JSC «NIIEFA»
Join Stock Company
«D.V.Efremov Institute of Electrophysical Apparatus»
About us Contacts Vacancies News Anti-theft Suppliers Dissertation Council Ecological security Protection of labour Торги имущества
 

RADIOTHERAPEUTIC_COMPLEX_

Радиотерапевтические комплексы на базе линейных ускорителей электронов являются одним из наиболее востребованных инструментов для эффективного лечения онкологических больных.

Комплекс состоит из следующих основных элементов;

1 Линейный ускоритель электронов;

2 Рентгеновская система для топометрической подготовки пациентов, симуляции облучения и верификации планов облучения;

3 Универсальная система планирования лечения;

4 Анализатор дозного поля с двухканальной системой дозиметрических измерений на основе алмазных детекторов.

1. Работы по созданию линейных ускорителей для лучевой терапии были начаты в НИИЭФА им. Д.В. Ефремова в конце 50-х годов прошлого столетия. За этот период в НИИЭФА в сотрудничестве с ведущими онкологическими центрами страны был разработан ряд моделей медицинских ускорителей с энергией в диапазоне от 6 до 20 МэВ (ЛУЭ-25, ЛУЭР-15М, ЛУЭР-20М, СЛ75-5-МТ, Эллус-6М). Были организованы их серийное производство, установка и техническое обслуживание в клиниках. Всего изготовлено более 70 ускорителей с энергиями до 20 МэВ.

Линейный ускоритель электронов последней модификации оснащен компьютерной системой управления, съемным многолепестковым коллиматором для прецизионного формирования полей тормозного излучения, терапевтическим столом и системой верификации на основе устройства портальных изображений.

Ускоритель оснащен лазерными центраторами, телевизионной системой наблюдения и переговорным устройством. В комплекте с ускорителем поставляется аппаратура для проведения технического обслуживания и ремонтных работ.

Ускоритель «Эллус-6М» в процессе технических испытаний в НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова
Ускоритель «Эллус-6М» в процессе технических испытаний в НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова

Излучатель  является основным блоком ускорителя. Включает в себя системы и узлы, обеспечивающие генерацию и ускорение электронного пучка, его транспортировку и формирование в соответствии с лечебным планом, а также измерение дозы облучения и контроль лечебных параметров.

Излучатель ускорителя имеет возможность ротации на угол 1850. Сервопривод вращения консоли обеспечивает вариацию угловой скорости и необходимую точность позиционирования излучателя.

Формирование прямоугольных радиационных полей для лучевой терапии осуществляется коллиматорами радиационной головки.

Управление механическими перемещениями консоли, радиационной головки и стола пациента осуществляется как с ручного пульта управления, так и программно с управляющего компьютера, расположенного в пультовой.

Система компьютерного управления поддерживает протоколы обмена данными с системой планирования лечения и топометрической системой (DICOM 3, DICOM RT, HL4).

Терапевтический стол (стол для укладки пациента) обеспечивает перемещение пациента по вертикали от 650 до 1900 мм над полом. Продольное горизонтальное перемещение деки стола составляет 800 мм, а поперечное 200 мм. Стол имеет возможность вращения вокруг вертикальной оси изоцентра 950.

Перемещения стола пациента осуществляются серво-электроприводами с плавной регулировкой скорости. Управление перемещениями стола пациента возможно как с ручного пульта управления ускорителем, так и программно от компьютерной системы ускорителем.

Дека стола оснащена элементами для крепления фиксирующих приспособлений. По обеим сторонам деки имеются универсальные направляющие, а также кнопки аварийного отключения перемещений стола и радиотерапевтической установки в целом.

Съемный многолепестковый коллиматор (МЛК) позволяет формировать индивидуальные поля облучения. Коллиматор устанавливается на рентгеновскую головку ускорителя с сохранением возможности вращения головки относительно центральной оси пучка.

Привод коллиматора обеспечивает независимое перемещение лепестков и контроль их положения. Ширина экранируемой одним лепестком области составляет 0,5 см на расстоянии 1 м от мишени. Пропускание между концами соединенных вплотную лепестков не превышает 50 %, пропускание между соседними лепестками – 5%.

Система позиционирования лепестков обеспечивает формирование границы поля на расстоянии 1 м и с точностью не хуже 1 мм. Ширина полутени в зависимости от положения лепестка меняется не более чем на 3 мм.

Разработанный для «Эллус-6М», МЛК может использоваться в сочетании с ускорителями СЛ­75­5-МТ для реализации конформного облучения и облучения с модуляцией интенсивности.

А) Б)
Многолепестковый коллиматор: А) – на ускорителе СЛ-75-5, Б) – вид без кожуха

Формирование индивидуальных полей облучения с помощью МЛК.Изображение поля получено с помощью системы верификации на основе устройства портальных изображений.
Формирование индивидуальных полей облучения с помощью МЛК.Изображение поля получено с помощью системы верификации на основе устройства портальных изображений.

Система портальных изображений является современным техническим средством лучевой терапии, способствующим повышению ее эффективности за счет контроля наиболее ответственных звеньев лечебного процесса – укладки пациента и формирования поля облучения.

Система работает при частоте следования импульсов 50, 100, и 200 имп/с, время сбора данных – не более 3 с.

Устройство для получения цифровых портальных изображений размещается непосредственно на ротационной консоли ускорителя и визуализирует проекционные изображения пациента в лечебном положении путем регистрации проходящего через тело терапевтического пучка.

Система верификации условий облучения пациента служит для проверки соответствия плану облучения положения пациента по отношению к терапевтическому пучку ускорителя.

Система верификации кроме устройства для получения портальных изображений содержит компьютер для визуализациипроекционных изображений пациента и границ сформированного поля облучения.

Устройство портальных изображений в сочетании с экранирующими блоками, формирующими пучок
Устройство портальных изображений в сочетании с экранирующими блоками, формирующими пучок

Изображения головы теленка в качестве тестового объекта – портальный снимок, полученный в ходе испытаний системы портальной визуализации на терапевтическом пучке ускорителя СЛ-75-5,
Изображения головы теленка в качестве тестового объекта – портальный снимок, полученный в ходе испытаний системы портальной визуализации на терапевтическом пучке ускорителя СЛ-75-5,

2. Для топометрической подготовки пациентов разработана рентгеновская топометрическая установка ТСР-100.

Установка представляет собой рентгеновский цифровой симулятор с функцией компьпоперечной томографии и обеспечивает возможность получения проекционных изображений тела пациента (в геометрии терапевтической установки и с контурами поля облучения) а также поперечных компьютерных томограмм на заданных уровнях.

Топометрическая установка ТСР-100
Топометрическая установка ТСР-100

ТСР-100 может использоваться при решении следующих задач:

  • локализации положения опухоли и прилегающих тканей
  • сбора топометрической информации необходимой для планирования конвенциальной лучевой терапии
  • симуляции облучения пациента и разметки терапевтических полей, для последующего облучения на терапевтических аппаратах
  • верификации плана облучения
  • мониторинга результатов лучевой терапии

В состав оборудования ТСР-100 входит система виртуальной симуляции ”световое перо” позволяющая переносить контуры фигурных полей облучения и другие метки облучения на тело пациента. Программное обеспечение поддерживает экспорт топометрической информации в формате DICOM3.

Рентгеновская топометрическая система для радиотерапии ТСР-100 предназначена для комплексного решения задач биометрии онкологических больных и верификации планов облучения.

С помощью установки ТСР-100 врач-радиолог на проекционном изображении выбирает область радиационного воздействия. После этого система предлучевой подготовки рассчитывает положение лепестков, максимально точно описывающее заданный контур. Файл данных, содержащий координаты лепестков передается в систему управления МЛК на ускоритель. В процессе укладки пациента с помощью системы портальных изображений проверяется точность формирования поля облучения и попадание в него необходимой области тела пациента.

Фигурное поле, выбранное для облучения врачом-радиологом на основе проекционного изображения тела пациента (справа) и расчет координат лепестков МЛК (слева)
Фигурное поле, выбранное для облучения врачом-радиологом на основе проекционного изображения тела пациента (справа) и расчет координат лепестков МЛК (слева)

3. Универсальная система планирования лечения СканПлан, разработанная в НИИЭФА, позволяет осуществлять планирование произвольного числа прямоугольных полей облучения в статическом и ротационном режимах, проводить расчет дозных распределений на основе одного ли нескольких анатомических срезов и расчет дозных полей с фигурными блоками.

4. Анализатор дозного поля (АДП) с двухканальной системой дозиметрических измерений на основе алмазных детекторов предназначен для получения первичной дозиметрической информации о распределении полей излучений, создаваемых установками лучевой терапии.

Ведущие западные фирмы в области разработки дозиметрических приборов для радиационной медицины используют в АДП дозиметрические системы с ионизационными камерами или кремниевыми детекторами. Промышленные мировые аналоги детекторов на основе синтетических алмазов отсутствуют.

Использование в качестве материала детектора синтетических кристаллов алмаза обеспечвает замену дорогостоящих детекторов на природных кристаллах. Применение в АДП детекторов на основе алмазов позволяет получать достоверную дозиметрическую информацию о распределении дозных полей радиотерапевтических установок за счет таких характеристик детекторов, как независимость чувствительности регистрации от энергии и угла падения излучения, температуры и давления окружающей среды, за счет высокой чувствительности к радиации и радиационной стойкости.

Промышленные мировые аналоги детекторов на основе синтетических алмазов отсутствуют.

Компоненты комплекса интегрированы в единую информационную систему, обеспечивающую обмен данными, мониторинг лечебных курсов и документирование.

 
© 2004-2016, Efremov Institute, ITD. CMS Русская версия Яндекс.Метрика