Активность источника

БРАХИТЕРАПИЯ С ИСТОЧНИКОМ
Yb-169 В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ
Выполнила студентка
группы МФ С-10
Михайлова Татьяна
Руководитель дипломной работы
Акулиничев С.В.
д. ф.-м. н., зав. лаб.
мед.физики ИЯИ РАН
Основная цель работы заключается в расчете и анализе
дозиметрических параметров и эксплуатационных свойств
источников на основе изотопа 169Yb для брахитерапии в
импульсном режиме.
Для достижения цели сформулированы следующие
этапы исследования:
• Анализ опыта использования брахитерапии с
импульсной мощностью дозы.
• Расчет эффекта экранирования защитой точечного
источника на основе 169Yb.
• Расчет распространения излучения иттербиевого
источника в тканях человека.
• Анализ полученных результатов.
Аппарат Микроселектрон
PDR,
работающий
импульном режиме.
–
в
Классификация брахитерапии по
интесивности и методу облучения:
• Низкодозовая (НДБ-LDR )
Интенсивность: менее 1 Гр/час,
Количество источников: до 250 шт.,
Время облучения: постоянно.
Активность источника: ~ 1 мКи.
Изотопы: I-125, Cs -131, Pd-103.
• Высокодозовая (ВДБ- HDR)
Интенсивность: более 20 Гр/час
Количество источников: 1,
Время облучения: до 1 час.
Активность источника: ~ 8-20 Ки,
Изотопы : I-192, Co-60
• Импульсная ( PDR)
Интенсивность (средняя): около 1
Гр/час
Количество источников: 1
Время облучения: 2-4 дня,
(циклами по несколько мин.)
Активность источника ~ 1 Ки,
Изотопы: I-192
Метод лечения заключается в имплантации радиоактивного источника на
длительный период. Но при этом излучение воздействует на опухоль дискретно:
не постоянно, а отдельными импульсами, частота и интенсивность которых
устанавливается заранее.
Дело в том, что при высоких мощностях дозы
теряется преимущество в репарационном процессе
нормальных тканей по сравнению с опухолевыми,
присущее режиму LDR. Поэтому появилась
потребность во фракционировании режима HDR,
что привело к разработке метода облучения с
«импульсной мощностью дозы» (PDR). В этом
режиме полное время облучения становится
примерно таким же, как и в режиме LDR, т.е. 40 –
80 часов. При этом источники вводятся в пациента
на минуты в течение каждого часа облучения,
создавая высокую мгновенную мощность дозы.
Брахитерапевтический комплекс, включающий
аппарат MicroSelectron – HDR V3 с
интегрированным рентгеновским аппаратом (IBU)
и приставкой Swift для проведения брахитерапии
рака предстательной железы в режиме реального
времени.
Сроки возникновения осложнений в группах
наблюдений
Год
наблюдения
Группа
основная
контрольная
PDR без ХТ,
n=44
PDR с ХТ,
n=84
АГАТ-ВУ, n=81
Цистит Ректит
Цистит
Ректит
Цистит
Ректит
Некроэпителиит
1-й
0
0
0
3
0
2
1
2-й
1
1
0
0
0
2
0
3-й
0
0
1
0
1
0
0
4-й
0
0
1
0
0
0
0
Всего
1
1
2
3
1
4
1
Итого
2 (4,4%)
5 (6,0%)
6 (7,4%)
Радиальное распределение мощности поглощенной дозы в воде от источника с
Yb-169 и поправки на поглощения и рассеяние в среде.
Кружочки - с учетом поглощения и рассеяния; синяя кривая – без поглощения и рассеяния в среде; штриховая кривая – поправка напоглощение и рассеяние.
Радиальное распределение дозы в воде.
красная линия – наш расчет;
черные кружечки – расчет Харлова МРНЦ в водном фантоме для источника с активностью 5Ки;
кружочки расчет в воде из работы M. Ghorbani, F. Salanshour, A Hogparast, T.A. Maghaddas, C.
Knaup Effect of tissue composition on dose distribution in brachyterapy with various photon emitting
sources, Journal of Contemporary Brachytherapy V.6, No1, 2014, 54-67 ;
квадратики – относительное отклонение от расчетной кривой.
Результат корректировки нашего распределения и распределения M. Ghorbani,
полученное множителем 1.2.
Распределение доз в сравнении с распределениями из Канадской базы
данных, для иттербиевых источников с активностью 5Ки.
Распределения мощности поглощенной дозы в воде для иридиевого и
иттербиевого источника активностью 5Ки:
квадратики – распределение для иттербия; кружочки – распределение для иридия;
штриховая линия – без учета поглощения рассеяния для иттербиевого источника;
сплошная линия – без учета поглощения рассеяния для иридиевого источника.
Дозовые распределения от иридиевых источников активностью 5Ки.
Синяя кривая наш расчет.
Крестики – расчет для источника NucletronHDR v.2 в пересчете на 5Ки.
Зависимость мощности дозы (нормированная на мощность воздушной
кермы) в воде для сравниваемых источников двойном логарифмическом масштабе
110
.
3
Ir-192 Model mHDR v.1
Yb-169 Model 4140
Ir-192 Model mHDR v.2
Co-60 Flexisource
Dose Rate into a Water, cGy/(h U)
100
10
1
0.1
0.01
110
3
0.1
1
Distance, cm
10
Зависимость мощности дозы (нормированная на мощность воздушной кермы) в воде
для сравниваемых источников в полулогарифмическом масштабе
110
.
3
Ir-192 Model mHDR v.1
Yb-169 Model 4140
Ir-192 Model mHDR v.2
Co-60 Flexisource
Dose Rate into a Water, cGy/(h U)
100
10
1
0.1
0.01
3
110
2
4
6
Distance, cm
8
10
Зависимость мощности дозы в сГр/ч в воде для сравниваемых
источников в полулогарифмическом масштабе.
Выбранные расстояния 0.4 мм и 10мм показаны красным пунктиром
.
8
110
0.4
1
Ir-192 Model mHDR v.1
Yb-169 Model 4140
Ir-192 Model mHDR v.2
Co-60 Flexisource
7
110
6
Dose Rate into a Water, cGy/h
110
5
110
4
110
3
110
100
10
2
4
6
Distance, cm
8
10
Из результатов расчетов и анализа клинического опыта
можно сделать следующие выводы:
• источник 169Yb обладает высокой мощностью дозы,
что позволяет сформировать терапевтическую дозу в
короткое время, что важно для импульсного
подведения дозы;
• иттербиевый источник не требует существенных
затрат на радиационную защиту персонала;
• брахитерапия с импульсной мощностью позволяет
избежать поздних радиационных повреждений;
• использование брахитерапии с импульсной
мощностью дозы способствует значительному
снижению числа и степени тяжести местных реакций
по сравнению с брахитерапией источниками высокой
мощности (в 2- 2,6 раза).
Спасибо за внимание!