РАВНОМЕРНОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ДОЗЫ В РАСПРЕДЕЛЕННОМ ПИКЕ БРЭГГА ТЕРАПЕВТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ СО СКАНИРУЮЩИМ ПУЧКОМ ПРОТОНОВ
PDF

Ключевые слова

ПРОТОННАЯ ТЕРАПИЯ
СКАНИРУЮЩИЙ ПУЧОК
РАСПРЕДЕЛЕННЫЙ ПИК БРЭГГА
ОБЭ
ЛПЭ

Аннотация

Введение: проблема неопределенности в оценке оБЭ протонов и в связи с этим равномерности биологической дозы в распределенном пике Брэгга современных установок для проведения протонной терапии приобретает все большее значение. результаты ряда исследований указывают на повышение биологической эффективности протонов в дистальной части распределенного пика Брэгга.

Целью настоящего исследования была проверка наличия подобного эффекта при использовании установки «прометеус», обеспечивающей проведение терапии сканирующим карандашным пучком протонов.

Материал и методы. Исследование выполнено в МРНЦ им. А.Ф. Цыба - филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России. В качестве объекта исследования использованы клетки меланомы B16F10. Биологическое действие протонов оценивали по клоногенной активности клеток и повреждению ДНК методом ДНК-комет. Диапазон доз облучения составил 48 Гр. Воздействию протонов подвергались клетки в состоянии суспензии и монослоя. Оценку биологической эффективности для каждой дозы проводили в трех положениях распределенного пика Брэгга.

Результаты, полученные in vitro, указывают на то, что система планирования установки «прометеус» при однопольном облучении обеспечивает равномерность биологической дозы в трех положениях распределенного пика Брэгга. Наблюдается тенденция к большей эффективности протонов в проксимальной области распределенного пика Брэгга. Данные по повреждению ДнК подтверждают этот вывод.

Заключение. В отличие от ряда действующих установок для проведения протонной терапии в случае терапевтического комплекса «прометеус» повышения биологической эффективности в дистальной части распределенного пика Брэгга не наблюдается.

https://doi.org/10.37469/0507-3758-2019-65-4-532-536
PDF

Библиографические ссылки

Nasedkina N.V., Beketov E.E., Isaeva E.V.et al. RBE of "Prometeus" facility protons for irradiation of tumor cells in vitro with one and three fields//KnE engineering. -2008. -AtomFuture 2017. -P 309-316.

Paganetti H. Relative biological effectiveness (RBE) values for proton beam therapy. Variations as a function of biological endpoint, dose, and linear energy transfer//Phys. Med. Biol. -2014. -Vol. 59(22). -P. R419-R472.

Соловьев А.Н., Гулидов И.А., Мардынский Ю.С., Ульяненко С.Е., Галкин В.Н., Каприн А.Д. Современные тенденции в мире частиц. Краткие итоги конференции PTCOG56//Радиационная биология. Радиоэкология. -2017. -Т 57(5). -С. 548-550.

Maeda K., Yasui H., Matsuura T. et al.Evaluation of the relative biological effectiveness of spot-scanning proton irradiation in vitro//J. Radiat. Res. -2016. -Vol. 57(3). -P 307-311.

Matsumoto Y, Matsuura T., Wada M. et al.Enhanced radiobiological effects at the distal end of a clinical proton beam: in vitro study//Journal of Radiation Research. -2014. -Vol. 55(4). -P. 816-822.

Michaelidesova A., Vachelova J., Puchalska M. et al.Relative biological effectiveness in a proton spread-out Bragg peak formed by pencil beam scanning mode//Australas Phys. Eng. Sci. Med. -2017. -Vol. 40(2). -P. 359-368.

Бекетов E.Е., Исаева Е.В., Наседкина Н.В., Малахов Е.П., Голованова О.Ю., Ульяненко Л.Н., Чернуха А.Е., Сабуров В.О., Лепилина О.Г., Ульяненко С.Е. Биологическая эффективность сканирующего пучка протонов терапевтического комплекса «Прометеус» МРНЦ им. А.Ф. Цыба в исследованиях на культуре клеток мышиной меланомы В-16//Вопросы онкологии. -2018. -Т 64. -№5. -С. 678-682.

Olive P.L., Banath J.P The comet assay: a method to measure DNA damage in individual cells//Nat. Protoc. -2016. -Vol.1(1). -P 23-29.

Ульяненко С.Е., Лычагин А.А., Корякин С.Н., Чернуха А.Е., Трошина М.В., Гулидов И.А., Соловьев А.Н., Лепилина О.Г., Шемяков А.Е., Галкин В.Н., Потетня В.И. Распределения дозы и ЛПЭ в биообъектах при облучении протонами//Медицинская физика. -2018. -№ 1. -С. 68-74.

Бекетов Е.Е., Исаева Е.В., Трошина М.В., Лычагин А.А., Соловьев А.Н., Корякин С.Н., Ульяненко С.Е., Малахов Е.П., Ульяненко Л.Н., Костин М.Ю., Пикалов В.А., Антипов Ю.М., Солдатов А.П. Результаты предварительных исследований биологической эффективности пучка ионов углерода ускорителя У-70//Радиационная биология. Радиоэкология. -2017. -Том. 57(5). -С. 462-470.

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.

Copyright (c) 2019 Евгений Бекетов, Елена Исаева, Надежда Аргучинская, Алексей Соловьёв, Ольга Голованова, Лилия Ульяненко, Егор Малахов, Анастас Кисель, Степан Ульяненко, Петр Шегай, Сергей Иванов, Андрей Каприн