СИСТЕМА КЛИНИЧЕСКОЙ ДОЗИМЕТРИИ И РАДИАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ В ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ
Ю.В.Семенов, В.А.Костылев
Ассоциация Медицинских Физиков России, МИФИ, МНИОИ им.П.А.Герцена, г.Москва
Современная лучевая терапия включает в себя большой объем задач, связанных с радиационными измерениями и с дозиметрией: измерение радиационных характеристик терапевтических пучков излучения; измерение радиационных полей и поглощенных доз в фантомах; прямые измерения радиационных полей и поглощенных доз на больных; измерение радиационных полей рассеянного излучения в каньонах с терапевтическими установками (в целях радиационной безопасности пациентов и персонала) проведение абсолютной калибровки детекторов для клинической дозиметрии; проведение экспериментальных исследований новых терапевтических методик облучения.
Все эти задачи лучевой терапии решаются в комплексе, если они обеспечены соответствующей контрольно-измерительной аппаратурой (автономными приборами).
В настоящее время отечественное приборостроение не производит такую аппаратуру. Проводилось лишь ограниченное количество экспериментальных работ по созданию макетных образцов подобных приборов. При этом, в лучшем случае, имеет место повторение пройденных зарубежных аппаратно-технических решений.
Очевидно, что зарубежное приборостроение не стоит на месте, а развивается (улучшаются параметры приборов), имея перед собой определенную перспективу. В связи с этим, необходимо проанализировать эту перспективу и основываясь на ней разработать такую отечественную систему измерения, которая, будучи реализована на практике, не утратила бы этой перспективы для развития медико-физического обеспечения лучевой терапии.
Известно, что перспектива развития самой лучевой терапии заключается в повышении ее качества и, главным образом, за счет создаваемой для этого системы управления качеством курса облучения больного, которая предусматривает в частности повышение точности подведения дозы облучения к опухоли до + 5%. Для того, чтобы обеспечить такую точность, необходимо иметь соответствующую систему клинической дозиметрии и радиационных измерений, обладающую суммарной погрешностью измерения не более +2%.
Создать такую Систему измерения на основе автономных (даже самых современных, зарубежных) приборов невозможно по следующим причинам. Каждый автономный прибор имеет погрешность измерения минимум + 1 %. Если для управления качеством облучения потребуется проведение сквозного контроля соответствия измеренных значений радиационно-физических величин их заданным значениям, то погрешности измерений суммируются и результирующая погрешность будет намного превышать + 2 %. Следовательно, необходим принципиально новый, конструктивный подход к созданию Системы измерений для управления качеством курса облучения больного в лучевой терапии.
Поиск новых, конструктивных подходов к созданию Системы измерений позволил сформулировать следующие основные требования к ней:
методика измерения и детекторы должны быть выполнены в соответствии с международными стандартами, что позволит достичь предельно минимальной абсолютной погрешности и высоких метрологических параметров Системы;
базовые функциональные электронные блоки должны быть автоматизированы и унифицированы, что позволит достичь минимальной относительной погрешности измерения и высокой оперативности в наращивании функциональных возможностей Системы;
Система должна быть наделена "интеллектом" за счет применения аппаратно-программных средств вычислительной техники, что позволит полностью автоматизировать процесс измерения, обработки и хранения информации, а также представления результатов измерения оператору.
В соответствии с изложенным, разработана Система, конструкция которой основана на модульном принципе компоновки ее детекторами и функциональными блоками электроники, при максимальном использовании аппаратно-программных средств персонального компьютера.
В настоящее время изготовлен и проходит технические и предварительные клинические испытания в МНИОИ им.П.А.Герцена базовый прибор этой системы - компьютеризированный модульный клинический дозиметр с набором ионизационных детекторов.
Эта работа ведется в рамках Программы Минатома России "Создание технологий и аппаратуры для лучевой терапии злокачественных опухолей".