Линейные ускорители

Линейные ускорители.

Современные высокотехнологичные устройства для осуществления  облучения ложа опухоли высокоэнергетическими рентгеновскими лучами сразу же после выполнения операции по удалению опухоли, что существенно уменьшает вероятность возникновения повторного новообразования и значительно снижает смертность от этого заболевания.

Большим преимуществом этого способа является то, что пациенту или вообще не понадобится проведение продолжительного курса интраоперационной  лучевой терапии, или его период сократится в два раза. Вмонтированная система защита от облучения у некоторых моделей предоставляет возможность применять линейные ускорители в стандартных операционных без устройства каких-либо защитных экранов и перегородок.

Функционирование линейных ускорителей основывается на базе принципов микроволновых технологий, когда ускоритель разгоняет электроны, которые, столкнувшись с преградой из тяжелых металлов, производят выброс пучка рентгеновского излучения с высокой энергией. Формирование размеров и конфигурации пучка энергии под конкретный случай обеспечивается специальным узлом – встроенным многолепестковым коллиматором или наружным модулем.

Некоторые модификации линейных ускорителей функционируют с тремя задаваемыми энергетическими режимами пучка фотонов (6, 8 и 18 МэВ), комбинируемых произвольным образом. Также имеется возможность применения как фотонных, так и электронных пучков (с 6 значениями  от 4 до 18 МэВ), что расширяет границы использования способов лучевой терапии.

Некоторые модели отличаются функциями 3D и 4D-визуализации мягких тканей, 2D -визуализации флюороскопического режима для часто перемещающихся целей. Протекание процесса управляется системой расширенного визуального контроля (IGRT). Эффективность лечения достигается использованием встроенных модулей с единым центром: линейного ускорителя, модуля мегавольтных изображений, системы объемной рентгеновской томографии, а также мультилепесткового коллиматора.

Линейные ускорители обладают эргономичной и удобной конструкцией. Пациент находится на ложе, которое имеет возможность перемещения во всех плоскостях, а его точное позиционирование контролируется специальной лазерной системой. В процессе процедуры излучатель линейного ускорителя вращается вокруг ложа, что наряду с перемещениями последнего гарантирует подачу необходимой дозы излучения под заданными углами.

Предлагаем ознакомиться  Препараты для лечения ВПЧ у мужчин особенности лечения и рекомендации

Нейтронная терапия

Лучевая терапия убивает раковые
клетки двумя способами в зависимости от эффективной энергии источника излучения.
Количество энергии, выделяемой при прохождении частиц через участок ткани,
называется линейным переносом энергии (ЛПЭ). Рентгеновские лучи и электроны
производят низкое ЛПЭ излучение.

Обычная лучевая терапия для лечения рака использует пучки электронов или фотонов
для бомбардировки раковых клеток. Низкое ЛПЭ-излучение повреждает клетки
преимущественно за счет образования активных форм кислорода т.е. свободных
радикалов.  Свободные радикалы повреждают ДНК в раковых клетках, в идеале убивая
их.

Каждая доза убивает только некоторые клетки-мишени, в зависимости от того,
где клетки находятся в своем жизненном цикле. Таким образом, врачи дают
несколько доз с течением времени, чтобы достичь большего количества клеток в
периоды, когда они наиболее уязвимы.Поскольку электроны, полученные из рентгеновских лучей, имеют
высокую энергию и низкую ЛПЭ, при взаимодействии с клеткой обычно происходит
только несколько ионизаций.

Вполне вероятно, что низкое ЛПЭ-излучение вызовет
только разрывы одной спирали ДНК. Одноцепочечные разрывы молекул ДНК могут быть
легко восстановлены, и поэтому воздействие на клетку-мишень не обязательно
является летальным. Кроме того, злокачественные опухоли, как правило, имеют
низкий уровень кислорода и, следовательно, могут быть устойчивыми к низкому
ЛПЭ-излучению.

Нейтроны — это излучение с высокой линейной передачей энергии
(с высокой ЛПЭ), и ущерб наносится в основном ядерными взаимодействиями.
Нейтронные пучки намного мощнее. Они откладывают в целевую ткань примерно в
20-100 раз больше энергии, чем обычная лучевая терапия.Заряженные частицы с высоким ЛПЭ, полученные в результате
нейтронного облучения, вызывают много ионизаций при прохождении через клетку, и
поэтому возможны двухцепочечные разрывы молекулы ДНК.

Ремонт ДНК из
двухцепочечных разрывов клетке гораздо труднее восстановить, и, скорее всего,
она приведет к гибели клетки.Это усложняет клеткам восстановление повреждений
нейтронным пучком и затрудняет им выживание. Быстрые нейтроны могут контролировать очень большие опухоли,
потому что в отличие от излучения с низким ЛПЭ, нейтроны не зависят от
присутствия кислорода для уничтожения раковых клеток.

Предлагаем ознакомиться  Удаление папиллом азотом отзывы последствия

Кроме того, биологическая
эффективность нейтронов не зависит от времени или стадии жизненного цикла
раковых клеток, как это происходит при низком ЛПЭ-излучении.Поскольку биологическая эффективность нейтронов высока,
необходимая доза опухоли для уничтожения раковых клеток составляет примерно одну
треть от дозы, необходимой для фотонов, электронов или протонов.

Полный курс
нейтронной терапии проводится всего от 10 до 12 процедур по сравнению с 30 — 40
процедурами, необходимыми для излучения с низкой ЛПЭ.Поскольку нейтронные пучки настолько разрушительны, риск
побочных эффектов на здоровые ткани около раковой опухоли больше. По этой
причине и из-за того, что нейтронные пучки имеют тенденцию рассеиваться больше,
оборудование нейтронной терапии включает в себя множество механизмов,
предназначенных для точной фокусировки и направления пучка и для блокирования
воздействия на любые окружающие ткани.

Нейтронная терапия является перспективным методом лечения больных с
радиорезистентными опухолями (опухоли головы и шеи, саркомы мягких тканей,
некоторые формы опухолей головного мозга и др.).Для нейтронной терапии используют терапевтические каналы ядерных реакторов,
нейтронные генераторы.

Технические характеристики:

Задаваемые энергии электронного пучка/диапазон: 

6, 9 и 12 МэВ/4 – 22 МэВ

Максимальная мощность дозы электронного пучка:  

1000 МЕ/мин.

Задаваемые энергии фотонного пучка: 

4 – 20 МэВ

Максимальный ток пучка: 

1,5 мА

Максимальная мощность дозы фотонного пучка:  

600 МЕ/мин.

Глубина проникновения 80 % глубинной дозы:

— 4 см с энергией пучка 12 МэВ
— 3 см с энергией пучка 9 МэВ
— 2 см с энергией пучка 6 МэВ

Долговременная стабильность на выходе:

< 3 %

Кратковременная стабильность на выходе:

< 1 %

Поверхностная доза:

>85%

Плоскостность поля:

<10%

Симметричность поля:

<3%

Доза облучения:

10 Грей/мин

Размер поля:

от 0,5х0,5 см до 40х40 см

Линейность дозиметрической системы:

< 1 %

Напряжение питания:

230 В, 50 Гц, 3,5 кВА, три фазы

Оцените статью
Современная помощь
Adblock detector