Системы распределения дозы по объему мишени

В клинической практике для генерации протонных пучков используются циклотроны и протонные синхротроны. Обязательным дополнением к ним является устройство, способное за счет торможения протонов в веществе перед направлением пучка на объект и последующей селекции по энергии обеспечить пучок с нужной энергией (и потерей интенсивности).

Протоны и тяжелые ионы

Контраст рентгеновских снимков, определяемый различием плотности и атомного веса, не всегда удовлетворяет врача, а доза облучения существенна. Монохроматизация снижает интенсивность. СИ в рентгеновском диапазоне избавляет от этих проблем. Для получения изображений можно использовать рефракцию (преломление) или рассеяние фотонов на границах раздела сред. Использование СИ может оказаться эффективным в ангиографии, маммографии, денситометрии. Но пока СИ только в эксперименте.

Зависимость поглощённой дозы от глубины проникновения пучка протонов в ткань. R – пробег, E – начальная энергия протонов

Максимальная энергия протонов на выходе ускорителя должна быть порядка 230 - 250 МэВ, что соответствует пробегу в воде 32 - 36 см, минимальная порядка 35 МэВ (пробег 3,5 см). Должна быть предусмотрена возможность изменения энергии пучка таким образом, чтобы пробег изменялся шагами 0,5 – 1 мм. Интенсивность пучка должна обеспечивать при глубине 32 см в поле облучения 25*25 см² мощность дозы не менее 1 Гр/мин и равномерность дозового поля +_2,5%.

Гантри (система поворотных магнитов). В идеале контур дозного поля (изодоза высокого 90 - 95% уровня) должен повторять контур клинической мишени. Доза вне контура должна быть как можно меньше. В создании конформного, т.е. максимально приближенного к форме мишени дозного поля большую роль играет метод облучения мишени с различных направлений, что позволяет, кроме получения конформности, минимизировать лучевую нагрузку на здоровые ткани.

Диаметр гантри около 10 м и вест 100 до 200 тонн. При этом магнитная система как единое целое может поворачиваться вокруг оси на 360⁰. Координаты пучка протонов могут поддерживаться с погрешностью порядка 1мм.

Дата добавления: 2013-12-13