Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №5, 2020 / с. 28-31

Применение полимерных компенсаторов, изготовленных при помощи трехмерной печати, для модуляции параметров медицинского электронного пучка

А.А. Григорьева, А.А. Булавская, Д.А. Белоусов, И.А. Милойчикова, Ю.М. Черепенников, С.Г. Стучебров


Аннотация

Представлены результаты экспериментального исследования возможности формирования электронного пучка пластиковым компенсатором, изготовленным при помощи технологий трехмерной печати. Описан процесс выбора формы и размеров компенсатора в соответствии с поставленной задачей. Показана эффективность применения пластикового компенсатора для модуляции глубинного распределения дозы с целью защиты критических органов от облучения.


Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Анна Анатольевна Григорьева, студент, Инженерная школа ядерных технологий, инженер, Исследовательская школа физики высокоэнергетических процессов, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»,
Ангелина Александровна Булавская, аспирант, инженер-исследователь, Исследовательская школа физики высокоэнергетических процессов, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»,
Дмитрий Александрович Белоусов, мл. научный сотрудник, лаборатория дифракционной оптики, ФГБУН «Институт автоматики и электрометрии» Сибирского отделения РАН,
Ирина Алексеевна Милойчикова, ст. преподаватель, отделение ядерного топливного цикла, Инженерная школа ядерных технологий, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», медицинский физик, НИИ онкологии, отделение радиотерапии, ФГБНУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр» РАН,
Юрий Михайлович Черепенников, канд. техн. наук, доцент, отделение ядерного топливного цикла, Инженерная школа ядерных технологий, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»,
Сергей Геннадьевич Стучебров, канд. физ.-мат. наук, доцент, Исследовательская школа физики высокоэнергетических процессов, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», г. Томск,

Список литературы

1. Климанов В.А. Радиобиологическое и дозиметрическое планирование лучевой и радионуклидной терапии. Часть 1. Радиобиологические основы лучевой терапии. Радиобиологическое и дозиметрическое планирование дистанционной лучевой терапии пучками тормозного и гамма-излучения и электронами / Уч. пособие. – М.: НИЯУ МИФИ, 2011. 500 с.
2. Mahdavi H., Jabbari K., Roayaei M. Evaluation of various boluses in dose distribution for electron therapy of the chest wall with an inward defect // Journal of Medical Physics. Association of Medical Physicists of India. 2016. Vol. 41. № 1. P. 38.
3. Khan F.M., Moore V.C., Levitt S.H. Field shaping in electron beam therapy // The British Journal of Radiology. 1976. Vol. 49. № 586. PР. 883-886.
4. Kudchadker R.J. et al. Utilization of custom electron bolus in head and neck radiotherapy // Journal of Applied Clinical Medical Physics. 2003. Vol. 4. № 4. РP. 321-333.
5. Kudchadker R.J. et al. Electron conformal radiotherapy using bolus and intensity modulation // International Journal of Radiation Oncology Biology Physics. 2002. Vol. 53. № 4. РP. 1023-1037.
6. Miloichikova I.A. et al. Feasibility of clinical electron beam formation using polymer materials produced by fused deposition modeling // Physica Medica. 2019. Vol. 64. РP. 188-194.
7. Красных А.А. и др. Сравнение рассеяния электронного пучка на краях коллиматоров из пластика и металла // Краткие сообщения по физике Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук. 2019. Т. 46. № 7. С. 15-20.
8. Ventola C.L. Medical applications for 3D printing: Current and projected uses // Pharmacy and Therapeutics. 2014. Vol. 39. № 10. PP. 704-711.
9. Choonara Y.E. et al. 3D-printing and the effect on medical costs: A new era? // Expert Review of Pharmacoeconomics & Outcomes Research. 2016. Vol. 16. № 1. PP. 23-32.
10. Liaw C.Y., Guvendiren M. Current and emerging applications of 3D printing in medicine // Biofabrication. 2017. Vol. 9. № 2.
11. Khan F.M., Gibbons J.P. Khan’s the physics of radiation therapy / Fifth edition. – Lippincott Williams & Wilkins, 2014. 572 p.
12. Su S., Moran K., Robar J.L. Design and production of 3D printed bolus for electron radiation therapy // Journal of Applied Clinical Medical Physics. 2014. Vol. 15. № 4. PP. 194-211.
13. Perkins G.H. et al. A custom three-dimensional electron bolus technique for optimization of postmastectomy irradiation // International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. 2001. Vol. 51. № 4. PP. 1142-1151.
14. Burleson S. et al. Use of 3D printers to create a patient-specific 3D bolus for external beam therapy // Journal of Applied Clinical Medical Physics. 2015. Vol. 16. № 3. PP. 166-178.
15. Zhao Y. et al. Clinical applications of 3-dimensional printing in radiation therapy // Medical Dosimetry. 2017. Vol. 42. № 2. PP. 150-155.
16. Harris B.D., Nilsson S., Poole C.M. A feasibility study for using ABS plastic and a low-cost 3D printer for patient-specific brachytherapy mould design // Australasian Physical & Engineering Sciences in Medicine. 2015. Vol. 38. № 3. PP. 399-412.
17. Cunha J.A.M. et al. Evaluation of PC ISO for customized, 3D printed, gynecologic 192Ir HDR brachytherapy applicators // Journal of Applied Clinical Medical Physics. 2015. Vol. 16. № 1. PP. 246-253.
18. Новиков В.А. и др. Интраоперационная лучевая терапия: реальность и перспектива // Злокачественные опухоли. 2017. № 3s1. С. 35-40.
19. Завьялов А.А. и др. Пятнадцатилетний опыт применения интраоперационной лучевой терапии // Сибирский онкологический журнал. 2004. № 2-3. С. 75-84.
20. Москалев В.А., Чахлов В.Л. Бетатроны / Монография. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. 267 с.
21. Описание пленочного дозиметра GafChromic EBT3 [электронный ресурс] / http://www.gafchromic.com/documents/ EBT3_Specifications.pdf (дата обращения: 16.01.2020 г.).
22. Описание твердотельного тканеэквивалентного пластинчатого фантома RW3 [электронный ресурс] / http:// www.ptw.de/acrylic_and_rw3_slab_phantoms0.html (дата обращения: 16.01.2020 г.).
23. Цветной планшетный сканер Epson Perfection V750 Pro. Руководство пользователя [электронный ресурс] / https:// files.support.epson.com/pdf/prv7ph/prv7phug.pdf (дата обращения: 20.01.2020 г.).
24. Пакет прикладных программ MATLAB [электронный ресурс] / https://uk.mathworks.com/products/matlab.html (дата обращения: 23.01.2020 г.).
25. Устройство быстрого прототипирования «UP! Plus 2» [электронный ресурс] / https://www.up3d.com/up-plus-2/ (дата обращения: 20.01.2020 г.).