Меню

Измерение мощности гамма терапевтических аппаратов

Новые возможности брахитерапии

Компания «БЕБИГ» представляет на российском рынке аппарат последнего поколения гамма-терапевтического контактного облучения SagiNova для проведения высокомощностной брахитерапии, инновационную разработку европейского производителя медицинского оборудования Eckert & Ziegler BEBIG.

Благодаря развитию блестящей идеи использования рентгеновских лучей для лечения онкологических заболеваний родилась рентгенология – важное медицинское направление в прошлом веке, но получающее особую актуальность в веке нынешнем. Многие методы диагностики и лучевой терапии только сейчас раскрывают свой настоящий потенциал.

Брахитерапия (контактная лучевая терапия, внутренняя лучевая терапия) – вид радиотерапии, при которой источник излучения (Ra-226, Ir-192, I-125, Cs-137, Co-60) вводится внутрь пораженного органа. В отличие от дистанционного облучения, интерстициальная терапия позволяет минимизировать воздействия на здоровые ткани организма.

С появлением возможности визуализировать имплантацию микроисточников, брахитерапия смогла исключить объективные недостатки (вероятность искажения траектории введения радиоактивных микроисточников) и в полной мере демонстрировать свои преимущества – подведение максимальных доз лучевой терапии непосредственно к очагу опухоли при минимизации воздействия на критические органы и смежные ткани. А революционные технологии нового века, прежде всего, цифровые, продолжают добавлять значимости этому методу борьбы с онкологическими заболеваниями и совершенствовать его инструменты.

Подтверждением этому может служить инновационная разработка одного из ведущих европейских производителей медицинского оборудования Eckert & Ziegler BEBIG (Германия) – аппарат последнего поколения гамма-терапевтического контактного облучения SagiNova для проведения высокомощностной брахитерапии.

Эта новинка (регистрационное удостоверение Росздравнадзора ФСЗ 2009/04956) уже отлично зарекомендовала себя в российской клинической практике (проведено более 80 инсталляций).

Рисунок 1. Общий вид системы

В новом аппарате SagiNova специалисты прежде всего отмечают широчайший диапазон его применения. Он предназначен для лечения онкологических заболеваний различных локализаций.

Внутриполостное облучение:

  • влагалище;
  • шейка и тело матки;
  • прямая и ободочная кишки;
  • мочевой пузырь;
  • рото- и носоглотка.

Внутрипросветное (интралюминальное) облучение:

  • пищевод;
  • трахея, крупные бронхи;
  • желчные протоки, желчный пузырь.

Внутритканевое облучение:

  • предстательная железа;
  • молочная железа;
  • язык, корень языка;
  • поджелудочная железа;
  • кожа, слизистые;
  • вульва;
  • половой член;
  • головной мозг.

Поверхностное и интраоперационное облучение (раневая поверхность)

Еще одна его ключевая особенность – возможность выбора источника: Ir-192 или Co-60. При этом экспертами отмечается существенное преимущество работы с радиоизотопом Co-60, поскольку из-за продолжительного периода его полураспада этот источник может работать до пяти лет (за 5 лет источник Ir-192 необходимо заменить 20 раз). То есть длительный срок службы миниатюрного источника Co-60 сокращает время на логистику и увеличивает время бесперебойной работы клиники.

Преимущества брахитерапии: короткий срок реабилитации; меньшее количество осложнений; короткий срок пребывания в стационаре (возможно выполнение процедур в поликлинике); минимальная кровопотеря; сокращение нежелательных (побочных) явлений и рецидивов заболевания.

Рисунок 2. Микроисточники радиоизотопов для лечения онкологических заболеваний

Источник

Co-60

Ir-192

Средняя энергия, МэВ

Удельная активность ГБк/г

Г (Керма-постоянная), мкГр м2/(ч ГБк)

СПО в свинце, мм

СПО в бетоне, мм

Начальная активность, ГБк

1 раз в 4 месяц

Среди знаковых преимуществ нового аппарата ­интегрированная система In-Vivo дозиметрии (важный метод обеспечения качества для брахитерапии с высокой мощностью дозы) для контроля дозы в режиме реального времени. Она предоставляет информацию, которая помогает гарантировать подачу точной, направленной и соответствующей дозы. Программное обеспечение не только помогает задавать предельно допустимые значения дозы, но и сигнализирует о ее превышении. Эта система работает непосредственно с пункта управления аппарата, поэтому легко интегрируется в процесс лечения без дополнительного оборудования или экранов и заносит данные в отчет об облучении (в отличие от подобного оборудования других производителей).

Отличает новое оборудование от конкурентов и система поддержки гарантии качества QAssist™, которая позволяет проводить рутинные процедуры ­ежедневные тестовые планы проверки правильности работы аппарата, проверку системы и проведение калибровок в автоматическом режиме (встроенные планы проверки гарантии качества QA). У пользователя есть возможность задавать индивидуальные контрольные списки и получать всю документацию в цифровом виде. И при этом QAssist – проста для понимания, что значительно упрощает процесс ежедневного включения аппарата и обеспечивает надежность и безопасность последующего облучения пациентов. А следовательно, опять же в отличие от конкурентов, уменьшает вероятность возникновения ошибок в процессе облучения, связанных с нарушениями требований по подготовке аппарата к работе.

И этим не ограничиваются уникальные функции по обеспечению безопасности пациентов. Аппарат оснащен встроенной системой проверки положения источника (на основе видеокамеры), позволяющей корректировать работу привода источника. Безопасность пациента обеспечивает и функция автоматического измерения длины аппликатора (катетера), что исключает ошибки с выбором нужного катетера.

Читайте также:  Светодиодная лента одноцветная мощность

Рисунок 3. Автоматическая система измерения длины катетера

Подобные функции есть и в аппаратах других производителей, но их применение требует подключения дополнительных устройств (видеокамер) либо являются не такими удобными (система измерения осуществляет только проверку значения и не отображает его значение).

Аппарат SagiNova – представитель нового, по-настоящему «умного» медицинского оборудования. Его удобная система управления (система планирования лечения SagiPlan®) с современным пользовательским интерфейсом и расширенным функционалом оптимальна для брахитерапии онкологических заболеваний самых различных локализаций. Быстрое и точное слияние изображений и регистрации позволяет получить различные наборы данных изображений, включая слияние ультразвукового изображения для планирования брахитерапии онлайн в режиме реального времени. Трудно не отметить, что эта система очень удобна и интуитивно понятна. Пользователь может настроить ее в соответствии со своими предпочтениями и сохранить их как пользовательские настройки по умолчанию. Кроме того, панель инструментов, макеты экранов, параметры обработки и отчетности настраиваются, сохраняются и используются в любой момент процесса планирования.

В режиме 2D:

  • планирование на основе изображений с рентгеновских пленок C-дуги с использованием RecoBox;
  • импорт данных через DICOM или c пленочного сканера;
  • возможность 3D-реконструкции аппликаторов и отображения дозных распределений по 2D изображениям;
  • задание точек для отображения дозы.

В режиме 3D:

  • планирование на основе наборов данных DICOM от КТ/МРТ, УЗИ, ПЭТ;
  • возможность 3D-реконструкции аппликаторов и отображения структур и дозы в режиме 3D с возможностью анализа гистограмм DVH;
  • распределение дозы и оконтуривание в любой наклонной плоскости;
  • расширенные возможности обратного планирования.

Система планирования лечения SagiPlan® открывает пользователю доступ к базе данных с полным набором библиотек аппликаторов, позволяет быстро осуществлять процесс их реконструкции при проведении брахитерапии с высокой мощностью дозы с визуальным контролем.

Рисунок 4. До 50 каналов (25 физических)

Специалисты знают: в аппаратах предыдущего поколения для облучения опухолей можно было использовать только 20 физических каналов. В случае необходимости большего числа каналов прибегали к особенностям системы планирования: после завершения облучения в первых 20 каналах для продолжения курса врачу необходимо было войти в процедурную и переключить выходы аппарата на следующие каналы. Несмотря на то, что число клинических случаев, требующих использования более 20 каналов облучения невелико (при раке предстательной железы объем железы > 50 см 3 – использование меньшего числа каналов приведет к образованию «горячих» и «холодных» зон, что может в дальнейшем привести к различным осложнениям), «расширенные» возможности оборудования ­ дополнительный плюс. Это позволяет создавать более однородные дозные распределения при облучении опухолей большого объема. Поэтому для удобства пользователя и расширения возможностей применения в аппарате SagiNova компания-производитель предусмотрела возможность использования 25 физических каналов облучения.

Аппарат гамма-терапевтический контактного облучения SagiNova – это:

  • возможность выбора между источником Ir-192 или Co-60;
  • эксклюзивная интегрированная дозиметрия In-Vivo для контроля дозы в режиме реального времени;
  • QAssist™ – система гарантии качества;
  • уникальные возможности для обеспечения безопасности пациентов;
  • оптимизированный удобный графический интерфейс и интуитивно понятный дизайн для рационализированного рабочего процесса.

И в заключение хочется отметить не только уникальные технические параметры оборудования, но и такой немаловажный аспект, как техническое обслуживание (ТО) оборудования. Российская компания ООО «БЕБИГ» (занимающаяся внедрением на российский рынок инновационных методов лечения онкологических заболеваний и развитием методов ядерной медицины с 2004 г.) не только предлагает поставку оборудования, аппликаторов и расходных материалов производства Eckert&Ziegler BEBIG GmbH, но и полный спектр услуг по ТО, ремонту, поставке запасных частей, а также поставке/перезарядке радиоактивных источников на основе Co-60 и Ir-192.

Источник



Измерение мощности гамма терапевтических аппаратов

В ДП ОАО ЦНИИИА “СТРЕЛА-ПЛЮС” разработан, изготовлен и подготавливается к испытаниям на утверждение типа средств измерений измеритель мощности, отдаваемой терапевтическими УВЧ-аппаратами в активную нагрузку сопротивлением (35 – 55) Ом.

Измерения проводятся методом частичного и полного замещения измеряемой УВЧ-мощности мощностью постоянного тока.

Разработанный измеритель (ИМУВЧ) – установка компарирующего типа, состоящая из блока измерительного и блока нагрузки.

Блок измерительный рассеивает на нагрузке мощность постоянного тока, служащую мерой. Значения меры контролируются встроенным в блок ваттметром.

Читайте также:  Сечение кабеля для мощности 110 квт

Обращенная шкала стрелочного прибора, нагружающего перемножитель ваттметра, обеспечивает прямой отсчет измеряемой мощности.

Нагрузкой служит набор ламп накаливания ЖТ 54-15. Число ламп в наборе постоянно на всех поддиапазонах измерений: (0 – 50) Вт, (0 – 100) Вт, (0 – 200) Вт. Сопротивление нагрузки, несколько изменяющееся от поддиапазона к поддиапазону измерений, постоянно при работе в каждом поддиапазоне.

В качестве компаратора используется фотометр, датчиком которого служит фотодиод ФД-24К, оптически связанный с блоком нагрузки.

Основная погрешность измерений мощности не превышает значений, определяемых выражением:

где Рк – верхний предел мощности, измеряемой на поддиапазоне; Р — значение измеренной мощности, считанное со шкалы измерительного блока.

Значение допустимой погрешности измерений и форма ее записи уточняются.

Источник

ГАММА-АППАРАТЫ

ГАММА-АППАРАТЫ — стационарные установки для лучевой терапии и экспериментального облучения, основным элементом которых является радиационная головка с источником гамма-излучения.

Разработка Гамма-аппаратов началась практически с 1950 г. В качестве источника излучения вначале использовали радий ( 226 Ra); впоследствии он был заменен кобальтом ( 60 Со) и цезием ( 137 Cs). В процессе усовершенствования были сконструированы аппараты ГУТ-Со-20, ГУТ-Со-400, Вольфрам, Луч, РОКУС, РАД и затем дальнедистанционные АГАТ-С, АГАТ-Р, РОКУС-М и др. Совершенствование Гамма-аппаратов идет по пути создания аппаратов с программным управлением сеансом облучения: управление перемещением источника излучения, автоматическое воспроизведение ранее запрограммированных сеансов, облучение по заданным параметрам дозного поля и результатам анатомо-топографического обследования больного.

Рис. 1. Статический гамма-аппарат АГАТ-С: 1 — станина с механизмом для движения радиационной головки (2); 3 — стол для укладки больного.

Рис.2.Ротационный гамма-аппарат АГАТ-р: 1 — стол для укладки больного; 2 — радиационная головка; 3 — станина с Механизмом для движения радиационной головки.

Рис. 3. Ротационно-конвергентный гамма-аппарат РОКУС : 1 — станина с механизмом для движения радиационной головки (2); 3 — стол для укладки больного.

Гамма-аппараты предназначены преимущественно для лечения больных злокачественными опухолями (см. Гамма-терапия), а также для экспериментальных исследований (экспериментальные гамма-облучатели).

Терапевтические гамма-аппараты состоят из штатива, укрепленной на нем радиационной головки с источником ионизирующего излучения и стола-манипулятора, на к-ром размещается больной.

Радиационная головка изготовлена из тяжелого металла (свинца, вольфрама, урана), эффективно ослабляющего гамма-излучение. Для перекрытия пучка излучения в конструкции радиационной головки предусмотрен затвор или транспортер, перемещающий источник излучения из положения облучения в положение хранения. При облучении источник гамма-излучения устанавливается напротив отверстия в защитном материале, служащего для выхода пучка излучения. В радиационной головке имеется диафрагма, предназначенная для формирования внешнего контура поля облучения, и вспомогательные элементы — решетчатые диафрагмы, клиновидные и компенсирующие фильтры и теневые блоки, служащие для формирования пучка излучения, а также устройство для наведения пучка излучения на объект — центратор (локализатор).

Конструкция штатива обеспечивает дистанционное управление пучком излучения. В зависимости от конструкции штатива различают Г.-а. с неподвижным пучком излучения, предназначенные для статического облучения, а также ротационные и ротационно-конвергентные с подвижным пучком излучения (рис. 1—3). Аппараты с подвижным пучком излучения позволяют снизить лучевую нагрузку на кожу и подлежащие здоровые ткани и сконцентрировать максимум дозы в опухоли. В соответствии с методикой лечения Г.-а. делят на дальнедистанционные, близко дистанционные и аппараты для внутриполостной гамма-терапии.

Для облучения опухолей, расположенных на глубине 10 см и более, применяют аппараты РОКУС-М, АГАТ-Р и АГАТ-С с радиационной активностью от 800 до нескольких тысяч кюри. Аппараты с высокой активностью источника излучения, расположенного на значительном расстоянии от центра опухоли (60—75 см), обеспечивают высокую концентрацию дозы излучения в опухоли (напр., на глубине 10 см доза излучения составляет 55—60% от поверхностной) и большую мощность экспозиционной дозы излучения (60-4-90 Р/мин на расстоянии 1 ж от источника), что позволяет сократить время облучения до нескольких минут.

Для облучения опухолей, расположенных на глубине 2—5 см, используют близкодистанционные Гамма-аппараты (РИТС), активность источника излучения которых не превышает 200 кюри; облучение проводят на расстоянии 5—15 см.

Рис. 4. Внутриполостной гамма-аппарат АГАТ-В : 1 — стол для укладки больного; 2 — световой центратор с датчиком, сигнализирующим о приходе источника излучения в эндостат (лечебный наконечник); 3— эндостат; 4 — шланги от станции воздухоснабжения, подающие воздух в контейнер для обеспечения пневматической подачи радиоактивных источников в эндостат; 5 — контейнер-хранилище радиоактивных источников (радиационная головка).

Для внутриполостного облучения в гинекологии и проктологии используют специальный аппарат АГАТ-В (рис. 4). Радиационная головка этого аппарата содержит семь источников излучения общей активностью 1—5 кюри. Аппарат снабжен набором эндостатов для введения в полость и станцией воздухоснабжения с шлангами, обеспечивающими пневматическую подачу источников из радиационной головки в эндостаты.

Помещение, предназначенное для проведения гамма-терапии, обычно располагается на первом этаже или в полуподвале угловой части здания, снаружи по периметру отгороженного защитной зоной шириной 5 м (см. Радиологическое отделение). В нем имеется один или два процедурных зала размером 30—42 м 2 , высотой 3,0—3,5 м. Процедурный зал перегорожен на 2/3 — 3/4 в ширину защитной стеной. Управление Г.-а. и наблюдение за больным в процессе облучения ведется из пультовой комнаты через смотровое окно со свинцовым или вольфрамовым стеклом плотностью 3,2—6,6 г/см 3 или по телевизору, что гарантирует полную радиационную безопасность медперсонала. Пультовая и процедурный зал связаны переговорным устройством. Дверь в процедурный зал обита листовым свинцом. Имеется также помещение для электрической пусковой аппаратуры и приборов питания для Г.-а. типа РОКУС, помещение для вентиляционной камеры (вентиляция процедурной и пультовой должна обеспечивать 10-кратный обмен воздуха в течение 1 часа), дозиметрическая лаборатория, в к-рой размещаются приборы и аппараты для дозиметрических исследований при подготовке плана лучевого лечения (дозиметры, изодозографы), приборы для получения анатомо-топографических данных (контурометры, томографы и др.); аппаратура, обеспечивающая ориентацию пучка излучения (оптические и рентгеновские центраторы, имитаторы пучка гамма-излучения); приборы для контроля за соблюдением плана облучения.

Читайте также:  Мощность фена для волос филипс

Экспериментальные гамма-облучатели (ЭГО; изотопные гамма-установки) предназначены для лучевого воздействия на различные объекты с целью изучения действия ионизирующей радиации. ЭГО широко применяют в радиационной химии и радиобиологии, а также с целью изучения вопросов практического использования гамма-установок для облучения с.-х. продуктов и «холодной» стерилизации различных объектов в пищевой и мед. промышленности.

ЭГО, как правило, представляют собой стационарные установки, снабженные специальными устройствами для защиты от неиспользуемого излучения. В качестве защитных материалов применяют свинец, чугун, бетон, воду и др.

Экспериментальная гамма-установка обычно состоит из камеры, в к-рую помещается облучаемый объект, хранилища для источников излучения, снабженного механизмом для управления источником, и системы блокирующих и сигнализирующих устройств, исключающих возможность попадания персонала в камеру для облучения при включенном облучателе. Камера для облучения обычно изготовляется из бетона. Объект вводят в камеру через лабиринтный вход или через проемы, перекрываемые толстыми металлическими дверями. Рядом с камерой или в самой камере имеется хранилище для источника излучения в виде бассейна с водой или специального защитного контейнера. В первом случае источник излучения хранится на дне бассейна на глубине 3—4 м, во втором — внутри контейнера. Источник излучения перемещают из хранилища в камеру для облучения при помощи электромеханических, гидравлических или пневматических приводов. Используются также так наз. самозащитные установки, совмещающие в одном защитном блоке камеру для облучения и хранилище для источника излучения. В этих установках источник излучения неподвижен; облучаемые объекты доставляют к нему через специальные устройства типа шлюзов.

Источник гамма-излучения — обычно препараты радиоактивного кобальта или цезия — помещают в облучатели различной формы (в зависимости от назначения установки), обеспечивающие равномерность облучения объекта и высокую мощность дозы излучения. Активность источника излучения в гамма-облучателях может быть различной. В экспериментальных установках она достигает нескольких десятков тысяч кюри, в мощных промышленных установках — до нескольких миллионов кюри. Величина активности источника определяет важнейшие параметры установки: мощность лучевого воздействия, ее пропускную способность и толщину защитных барьеров.

Библиография: Бибергаль А. В., Синицын В. И. и Лещинский Н. И. Изотопные гамма-установки, М., 1960; Галина Л. С. и др. Атлас дозных распределений, Многопольное и ротационное облучение, М., 1970; Козлова А. В. Лучевая терапия злокачественных опухолей, М., 1971, библиогр.; Кондрашов В. М., Емельянов В. Т. и Сулькин А. Г. Стол для гамма-терапии, Мед. радиол., т. 14, №6, с. 49, 1969, библиогр.; Ратнер Т. Г. и Бибергаль А. В. Формирование дозных полей при дистанционной гамматерапии, М., 1972, библиогр.; Римман А. Ф. и Др. Экспериментальный шланговый гамма-терапевтический аппарат для внутриполостного облучения в кн.: Радиацион. техн., под ред. А. С. Штань, в. 6, с. 167, М., 1971, библиогр.; Сулькин А. Г. и Жуковский Е. А. Ротационный гамма-терапевтический аппарат, Атомн. энергия, т. 27, в. 4, с. 370, 1969; Сулькин А. Г. и Римман А. Ф. Радиоизотопные терапевтические аппараты для дистанционного облучения, в кн.: Радиацион. техн., под ред. А. С. Штань, в. 1, с. 28, М., 1967, библиогр.; Туманян М. А. и Каушанский Д. А. Радиационная стерилизация, М., 1974, библиогр.; Тюбиана М. и др. Физические основы лучевой терапии и радиобиологии, пер. с франц., М., 1969.

Е. А. Жуковский, И. К. Табаровский

Источник