ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ КЛИНИЧЕСКОЙ РАДИОБИОЛОГИИ ДЛЯ ПЛАНИРОВАНИЯ КОНТАКТНОГО ОБЛУЧЕНИЯ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ БЫСТРЫМИ НЕЙТРОНАМИ РАДИОНУКЛИДА ²⁵²Cf

В.Н.Чехонадский, Л.А.Марьина

ОНЦ РАМН, г. Москва

Предложены математические модели для радиобиологического планирования внутриполостного облучения онкологических больных плотноионизирующим излучением источников ²⁵²Cf высокой активности (для аппарата АНЕТ-ВА стартовое количество нуклида - 3000 мкг), позволяющие обеспечить уровень лучевынормальных органов и тканей, равный допустимому при облучении источникам ⁶⁰Со на аппарате АГАТ-В. Только при наличии такого равенства мы можем путем сравнения непосредственных, ближайших и отделенных результатов лечения опухоли сделать научно-обоснованный вывод о преимуществах или недостатках лечения излучением источников ²⁵²Cf высокой активности. Для решения поставленной задачи нами была разработана концепция биологически изоэффективных доз. В рамках этой концепции для математической модели “универсальной соединительной ткани” (т.е. модели Эллиса-Ортона) для равномерного по величине дозы за фракцию и по интервалу между фракциями курса лечения биологическая изоэффективная доза (БИД) определяется по полученной нами формуле:

, (10

где d_n - доза нейтронов за одну фракцию, Гр; dg - доза гамма-компонента ²⁵²Cf за одну фракцию, Гр; N - количество равных по дозе фракций; Q - относительная биологическая эффективность нейтронного компонента излучения ²⁵²Cf высокой активности, определяемая по полученным нами формулам:

а) при мощности дозы смешанного излучения ²⁵²Cf от 5 до 400 сГр/ч:

б) при мощности дозы смешанного излучения ²⁵²Cf от 400 до 1,27× 10⁶сГр/ч:

Если записать уравнение Эллиса в общем виде:

, (2)

где F - коэффициент пропорциональности, (Грэт), и провести в общем виде все преобразования, необходимые для получения фактора ВДФ, то можно получить:

, (3)

где G - коэффициент пропорциональности;

;

Полученный фактор обладает всеми преимуществами фактора ВДФ, но при этом позволяет вести планирование в расчете на достижение известной лучевой реакции (или лучевого осложнения) для конкретного органа и ткани, для которых известно уравнение Эллиса со значениями p и q, отличными от значений p = 0,24 и q = 0,11, принятыми для “универсальной соединительной ткани”. БИД для ранних реакций слизистой прямой кишки при гамма-облучении:

БИД для ранних реакций мочевого пузыря при гамма-облучении:

~ N^0,22 T^0,11

Проведенный анализ показал, что при облучении быстрыми нейтронами p = 0,04 для всех тканей, т.е. БИД для ранних реакций слизистой прямой кишки при облучении быстрыми нейтронами:

~ N^0,04 T^0,08

БИД для ранних реакций мочевого пузыря при облучении быстрыми нейтронами:

~ N^0,04 T^0,11

Поздние лучевые реакции мочевого пузыря и прямой кишки характеризуются p = 0,39 и q = 0, т.е. на их появлении решающим образом сказываются величины поглощенной дозы за фракцию, а фактор продолжительности курса облучения нивелируется.

БИД для поздних лучевых реакций мочевого пузыря и прямой кишки при гамма-облучении:

~ N^0,39

БИД для поздних лучевых реакций мочевого пузыря и прямой кишки при облучении быстрыми нейтронами:

~ N^0,04

Изложенный подход позволяет планировать облучение и оптимизировать курс с учетом ранних и поздних реакций органов и тканей, а также качества излучения.