ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ВАЛИДАЦИЯ РЕЖИМА ВЫВОДА ПУЧКА СВЕРХНИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ДЛЯ ПРОТОННОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ НА СИНХРОТРОНЕ ПРОМЕТЕУС
https://doi.org/10.56304/S2079562924050415
EDN: BUCJPK
Аннотация
Работа посвящена дозиметрическим исследованиям протонного пучка сверхнизкой интенсивности для реализации протонной радиографии на комплексе протонной терапии “Прометеус”. В отличие от терапии радиография с использованием протонных пучков требует малых потоков частиц, менее, чем 1 ⋅ 106 протонов/(с ⋅ см2). Управляемый равномерный вывод пучков такой интенсивности на терапевтических ускорителях представляет значительную сложность и требует разработки новых подходов. Настоящее исследование продолжает серию работ на российском медицинском протонном синхротроне по реализации вывода пучков сверхнизкой интенсивности. В работе приводятся данные по ключевому параметру выводимого пучка – поглощенной дозе, при исполнения радиографических планов сканирующим пучком. Также приводится количественный анализ на основе компьютерного моделирования пространственных характеристик протонных изображений получаемых с помощью экспериментально полученных параметров выводимого пучка.
Ключевые слова
протонная терапия,
протонная радиография,
дозиметрия,
ускорительная техника,
протонный синхротрон,
сканирующий пучок
При поддержке: Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках Соглашения № 075-15-2021-1347.
Об авторах
А. А. Пряничников
P-Cure Ltd./Inc.
Россия
Россия
А. Е. Шемяков
Лаборатория Радиационной биофизики и биомедицинских технологий, Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН
Россия
Россия
М. А. Белихин
Лаборатория Радиационной биофизики и биомедицинских технологий, Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН;
Физико-технический центр, Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН;
Физический факультет, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
П. Б. Жоголев
Физико-технический центр, Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН
Россия
Россия
И. Н. Завестовская
Лаборатория Радиационной биофизики и биомедицинских технологий, Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН
Россия
Россия
А. П. Черняев
Физический факультет, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Список литературы
1. Wilson R.R. // Radiology. 1946. V. 47 (5). P. 487–491. https://doi.org/10.1148/47.5.487
2. Hewitt H.B. // Br. J. Radiol. 1973. V. 46 (550). P. 917–926. https://doi.org/10.1259/0007-1285-46-550-917
3. Bragg W.H., Kleeman R. // Phil. Mag. 1904. V. 8. P. 726–738. https://doi.org/10.1080/14786440409463246
4. Paganetti H. // Phys. Med. Biol. 2012. V. 57. P. 99. https://doi.org/10.1088/0031-9155/57/11/R99
5. Lin R., Shan J., Yuan J. et al. // V. Cancer Med. 2021. V. 2. P. 5. https://doi.org/10.1051/vcm/2021002
6. Chernyaev A.P., Klenov G.I., Bushmanov A.Y. // Med. Radiol. Rad. Safety. 2019. V. 64 (2). P. 11–22. https://doi.org/10.12737/article_5-ca5a0173e4963.18268254
7. Klenov G.I., Khoroshkov V.S. // Phys. Usp. 2016. V. 186. P. 891–911. https://doi.org/10.3367/UFNr.2016.06.037823
8. Particle Therapy Co-Operative Group. Particle Therapy Facilities in Clinical Operation. www.ptcog.ch/index.php/patient-statistics.
9. Durante M., Debus J., Loeffler J.S. // Nat. Rev. Phys. 2021. V. 3. P. 777–790. https://doi.org/10.1038/s42254-021-00368-5
10. Mohan R.A. // Precis. Radiat. Oncol. 2022. V. 6 (2). P. 164–176. https://doi.org/10.1002/pro6.1149
11. Kuznetsov M.B., Kolobov A.V. // Bull. Lebedev Phys. Inst. 2022. V. 49. P. 174–179. https://doi.org/10.3103/S1068335622060045
12. Lomax A.J. // Br. J. Radiol. 2020. V. 93 (1107). P. 0582. https://doi.org/10.1259/bjr.20190582
13. Collins-Fekete C.A., Brousmiche S., Hansen D.C., et al. // Phys. Med. Biol. 2017. V. 62 (17). P. 6836. https://doi.org/10.1088/1361-6560/aa7c42
14. Schneider U., Pedroni E. // Med. Phys. 1995. V. 22 (4). P. 353–363. https://doi.org/10.1118/1.597470
15. Krah N., Patera V., Rit S., et al. // Phys. Med. Biol. 2019. V. 64 (6). P. 065008. https://doi.org/10.1088/1361-6560/ab03db
16. Miller C., Altoos B., DeJongh E.A., et al. // J. Radiat. Oncol. 2019. V. 8 (97). P. 101. https://doi.org/10.1007/s13566-019-00376-0
17. Sarosiek C., DeJongh E.A., Coutrakon G., et al. // Med. Phys. 2021. V. 48. P. 2271–2278. https://doi.org/10.1002/mp.14801
18. Pryanichnikov A.A., Zhogolev P.B., Shemyakov A.E., et al // J. Phys: Conf. Ser. 2021. V. 2058. P. 012041. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2058/1/012041
19. Pryanichnikov A.A., Chernyaev A.P., Belikhin M.A., et al. // Moscow Univ. Phys. 2022. V. 77. P. 657–660. https://doi.org/10.3103/S0027134922040129
20. Pryanichnikov A.A., Shemyakov A.E., Sokunov V.V. // Phys. Part. Nucl. Lett. 2018. V. 15 (7). P. 981–985. https://doi.org/10.1134/S1547477118070592
21. Balakin V.E., Bazhan A.I., Pryanichnikov A.A., et al. // Proc. RuPAC'21. 2021. P. 120–123. https://doi.org/10.18429/JACOW-RUPAC2021-FRB05
22. Zavestovskaya I.N., Shemyakov A.E., Pryanichnikov A.A., et al. // Bull. Lebedev Phys. Inst. 2022. V. 49. P. 145–150. https://doi.org/10.3103/S1068335622050050
23. Belikhin M.A., Grigoryeva M.S., Zavestovskaya I.N., et al. // Bull. Lebedev Phys. Inst. 2022. V. 49. P. 132–136. https://doi.org/10.3103/S1068335622050025
24. Faddegon B., Ramos-Méndez J., Schümann J., et al. // Phys. Med. 2020. V. 72. P. 114–121. https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2020.03.019
25. DeJongh D.F., DeJongh E.A. // IEEE Trans. Radiat. Plasma Med. Sci. 2022. V. 6 (3). P. 304–312. https://doi.org/10.1109/trpms.2021.3079140
26. DeJongh D.F., DeJongh E.A., Rykalin V., et al. // Med. Phys. 2021. V. 48(12). P. 7998–8009. https://doi.org/10.1002/mp.15334
Рецензия
Для цитирования:
Пряничников А.А., Шемяков А.Е., Белихин М.А., Жоголев П.Б., Завестовская И.Н., Черняев А.П. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ВАЛИДАЦИЯ РЕЖИМА ВЫВОДА ПУЧКА СВЕРХНИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ДЛЯ ПРОТОННОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ НА СИНХРОТРОНЕ ПРОМЕТЕУС. Ядерная физика и инжиниринг. 2025;16(3):388-394. https://doi.org/10.56304/S2079562924050415. EDN: BUCJPK
For citation:
Pryanichnikov A.A., Shemyakov A.E., Belikhin M.A., Zhogolev P.B., Zavestovskaya I.N., Chernyaev A.P. EXPERIMENTAL VALIDATION OF LOW-INTENSITY BEAM EXTRACTION MODE FOR PROTON IMAGING AT THE PROMETHEUS SYNCHROTRON. Nuclear Physics and Engineering. 2025;16(3):388-394. (In Russ.) https://doi.org/10.56304/S2079562924050415. EDN: BUCJPK
Просмотров:
2
Послать статью по эл. почте 