"ИСТОК" лидер СВЧ индустрии РОССИИ
Гипертермия -
в лечении больных с онкологическими заболеваниями современными установками серии
"Яхта"
Fryazino
Switch to Russian
Switch to English
 

 

Установки для терапии рака
"ЯХТА"

 

 

 

Отчет по проекту МНТЦ 3996:

ОДНОВРЕМЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ РАДИАЦИИ И НАГРЕВА НА ОПУХОЛЬ

 

 

 

 

Технический отчет
по проекту МНТЦ
3996

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Версия для печати

Проект 3996

ОДНОВРЕМЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ РАДИАЦИИ И НАГРЕВА НА ОПУХОЛЬ

Общая информация

Полное название:

Дальнейшее развитие исследований и разработки методов и аппаратуры для одновременного воздействия радиации и нагрева (ОВРН) на опухоли для усиления терапевтического эффекта

Область технологии:
MED-RAD: Medicine/ Radiomedicine

Статус проекта: 8/ Project completed

Куратор проекта:
Мельников В.Г.
Помощник куратора:
Алексанина А.А.

Ведущий институт:
МИФИ, Москва, Россия

Другие институты-участники:
ГНПП ИСТОК, Фрязино, Московская обл., Россия
ВНИИЭФ, Саров, Нижегородская обл., Россия
Онкологический научный центр им. Н.Н.Блохина, Москва, Россия

Зарубежные институты:
Universiteit Amsterdam / Academisch Medisch Centrum, Amsterdam, Netherlands
Erasmus University
Centre Alexis Vautrin, Vandoeuvre, France

Краткое описание проекта

Целью настоящих предложений по продолжению работ, начатых и успешно выполненных в Проекте МНТЦ № 2221, является оптимизация увеличения эффективности и расширения областей применения дистанционного одновременного воздействия радиации и нагрева (ОВРН) на злокачественные новообразования – новый перспективный метод лечения онкологических заболеваний. ОВРН обеспечивает увеличение усиливающего за счет теплового эффекта (УТЭ) действия ионизирующей ¢-радиации.

В процессе выполнения Проекта МНТЦ № 2221 были разработаны методы и аппликаторы, обеспечивающие одновременный нагрев (гипертермию) опухоли и ее облучение ионизирующей радиацией. Разработанные аппликаторы работают на частоте электромагнитных колебаний (ЭМ) 434 МГц, а их конструкция и геометрические размеры позволяют нагревать обширные приповерхностные злокачественные ткани до температуры 43 – 44oС одновременно с их облучением.

Предлагается разработка электромагнитных аппликаторов и их комплексов (антенных фазированных решеток), а также методов нагрева тканей способных создавать области нагрева с заданной конфигурацией, как по поверхности, так и по глубине нагреваемого объема тканей. Для нагрева приповерхностных и умеренно глубоко расположенных опухолей выбрана традиционная для гипертермии частота нагрева 434 МГц. Для аппликаторов, предназначенных для нагрева глубоко расположенных опухолей, выбрана частота 70 МГц. Такие аппликаторы способны концентрировать ЭМ энергию в заданном объеме глубоко расположенных опухолей за счет управления фазой и амплитудой каждого отдельного аппликатора.

В основе аппликаторов лежит трехслойный материал ФФ-4, состоящий из двух слоев медной фольги, толщиной 35 мкм каждая, и находящегося между ними слоя фторопласта толщиной 1,5 мм. Конструктивно аппликатор состоит из встроенной в резиновый водяной болюс антенны, выполненной из материала ФФ-4 методом фотолитографии с определенным рисунком из медной фольги.

Задача нового Проекта состоит в том, чтобы создать серию аппликаторов, выполненных на одной подложке, состоящих из нескольких антенн и управляемых как подаваемой на них величиной высокочастотной мощности, так и сдвигом фаз электромагнитных полей между определенными антеннами. Таким образом, аппликатор приобретет новые уникальные возможности как избирательного нагрева сложных по форме опухолей в плоскости апертуры аппликатора, так и возможностью регулировки глубины нагрева в биологических тканях за счет фазового сложения электромагнитных полей от отдельных антенн аппликаторов в патологических тканях. Аппликаторы должны быть гибкими, чтобы облегать изгибы тела.

Аппликатор дополняется системой мониторирования поверхностных доз на теле пациента для учета возмущений из-за вариации толщины охлаждающей воды в болюсе. Будет также разработана методика расчета тепловых полей в биологических тканях при поглощении ВЧ ЭМ колебаний. Будет разработана система дозиметрического планирования с учетом конструкции новых аппликаторов и новых источников ионизирующей радиации.

Для объективной оценки синергетического действия ионизирующего излучения и нагрева опухолевых тканей будут проведены эксперименты по изучению клоногенности (выживаемости) в разных режимах нагрева и облучения. Результаты экспериментов послужат базой для определения эффективности различных режимов с помощью математических моделей нечеткой математики и нейронных сетей.

Работу по Проекту предполагается выполнить путем решения 6 главных задач:

  1. Теоретические и экспериментальные исследования и разработка ЭМ гипертермических излучателей с управляемой интенсивностью нагрева опухоли, допускающих ее одновременное неискаженное облучение жесткой ионизирующей ¢-радиацией.

  2. Разработка дозиметрического блока, обеспечивающего прецизионное измерение поверхностной дозы облучения (и ее распределения) в процессе процедуры ОВРН.

  3. Разработка алгоритмов, компьютерных программ и планирующих систем для расчета распределения доз ионизирующей радиации, базирующихся на методе Монте-Карло.

  4. Проведение биологических экспериментов на лабораторных животных с целью изучения синергетического действия одновременного нагрева и ионизирующего облучения опухоли.

  5. Разработка методов обработки экспериментальных данных и моделирования выживания клеток при гипертермии и радиотерапии опухолей

  6. Разработка эффективных расчетных алгоритмов, позволяющих планировать и контролировать распределение тепловой энергии в гетерогенных тканях.

Зарубежные специалисты из ведущих онкологических институтов Нидерландов участвуют в настоящем Проекте совместно с Российским коллективом в части обмена информацией, оценки технических отчетов, в проведении совместных семинаров и рабочих совещаний.

 

 

Copyrigt © 2004 ISTOK corp. All rights reserved. Revised 12/02/2013 E-mail: yachta@istokmw.ru