Способ формирования дозного поля при облучении биологического объекта Советский патент 1991 года по МПК A61N5/10 

Изобретение относится к медицине, в частности к лучевой терапии.

Цель изобретения - создание в зоне облучения дозных полей с фигурными дозны- ми фронтами и высоким градиентом дозы на границах мишени.

Способ осуществляют следующим образом.

Широким параллельным моноэнергетическим (250±5 МэВ) горизонтальным пучком протонов (сечение 250x150 мм) через коллиматор (с рабочим отверстием 210x100 мм) и растр, выполненный из стали, толщиной 90 мм (считая вдоль оси пучка) облучают мишень (опухоль пищевода, представляющую собой неправильный овоид, с вертикальным размером около.200 мм и диаметром 40-70 мм), расположенную в центре биологического объекта - туловища пациента, фиксированного в положении сидя в кресле. Кресло вращают под лучом на ротационном стенде. Растр имеет рабочую

площадь 210x100 мм (в плоскости, перпендикулярной направлению излучения) и полностью поглощает протонный пучок по всей своей площади, за исключением открытых ячеек, прозрачных для излучения и формирующих семь отдельных горизонтальных элементарных пучков (сечением 15 мм по вертикали и 15-40 мм по горизонтали), которыми облучают мишень на соответствующих данных элементарным пучкам горизонтальных уровнях Высота (размер по вертикали) закрытых участков раствора равна высоте открытых ячеек (т.е 15 мм). Открытые участки (ячейки) перемещают по горизонтали в плоскости, перпендикулярной пучку, одновременно и независимо друг от друга. Траектория перемещения каждой открытой ячейки составляет одну горизонтальную строку растра и равна 100 мм. На пути каждого элементарного пучка размещена секция плоскопараллельного тор- мозителя переменной толщины которая

Ё

О

о го ел

00

м

представляет собой пару подвижных клиньев (из плексигласа) с попарно параллельными сторонами, Все секции тормозителя работают одновременно и независимо друг от друга регулируют энергию (т.е. пробег в тканях объекта) протонов, составляющих отдельные элементарные пучки. Пределы регулировки тормозной способности каждой секции 4-29 г/см2, скорость регулировки 5 г/см2-с. Равномерное облучение всего объема мишени достигается суперпозицией строк сканирования, для чего после ротаци- онно-сканирующего облучения по строкам (это делают за 1 оборот объекта облучения вокруг оси ротации) перемещают объект вдоль оси ротации на 15 мм (т.е. на высоту одной строки сканирования) и повторяют (роцедуоу ротационного облучения.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет формировать внутри объекта фигурное дозное поле с более высоким перепадом доз на границах опухоли и точно совмещать дозный максимум с заданной

мишенью при любых формах и величине опухоли, что существенно позволяет снизить лучевую нагрузку на здоровые ткани и органы.

Формула изобретения

Способ формирования дозного поля при облучении биологического объекта, включающий облучение тяжелыми заряженными частицами, отличающийся тем,

что, с целью создания в зоне облучения до- зных полей с фигурными дозными фронтами и высоким градиентом дозы на границах мишени, исходный пучок тяжелых заряженных частиц делят на несколько элементарных пучков меньшего диаметра сечения, перемещают их друг относительно друга по параллельным траекториям с раздельным и одновременным регулированием энергии частиц в элементарных пучках, а ротационное сканирующее облучение объекта проводят, вращая объект под лучом вокруг вертикальной оси и перемещая его вдоль оси ротации.

Изобретение относится к лучевой терапии. Цель изобретения - создание в зоне облучения дозных полей с фигурными дозными фронтами и высоким градиентом дозы на границах мишени при облучении биологического объекта. Исходный пучок тяжелых заряженных частиц делят на несколько элементарных пучков меньшего диаметра сечения, перемещают их друг относительно друга по параллельным траекториям с раздельным и одновременным регулированием энергии частиц в элементарных пучках, а ротационное сканирующее облучение объекта проводят, вращая объект под лучом вокруг вертикальной оси и перемещая его вдоль оси ротации. Таким образом предложенный способ позволяет существенно снизить лучевую нагрузку на здоровые ткани и органы.