных доказательств.
Многие из перечисленных вопросов исследуются в предлагаемой работе, но многие из них еще ждут научного обоснования, основанного на изучении клинического материала.
Основной целью настоящей работы является исследование радиобиологических и дозиметрических параметров, лежащих в основе планирования облучения детей.
Задачи исследования состояли в следующем:
I. Оценить вероятность некоторых соматических и генетических эффектов после лучевой терапии детей.
Проанализировать лучевые реакции и повреждения различных тканей по имеющимся в ВОНЦ и в литературе данным.
Изучить дозиметрические характеристики используемых в лучевой терапии детей источников излучения и терапевтических пучков, выявить их достоинства и недостатки.
Разработать формирующие и фиксирующие принадлежности, позволяющие снизить лучевые нагрузки на зоны роста и критические органы детей, изучить их дозиметрические характеристики, оценить их эффективность.
На основании анализа дозных распределений обосновать оптимальные методики облучения детей на примере таких локализаций, как нефробластома и ретинобластома.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые оценена вероятность отдаленных эффектов у детей после лучевой терапии некоторых опухолей; получена количественная зависимость "доза-время" для эритемы кожи, умеренных повреждений и сколиоза позвоночника; разработаны обоснования к дозиметрическому планированию и технологическому обеспечению облучения детей на дистанционных гамма-терапевтических аппаратах и линейном электронном ускорителе (нефробластома и ретинобластома).
Научно-практическая значимость настоящего исследования состоит в том, что принципы дозиметрического планирования облучения детей, разработанные в результате данных исследований, а также созданные дополнительные принадлежности, используются в лучевой терапии пациентов детских отделений ВОНЦ АМН СССР. Данные, полученные при этом, свидетельствуют о целесообразности их внедрения в сеть лечебно-профилактических учреждений. Созданные во ВНИИ радиационной техники ГКАЭ по нашим рекомендациям аналогичные конструкции дополнительных коллиматоров, включены в серийно-выпус-
каемнй комплект формирующих принадлежностей к гамма-терапевтическим аппаратам.
По теме диссертации опубликовано 13 работ, оформлено три рационализаторских предложения.
Основные положения диссертации доложены на расширенном заседании Проблемных комиссий по лучевой терапии Научных советов при Президиуме АМН СССР по комплексным проблемам "Злокачественные новообразования" и "Рентгенология и радиология": Состояние и перспективы лучевой терапии злокачественных опухолей у детей (Москва, 1983), на заседании Всесоюзной школы "Лучевая терапия новообразований у детей" (Москва, 1983), на трех заседаниях секции медицинских физиков Московского научного общества рентгенологов и радиологов (Москва, 1976, 1983, 1983), на II Всесоюзном симпозиуме "Проблемы развития терапевтической радиационной техники" (Москва, 1975), на ІУ Всесоюзном симпозиуме по клинической дозиметрии (Ленинград, 1978), на У Всесоюзном симпозиуме по клинической дозиметрии (Ленинград, 1982), на Всесоюзной конференции "Стандартизация методов лучевой терапии" (Ленинград, 1983), на Всесоюзном симпозиуме по гемабластозам (Москва, 1983), на X и XI Всесоюзных съездах рентгенологов и радиологов (Ереван, 1977 и Таллин, 1984).
Работа выполнена во Всесоюзном онкологическом научном центре АМН СССР.
Автор приносит глубокую признательность научному руководителю диссертации д.б.н. Ю.С.Рябухину за предоставленную возможность выполнения научной работы по теме и за его руководство; заведующему отделения детской онкологии д.м.н. Л.А.Дурнову и д.м.н А.ФЛЗухны за консультации во время работы; руководителю отдела лучевой терапии д.м.н. Г.В.Голдобенко и сотрудникам этого отдела
с.н.с. В.И.Цыганкину, м.н.с. Г.В.Лобанову, докторам Н.ИДмаки-ной, Н.М.Мышановой, Т.А.Стрелънипкой, аспиранту института Биофизики МЗ СССР Г.А.Кузнецову за советы, консультации и выполнение совместных работ по отдельным разделам диссертации; с. н.с. кафедры радиационной гигиены ЦОЛИУВ Л.В.Новиковой за ценные советы и замечания по работе.
Компьютерная система дозиметрического планирования
При анализе литературы по лучевой терапии ретинобластомы тормозным- излучением можно выделить две основные методики облучения: 1. Облучение с использованием одного височного поля [78, 112, 159, I69J. Эти авторы считают, что оптимальной техникой об лучения ретинобластомы является облучение височным полем всей задней части глаза с наибольшим щажением линзы, направленным та ким образом, чтобы не повредить другой глаз. В работах [112, 159 J использовали пучок фотонов с энергией 22,5 МэВ, размер по ля 4 х 3 см. В работе [78І облучение проводили на линейном уско рителе с энергией фотонов 4 МэВ с использованием свинцового кол лиматора высотой 8 см, находящегося на расстоянии 32 см от боль ного. Размер поля менялся от нескольких миллшлетров до 2,5 х 2,0 см. Эта методика, как считают авторы, не дает необратимых повреж дений нормальных тканей. Автор исследования /l59j предлагает использовать пучок тормозного излучения линейного ускорителя с энергией 6-8 МэВ в виде D-образного поля, размерами 20 х 26 мм и 26 х 32 мм. Такое поле получают с помощью специального свинцового коллиматора высотой II см, край которого находится на расстоянии 17 см от поверхности больного для уменьшения вклада рассеянного из колиматора излучения. 2. Облучение с использованием двух полей (переднее и височ ное). Авторы работы [l55j проводили облучение с переднего поля на гамма-аппарате, а с височного поля - фотонами с энергией 4 МэВ. Размер поля облучения 3x3 см, переднее поле - открытое, височное полублокированное, соотношение доз I : 4-5. При этом доза на задней поверхности : линзы достигала 40$. При такой дозе существует риск возникновения катаракты, но авторы считают, что продолженный рост опухоли является бблыпим риском, чем катаракта. - 33 В статье [і2б] описана методика двухпольного облучения фотонным пучком с энергией 2 МэВ. Переднее поле с клиновидным фильтром 45 и с защитой линзы глаза блоком 0 1,5 см, боковое поле с клином 45, направленное под углом для защиты другого глаза и с захватом как можно меньшего объема мозга, размер поля 4x4 см. Автор исследования [l42J описал методику двухпольного облучения на линейном ускорителе с энергией 4 МэВ с использованием клиньев 60 при выравнивании кривизны поверхности тканеэквивалентным материалом (воском) с отверстиями для пучков 0 1,5 см. Размер поля 4x4 см. В работе [174? облучали ретинобластому пучком фотонов 4 МэВ. Переднее поле 3,5 х 3,5 см использовали с блоком 0 9 мм и для выравнивания кривизны поверхности применяли восковой болюс толщиной 0,5 см. Боковое поле - открытое, 3x4 см. Соотношение доз переднего и височного полей I : 4,5.
При лучевой терапии ретинобластомы быстрыми электронами используется методика облучения с одного переднего поля. В статьях [79, IIIJ проводили облучение пучком электронов с энергией 10 МэВ. Для защиты хрусталика использовали железный цилиндр 0 1,5 см и высотой 4,5 см, закрепленный внутри тубуса 0 4 см, а в [во] использовали пучок электронов 15 МэВ с такими же размерами полей и защитой, что и в предыдущей работе. Авторы исследований [і, 173] облучали электронами энергией 15 МэВ, используя для защиты хрусталика свинцовый поглотитель высотой 6 мм, диаметр поля 4 см, а в работе [l62] использовали пучки электронов с энергией 12 и 18 МэВ. Диаметр поля 4 см. Поглотитель из свинца и плексигласа. В работе [iOl] описана методика облучения ретинобластомы пучком быстрых электронов с энергией 10 МэВ, при размерах поля 5x5 см. Блок для защиты хрусталика из меди 0 7 мм и высотой 7 мм прикреплялся к контактной линзе, которую надевали на глаз. Авторы работы [і2б] проводили облучение двумя пучками электронов 10 МэВ размерами 2 х 4 и 3 х 3 см с защитой линзы цилиндром из свинца 0 1,5 см и толщиной 4 мм.
В работе [но] предложена техника облучения внутриглазных опухолей электронами с энергией 12 МэВ и 0 3 см с использованием двух и более пучков. Блок из свинца 0 8 мм и высотой 6 мм прикреплялся к контактной линзе. Интересны методики, описанные в [77, II5J, причем в работе [lI5j предлагают методику четырехпольного облучения электронами с энергией 10-13 МэВ. Хрусталик защищен свинцовым поглотителем, закрепленным в тубусе 0 3 см из латуни. Каждое поле направлено под утлом 30 к нормали, угол между полями во фронтальной плоскости 90. Доза на хрусталик 3fo. К сожалению, авторы не останавливаются на способах укладки больного и его фиксации, что очень важно, для правильного воспроизведения этой сложной методики. Автор работы [77] использовал восьмидольное облучение ретинобластомы пучком электронов с энергией 4-6 МэВ. Пучки 0 7 и 8 мм формировались специальным плексигласовым коллиматором со стенками толщиной 4 мм. Угол наклона от 20 до 40 к центральной оси глаза, проходящей через хрусталик, определялся индивидуально.
В статье [II7J использовано излучение Со. Облучение с переднего поля проводилось с применением клиновидного фильтра 45 с защитой линзы глаза блоком 0 1,5 см и высотой 7 см. Расстояние до глаза 20 см. Облучение с височного поля проводилось с краевым блоком для защиты линзы глаза. Автор исследования [l60J описал методику облучения с одного прямого открытого поля пучком излу-чения Со. Размер поля 2 х 3 см и 3 х 4 см со специальным аппликатором, прикрепленным к головке аппарата, для получения поля с малой полутенью.
Анализ лучевых реакций и повреждений
Большинство опухолей у детей более чувствительны к воздействию радиации, чем у взрослых, но это преимущество утрачивается из-за того, что чувствительность нормальных тканей у детей также повышена по сравнению со взрослыми, что доказывается рядом клинических работ [Ю2, 118, 124, 139, 163J. Авторы статьи [П4] предложили облучать маленьких детей в меньших дозах, а в работе (118J предлагается при облучении детей использовать разные суммарные дозы в зависимости от возраста ребенка (см. табл.2)
Реакции тканей на облучение делятся на ранние и поздние [88]. Ранние реакции проявляются в первые дни и недели облучения, например, в виде лейкопении - врач при этом вводит перерыв в курсе облучения. Поздние реакции развиваются после окончания лучевой терапии через месяцы и годы и не влияют на курс облучения. Суммарная доза полного курса лучевой терапии обычно определяется приемлемой частотой поздних осложнений - толерантной дозой (ТД). ТД для разных тканей зависит от таких факторов, как разовая доза, время облучения, число фракций и объем облучаемой ткани.
Растущие кости и хрящи, подвергнутые облучению, обнаруживают в зависимости от дозы задержку или даже прекращение роста. Имеется много описаний деформации позвоночника, возникающей в результате облучения позвонков, при котором одна сторона тела каждого позвонка, растет больше, чем другая, что приводит к сколиозу [107, 124, 127, 130, 143 J . Значительная часть этих данных относится к облучению детей по поводу абдоминальных опухолей.
При облучении именно нефро- и нейробластом у детей риск повреждения позвоночника является тем важным фактором, который необходимо учитывать при планировании облучения.
Так, при обследовании 33 больныхх, получавших лучевую терапию по поводу нефро- и нейробластомы в Детской клинической больнице (ДКБ JS I) Мосгорздрава и в БОЩ АМН СССР не менее четырех лет тому назад, сколиоз выявлен у 12 детей. (К сожалению, из-за отсутствия лучевых карт у 3-х больных, дозу, подведенную к позвоночнику, мы смогли определить только у 9-ти больных.).Эти дети получали рентгеновское ортоволътное облучение 180-220 кВ, ІЬтА , КшР = 40 см (двумя встречными полями размером 10 X 15 см). Облучение проводилось 5-6 раз в неделю при разовой дозе 1,5-2,0 Гр. У двух детей был перерыв на операцию. Суммарная очаговая доза при этом составила 20-39 Гр за 9-46 дней. Плотность позвоночника отличается от плотности мягких тканей, а коэффициент, который необходимо учитывать при определении поглощенной дозы в позвоночнике, зависит от эффективной энергии излучения [32]. Для диапазона энергий 180-220 кВ мы использовали коэффициент 1,06. Зная суммарную очаговую дозу и учитывая этот коэффициент, определяли поглощенную дозу в кости позвоночника.
Для анализа лучевых повреждений позвоночника у детей мы использовали также данные авторов Neuhauser E.B.D. et al., Rubin P. et al., Heaston D.et al.jl07, 114, І5б]. Neuhauser E.B.D. et al. [114] обследовали 34 ребенка через З-ІЗ лет после лучевой терапии ортовольтным излучением 200 кВ (СПО 1,05 и 1,55 шСи ) по поводу нейробластомы в возрасте от І мес. до 9 лет. Облучение проводили 6 раз в неделю, разовой дозой 2,0 Гр. Авторы отметили, что степень радиационных повреждений, наблюдаемых в лоз х Обследование проводилось аспирантом Института Биофизики МЗ СССР Г.А.Кузнецовым. вонках зависит от подведенной дозы и от возраста пациента во время облучения. Доза 10 Гр не приводит к заметным изменениям; доза от 10 до 20 Гр может привести к изменениям, а может и не вызвать изменения, что, возможно, зависит от возраста ребенка; доза. 20 Гр может привести к серьезным осложнениям в развитии позвоночника, причем этот эффект сильнее у детей в возрасте до 2-х лет. Из 34 детей у 13 - изменений в позвоночнике отмечено не было, У 18 человек отмечены умеренные изменения в позвоночнике, суммарная доза на позвоночник составила, от 10,3 до 34,6 Гр за 10-212 дней, а у 3-х человек отмечен сколиоз, доза при этом составила от 25,3 до 35 Гр.
Rubin P.et аі. [і5б] приводят данные о результатах обследования через 2-23 года 11-ти больных, получавших лучевую терапию по поводу нефро- и нейробластомы с помощью ортовольтного излучения 200-280 кБ (СП0 1,0 мм LU) в возрасте от 10 дней до 18 месяцев. В основном при облучении использовали два встречных поля размером от 8x10 до 15x12 см, суммарная очаговая доза составила от 30 до 50 Гр за 21-42 дня. У всех больных выявлен сколиоз.
Heaston D.K.et ai. [l07J опубликовали результаты обследования 20 из 25 больных, у которых обнаружен, не менее чем через 5 лет, сколиоз позвоночника. Больные получали лучевую терапию по поводу нефробластомы в возрасте от 3 мес. до 9 лет 8 мес: четверо из них - с помощью ортовольтного излучения (250 кВ), трехпольное облучение, размер поля 10x15 см; 16 детей - с помощью гамма-излучения Со двумя встречными полями размером от 16x10 до 24x14 см. Во всех случаях позвоночник находился в зоне 100 -изо-дозы. Облучение проводили 5 раз в неделю при разовой дозе 1,5--2,0 Гр, суммарная очаговая доза при этом составила 25-55 Гр за 19-68 дней. Общая характеристика используемых данных представлена в таблице 12.
Пучки гамма-терапевтических аппаратов
Приблизительно до 1975 г. в Отделе радиологии ВОНЦ использовались только центральные блоки шириной 2 см. Дозные распределения для них были получены по методу, описанному в статье [9J, учитывающего только геометрический фактор. В 1975 г. была опубликована работа Л.С.Галиной [I3J, в которой предлагался метод расчета дозного поля при использовании защитных блоков, который затем был использован для расчетов с помощью ЭШ, а для ручного способа оказался слишком трудоемким. Существует сложная методика расчета дозы в облучаемой среде с помощью относительного фактора рассеяния [75], применяемая при расчете маятиевидных полей [I4J. Эта же методика рекомендуется в" работе (I6J. В 70-е годы появились программы расчета дозных полей с помощью различных ЭВМ, основанные на теории "тонкого луча 1 [35J, метода относительного фактора рассеяния 75J и др., позволившие получать дозные поля с хорошей точностью с учетом индивидуальных особенностей пациента. Однако, не все лечебные учреждения имеют возможность использовать ЭВМ в текущей лечебной работе.
В связи с вышеизложенным нами была изучена возможность проведения расчета, мощности дозы с помощью таблиц тканевоздушных отношений, используемых при работе с открытым полем, для расчетов мощности дозы в поле, сформированном с помощью защитных блоков [зз]. При использовании центральных блоков очень важно симметричное их расположение в радиационном поле. Поэтому перед каждым измерением проверяли соответствие светового и радиационного полей. Расхождение номинального и фактического размеров длины и ширины поля по 50 -изодозе, а также соответствие осей светового и радиационного полей не превышало +2 мм, что учитывалось при установке камеры дозиметра и блоков.
Наши измерения показали, что метод расчетного построения полей с блоками, расположенными по центру оси пучка, рекомендуемый в работе [9J, с погрешностью 10% от дозы в точке нормировки совпадает с экспериментом. В случае же смещенного блока данный расчет приводит к большей неточности («v 20-30$) в открытой части поля, расчетная доза на очаг оказывается заниженной, ширина тени под блоком в фантоме за счет вклада .. от рассеянного излучения на глубине получается в эксперименте более узкой. . Следовательно, если использовать только расчетный метод э] для смещенных блоков, то можно переоблучить орган, подлежащий экранировке. Отсюда следует, что этот метод можно применять только для центральных блоков, а в случае смещенных блоков нужно пользоваться экспериментально измеренными дозными распределениями.
Для создания новой, удобной для ручного счета, методики расчета доз с использованием центральных, смещенных и краевых блоков нами измерены дозы в воздухе и в фантоме на глубинах 5, 10 и 15;3 см для полей облучения со стороной квадрата от 6 до 20 см на РИО = 75, РИЛ = 65 см. В качестве центральных и смещенных блоков использовали-свинцовые блоки шириной 1,0, 1,5 и 2,0 см, высотой 6 см и длиной 10 см, и поставку для блоков из стандартного набора формирующих приспособлений к дистанционным гамма-аппаратам. Измерения проводились на дистанционном гамма-терапевтическом аппарате Рокус-М с помощью прутковой камеры дозиметра 27012 и изодозографа.
По данным измерений определяли значение тканевоздушных отношений 0ТВБЛ, как отношение максимальной мощности дозы в открытой части фигурного поля на определенной глубине фантома (РФ.БЛ)К МОЩНОСТИ ДОЗЫ В той же точке в воздухе (Ра.Бл) , т.е.: На рис. 14 представлена зависимость значений ОТ&БД от стороны эквивалентного квадратного поля А к& облучения с использованием блоков для трех значений глубины.
Значения А$кв определяли по таблице соответствия прямоугольного поля (А В J квадратному [87J, причем сторона поля с Нормирующими . блоками находилась по формулам:
Дозиметрическое планирование и проведение облучения детей, больных нефробластомой
Расчет дозы в поле с учетом краевых блоков может быть произведен по формулам (15) и (17).
Для проверки предложенных формул (15 и 17) проведено сравнение расчетной дозы с экспериментальными значениями. Результаты сравнений показали совпадение в пределах +1,5% [ЗЗ].
Предложенный метод расчета мощности дозы в открытой части фигурного поля используется в кабинете дозиметрического планирования лаборатории медицинской физики и топометрии ВОЩ АШ СССР. Защитные блоки используются нами при планировании лучевой терапии около 80% детей. Дозные распределения при применении дополнительных коллиматоров
При облучении опухолей малого размера, лежащих в непосредственной близости от жизненно-важных органов, возникает задача формирования равномерного дозного поля с резким спадом дозы по его краям. Все дистанционные гамма-аппараты отечественного производства, выпускаемые серийно, имеют цилиндрический источник Со с активным диаметром 20 см. Поэтому при формировании дозного поля со стороной меньше 4 и 5 см на уровне очага при расстоянии от источника до диафрагмы 34 см и расстоянии от источника до очага. РЙО = 75 см (параметры аппарата Рокус-М) часть источника неизбежно перекрывается камнями диафрагмы, что ведет к сокращению полезной площади источника., резкому уменьшению мощности дозы в очаге и получению дозного поля без плато по его сечению.
Геометрия формирования дозного поля для гамма-аппарата без дополнительного приспособления приведена на рис. 17.Как видно, при раскрытии основной диафрагмы, соответствующем размеру поля по 50%-изодозе 2x2 и 3x3 см, отверстие диафрагмы становится меньше размера источника, вследствие чего зона 100$-видимости источника сокращается или исчезает вообще.
Для увеличения рабочей ширины узкого поля предлагалось; использовать алюминиевые компенсирующие фильтры [зэ], особенно для полей малых размеров. Однако, мощность дозы при этом уменьшается на 18$. Для поля 4x4 см компенсирующие фильтры позволяют увеличить полезную ширину пучка с 20 до 28 мм, но на область полутени фильтры заметного влияния не оказывают.
Для создания дозного поля с достаточно широким дозным плато и резким спадом дозы по краям без утленьшения мощности дозы в очаге, мы создали дополнительные коллиматоры к гамма-терапевтическим аппаратам Ага.т-Р и Рокус-М [43], которые представляют собой сменные свинцовые цилиндры высотой 165 мм и внешним диаметром 85 мм. Расстояние от источника до внешнего края коллиматора 530 мм, внутренние диаметры коллиматора равны 20 и 30 мм. При этом основная диафрагма аппарата не перекрывает источника. " Геометрия формирования пучка излучения с помощью дополнительного коллиматора показана на рис. 17. Диаметр поля на РИО = 75 см по 50%-изодозе составляет соответственно 28 и 40 мм.
Крепление коллиматора к головке аппарата производится с помощью байонетного замка, принятого в комплекте формирующих устройств [l5j. Такой коллиматор мошю использовать со всеми выпускаемыми аппаратами для дистанционного гамма-облучения. Коллиматоры снабжены і съемной стоп-рамкой, обеспечивающей безопасность лечения больных при различных режимах облучения. На рис. 18 представлено распределение дозы вдоль линии, перпендикулярной оси пучіса излучения при использовании коллиматора 0 30-мм прі: различных растворах диафрагмы и от 3x3 до 6x6 см на глубине 15 см в фантоме. Как видно, увеличение раскрытия диафрагмы до размера 5x5 см ведет к расширению рабочей части пучка до некоторой предельной ширины. Дальнейшее раскрытие диафрагмы сказывается в незначительном подъеме дозы в области 2-8%-изодозы.
Используя предложенный коллиматор, можно увеличить полезную ширину пучка по 90%-изодозе до 32 мм по сравнению с 20 мм для поля 4x4 см без коллтіатора и при этом уменьшить ширину полутени (от 90% до 20%-изодозы) с 16 мм при работе без коллиматора до 6 мм при работе с коллиматором. Для сравнения распределения доз, полученных для поля 4x4 см без коллиматора и с коллиматором 0 30 мм был использован метод разностной оценки дозных полей, описанный О.Н.Денисенко [ 20, 2l]. Как видно, разница в области полутени достигает 50% (рис. 19).
Использование коллиматора этой же конструкции с внутренним диаметром 20 мм создает поле с полезной шириной 20 мм и полутенью 6 мм.
