способ тотального облучения поверхности тела пациента

Формула изобретения

Способ тотального облучения поверхности тела пациента, заключающийся в том, что выбирают энергию пучка электронов, пациента укладывают под вертикальным пучком источника электронов, накрывают эластичным тканеэквивалентным материалом и осуществляют облучение в требуемой дозе, отличающийся тем, что для формирования пучка электронов используют диафрагмы для тормозного излучения, которые раздвигают на расстояние, определяемое по формуле:

L=0,9·А·РИД/РИП,

где А - требуемый размер поля облучения, см;

РИД - расстояние источник электронов - диафрагма, см;

РИП - расстояние от источника электронов до кожи пациента, см;

0,9 - численный коэффициент,

проводят облучение в требуемой дозе, затем пациента сдвигают вдоль его вертикальной оси на расстояние А и повторяют облучение.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, точнее к радиологии, и может найти применение в лучевой терапии онкологических больных.

Тотальное облучение поверхности при лучевой терапии является нередко используемым методом лечения при распространенных злокачественных лимфомах кожи. Главной физико-технической задачей тотального облучения является получение в поверхностном слое пациента заданной толщины равномерного распределения поглощенной дозы.

Существующие в настоящее время способы тотального облучения поверхности тела человека ионизирующим излучением основаны на использовании неподвижных источников излучения и больших расстояний от источника излучения до пациента (400-500 см), что делает возможным получение полей облучения, соизмеримых с ростом пациента или специальной движущейся с заданной скоростью мимо источника тележки с пациентом или облучения путем сложения нескольких полей облучения.

Известен способ тотального облучения с использованием стационарно расположенного излучателя с вертикальным пучком излучения и движущимся лечебным столом - тележкой с пациентом для охвата пучком излучения всего тела человека [The Radiotherapy of Malignant Disease, Springer-Ver., 1985, p.362]. Этот способ заключается в использовании специальной тележки на рельсовом ходу, на которую укладывается пациент. Эта тележка движется с заданной скоростью под вертикальным пучком ионизирующего излучения от неподвижного источника таким образом, что пучком излучения охватывается все тело. Облучение также проводится с двух сторон путем переворачивания тела пациента. Этот способ позволяет обеспечить необходимую равномерность распределения поглощенной дозы в теле пациента и небольшое время процедуры. Однако необходимость использования специального устройства - тележки на рельсовом ходу в процедурном помещении, не позволяет использовать последнее для других видов лучевой терапии, например стандартных методов лучевой терапии. Способ позволяет получить распределение поглощенной дозы по телу пациента с неравномерностью +/-10%.

Таким образом, известные способы тотального облучения отличаются необходимостью использования специального процедурного помещения с источником ионизирующего излучения именно для тотального облучения пациентов, причем значительно больших размеров, чем для обычной лучевой терапии. Это практически не позволяет проводить тотальное облучение в стандартных помещениях для лучевой терапии, сокращая тем самым возможности лучевой терапии, или конструировать процедурные помещения с источником ионизирующего излучения специально только для тотального облучения, что экономически невыгодно. Способ с использованием позиционного облучения опасен возможностью возникновения зон переоблучения и недооблучения, возможностью реализации тотального облучения поверхности тела с использованием 3-4 и более позиций облучения. Кроме того, все указанные способы обладают еще одним общим существенным недостатком - недооблучением поверхности кожи за счет специфичного для электронов создания максимума дозы на глубине 0.5-2 см.

Наиболее близким к предлагаемому является способ тотального облучения кожи пациента [Червяков A.M. и др. (Патент РФ № 2185215, A61N 5/10 на «Способ тотального облучения кожи пациента»], заключающийся в использовании рассеивателя из тканеэквивалентного материала и применения эластичного тканеэквивалентного покрытия пациента.

Способ позволяет равномерно распределить дозу по коже пациента. Результат достигается тем, что пациента укладывают под источником электронов, излучающем вертикально, между источником электронов и пациентом устанавливают рассеивающую и поглощающую пластину из тканеэквивалентного материала расчетной толщины, а пациента накрывают эластичным тканеэквивалентным материалом толщиной, зависящей от глубины распространения очага заболевания.

Однако способ-прототип не лишен недостатков, основным из которых является использование специального поглотителя, ослабляющего ионизирующее излучение, что является причиной недостаточно точного и равномерного подведения дозы. Кроме того, изготовление индивидуального поглотителя в зависимости от распространенности злокачественного процесса у пациента является трудоемким и длительным процессом. В результате этого удлиняется не только процедура облучения, но и предлучевая подготовка.

Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении равномерности облучения поверхности тела пациента электронным пучком и сокращении времени предлучевой подготовки и облучения за счет применения при облучении диафрагм, предназначенных для формирования поля тормозного излучения.

Этот результат достигается тем, что в известном способе тотального облучения, заключающемся в том, что выбирают энергию пучка электронов (МэВ), пациента укладывают под вертикальным пучком источника электронов, накрывают эластичным тканеэквивалентным материалом и осуществляют облучение в требуемой дозе, согласно изобретению для формирования пучка электронов используют диафрагмы для тормозного излучения, которые раздвигают на расстояние, определяемое по формуле:

L=0.9×А×РИД/РИП,

где - А - требуемый размер поля облучения, см;

РИД - расстояние источник электронов - диафрагма, см;

РИП - расстояние от источника электронов до кожи пациента, см;

0.9 - численный коэффициент,

проводят облучение в требуемой дозе, затем пациента сдвигают вдоль его вертикальной оси на расстояние А и повторяют облучение.

Имея многолетний опыт проведения тотального облучения кожных покровов электронным пучком и клинической дозиметрии при реализации данной методики мы столкнулись с необходимостью проведения облучения полями больше стандартного тубуса для электронного пучка. В связи с этим нами были проведены экспериментальные исследования по применению для формирования электронного пучка диафрагмы, традиционно применяемой исключительно для ограничения пучка тормозного излучения. При проведении дозиметрии мы обнаружили уменьшение градиента на краях поля. При этом оказалось, что радиационное поле существенно отличалось от светового, а именно превышало его. Данные факты могут быть объяснены рассеянием электронов на краях диафрагм. Это позволило нам проводить стыковку полей при тотальном облучении без риска получения горячих и холодных зон облучения в месте стыковки из-за погрешностей укладки, что способствует повышению равномерности облучения поверхности тела пациента электронным пучком в реальных условиях.

На основании проведенных нами экспериментальных дозиметрических исследований нами была выявлена зависимость между величиной раздвижения диафрагм L и требуемым размером поля облучения А:

L=0.9×А×РИД/РИП,

где - РИД - расстояние источник электронов - диафрагма, см;

РИП - расстояние от источника электронов до кожи пациента, см;

0.9 - численный коэффициент.

Исключение рассеивающей и поглощающей пластины повышает точность отпуска дозы, сокращает время облучения и предлучевой подготовки.

Сущность способа заключается в следующем.

Выбирают энергию электронов Е МэВ в зависимости от глубины распространения опухолевого поражения кожи D, см по формуле:

E=2D.

Пациента укладывают под вертикальным пучком электронов медицинского ускорителя. Определяют требуемый размер равномерного поля облучения В, см, который обычно соответствует росту пациента. Обычно применяют 3 поля облучения спереди и 3 поля сзади (всего 6 полей), требуемый размер поля А составляет:

А=В/3=183/3=77,5 см.

Пациента накрывают эластичным тканеэквивалентным материалом, толщина Y которого определяется по формуле:

Y=0,6+0,5D,

где D - глубина проникновения патологического процесса,

см; 0,6 и 0,5 - численные коэффициенты.

Определяют расстояние от источника электронов до поверхности кожи (РИП). Затем раздвигают диафрагмы, предназначенные для тормозного излучения на расстояние, определяемое по формуле:

L=0.9×А×РИД/РИП,

где - А - требуемый размер поля облучения, см;

РИД - расстояние источник электронов - диафрагма, см;

РИП - расстояние от источника электронов до кожи пациента, см;

0.9 - численный коэффициент.

Проводят облучение в требуемой дозе, затем пациента сдвигают вдоль его вертикальной оси на расстояние А и повторяют облучение.

Способ прошел клиническую апробацию у 10 больных с прогрессированием первичной экстранодальной лимфомы кожи (грибовидного микоза и синдрома Сезари). Лечение осуществлялось в разовой дозе 2 Гр, суммарная доза составляла 20-38 Гр.

Анализ полученных результатов показал удовлетворительную переносимость лечения (как субъективную, так и объективную). Серьезных осложнений лечения не было, наблюдаемая у пациентов постлучевая эритема кожи купировалась в течение 2-3 недель, поздних поражений кожи не выявлено. Во всех случаях был достигнут регресс очагов поражения кожи, исчезновение кожного зуда, улучшение самочувствия пациентов. Все пациенты к настоящему времени прожили более года, наблюдение за ними продолжается.

Предлагаемый способ по сравнению с известными имеет ряд существенных преимуществ:

1. Повышает равномерность облучения поверхности тела пациента электронным пучком и точность отпуска дозы за счет использования ионизирующего излучения, не ослабляемого дополнительными поглотителями.

2. Значительно сокращает время процедуры облучения и предлучевой подготовки в виду отсутствия необходимости изготовления и использования рассеивающей и поглощающей пластины.

Способ разработан в отделе медицинской радиационной физики и прошел клиническую апробацию в отделе клинической радиологии ФГУ РНЦРХТ с положительным результатом.