ИСТИНА

Протонная терапия – одна из наиболее развивающихся форм лечения рака. Поскольку выделение большей части энергии протонов и, следовательно, максимальные повреждения биологических тканей ими происходят в непосредственной близости от области остановки протонного пучка, этот метод лечения обеспечивает большую степень конформности, чем другие виды дистанционной лучевой терапии. Чтобы максимально использовать фундаментальные преимущества протонной терапии, длина пробега протонов внутри тела пациента должна быть предсказана с миллиметровой точностью. В современной клинической практике планы облучения для протонной терапии составляются с помощью рентгеновских КТ-обследований пациента до начала лечения. Применение полученных с помощью КТ данных для планирования лечения протонами требует программного обеспечения, использующего эмпирически выведенные функции калибровки, специфичные для каждого рентгеновского томографа. Процесс преобразования единиц Хаунсфилда, полученных при КТ сканировании, в относительные тормозные способности протонов приводит к неопределенности пробега частиц в теле пациента. Следовательно, наилучшим решением будет использование метода, в котором относительная тормозная способность каждого протона восстанавливается напрямую. Что и является целью протонной компьютерной томографии. Компания ProtonVDA разработала высокоэффективную и недорогую систему протонной томографии, основанную на активно развивающейся технологии быстрых сцинтилляторов. Одним из главных преимуществ данной установки является более низкая, по сравнению с подобными рентгеновскими системами визуализации, эквивалентная доза, получаемая пациентом. Эта особенность объясняется точной реконструкцией треков отдельных протонов, проходящих через тело пациента, а также использованием специального режима работы ускорителя со сверх низкой интенсивностью выводимого пучка во все время сканирования. Цель данной работы - показать возможность применения уже разработанного протонного томографа в составе отечественного комплекса протонной терапии «Прометеус», который уже более 3 лет работает в клиническом режиме. Данный комплекс основан на синхротроне, способном ускорять протоны до энергии 330 МэВ, что является более чем достаточным для проведения процедуры протонной томографии для всего тела пациента. Кроме того, использование синхротрона позволит значительно упростить конструкцию сканера, тем самым удешевив его. Также был разработан и протестирован специальный томографеческий режим работы ускорителя, который позволит увеличить процент регистрации полезных, используемых для дальнейшей реконструкции трека, протонных событий, повысив эффективность установки и уменьшив дозу. В работе приводятся результаты первого тестирования томографического режима вывода пучка на синхротроне комплекса протонной терапии «Прометеус»; примеры восстановленных томограмм протонного сканера для физических объектов и тканеэквивалентных фантомов в случае облучения пучком протонного циклотрона; результаты GEANT4 моделирования для сканирования карандашным пучком.