<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Medical Radiology and radiation safety</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Medical Radiology and radiation safety</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Медицинская радиология и радиационная безопасность</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">1024-6177</issn>
   <issn publication-format="online">2618-9615</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">33774</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/1024-6177-2019-64-6-57-63</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Лучевая терапия</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Radiation therapy</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Лучевая терапия</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">On the Selection of the Neutron to Photon Dose Ratio in Neutron-Photon Therapy for Cancer</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>О выборе соотношения доз нейтронов и фотонов при нейтронно-фотонной терапии злокачественных новообразований</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Лисин</surname>
       <given-names>Валерий Андреевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Lisin</surname>
       <given-names>V. A.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Научно-исследовательский институт онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра РАН</institution>
     <city>Томск</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Cancer Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of Science</institution>
     <city>Tomsk</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>64</volume>
   <issue>6</issue>
   <fpage>57</fpage>
   <lpage>63</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://zh-szf.ru/en/nauka/article/33774/view">https://zh-szf.ru/en/nauka/article/33774/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Цель: Разработать методику предупреждения лучевых осложнений при нейтронно-фотонной терапии в области полей облучения на основе выбора соотношения доз нейтронов и фотонов в опухоли.&#13;
Материал и методы: Для решения задачи использованы линейно-квадратичная модель (ЛКМ) и законы распределения дозы нейтронов и гамма-излучения в тканеэквивалентной среде. Решение задачи рассмотрено для случаев, создающих наибольший риск лучевых осложнений – при облучении опухоли с одного поля и с двух встречных направлений. Число сеансов фотонной терапии, дополняющих нейтронную терапию с целью обеспечения радикальной дозы в опухоли, определено с применением понятия ОБЭ излучений. При расчете условного суммарного эффекта (СЭ) и фактора ВДФ, характеризующих степень поражения облучаемой ткани, учтено влияние площади поля облучения и подкожного жирового слоя на значения этих факторов.&#13;
Результаты: Разработаны способы выбора соотношений вкладов дозы нейтронов и фотонов в суммарную дозу в опухоли, при которых обеспечивается предельно допустимая степень радиационного поражения кожи. Установлено, что при облучении опухоли с двух встречных направлений зависимости факторов ВДФ и СЭ и различия значений допустимого числа сеансов ФТ от глубины залегания опухоли выражены в меньшей степени, чем при облучении с одного поля. Это объясняется тем, что с ростом глубины увеличение дозы на поле входа пучка компенсируется уменьшением вклада дозы, формируемой при облучении с противоположного поля. &#13;
Выводы: Для нейтронно-фотонной терапии с применением ЛКМ предложены методические подходы, обеспечивающие приемлемый уровень лучевых реакций кожи при любом соотношении нейтронно-фотонных доз в опухоли. Применение предложенных методик для планирования нейтронно-фотонной терапии позволит минимизировать риск возникновения лучевых осложнений в области полей облучения.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Purpose: To evaluate the methodological approaches to the prevention of radiation-induced complications after neutron-photon therapy considering the neutron-photon dose ratio in the tumor. &#13;
Material and methods: The linear-quadratic model (LQM) and principles of neutron and photon dose distributions in a tissue-equivalent medium were used. Cases with the highest risk of radiation-induced complications (treatment by a single or two opposite fields) were discussed. The number of neutron-photon therapy sessions to ensure a combined total neutron and photon dose was determined where the RBE concept was used. When calculating the total effect (TE) and TDF factor characterizing the damage to the irradiated tissue, the effect of the radiation field size and subcutaneous fat layer on their values was taken into account. &#13;
Results: Methods for selecting the ratio of the neutron and photon dose contribution to the total dose, providing the maximum permissible radiation dose, were developed. It was established that the dependences of TDF and TE factors and the differences in the values of the allowable number of photon therapy sessions on the depth of the tumor were less pronounced in cases with two opposite radiation fields compared to those with a single field. It can be explained by the fact that with increasing depth, an increase in the entrance dose is compensated by a decrease in the dose contribution formed during irradiation from the opposite field. &#13;
Conclusion: For neutron-photon therapy using a linear-quadratic model, methodical approaches that might be used to provide an acceptable level of radiation-induced skin reactions for any ratio of neutron-photon doses in a tumor were proposed. The use of these techniques for planning neutron-photon therapy will minimize the risk of radiation-induced complications.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>нейтронно-фотонная терапия</kwd>
    <kwd>фактор ВДФ</kwd>
    <kwd>линейно-квадратичная модель</kwd>
    <kwd>ранние лучевые реакции</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>neutron therapy</kwd>
    <kwd>TDF factor</kwd>
    <kwd>linear quadratic model</kwd>
    <kwd>early radiation-induced reactions</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>ВведениеНейтронную терапию (НТ) в онкологии рассматривают в качестве способа повышения эффективности лечения пациентов со злокачественными новообразованиями, резистентными к фотонному излучению [1, 2] и ее часто сочетают с фотонной терапией (ФТ) [3, 4]. При исследовании эффективности нейтронно-фотонной терапии (НФТ) изменяют соотношение суммарных доз нейтронов и фотонов в опухоли с целью определения оптимального вклада дозы нейтронов, соответствующего наибольшей степени поражения злокачественных клеток. При этом необходимо соблюсти такой баланс между дозами нейтронов и фотонов в опухоли, который обеспечит приемлемый риск частоты и выраженности лучевых реакций (ЛР) кожи.  </p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Musabaeva L.I., Startseva Z.A., Gribova O.V., et al. Novel technologies and theoretical models in radiation therapy of cancer patients using 6.3 MeV fast neutrons produced by U-120 cyclotron // AIP Conference Proceedings. 2016. Vol. 1760. 020050 (2016).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Musabaeva LI, Startseva ZhA, Gribova OV, et al. Novel technologies and theoretical models in radiation therapy of cancer patients using 6.3 MeV fast neutrons produced by U-120 cyclotron. AIP Conf. Proc. 2016;1760. 020050.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Великая В. В., Мусабаева Л. И., Старцева Ж. А., Лисин В. А. Быстрые нейтроны 6,3 МэВ в комплексном лечении больных местными рецидивами рака молочной железы // Вопросы онкологии. 2015. Т. 61. № 4. С. 583-585.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Velikaya VV, Musabaeva LI, Startseva ZhA, Lisin VA. 6.3 MeV fast neutrons in the treatment of patients with locally recurrent breast cancer. Problems in Oncology. 2015;61(4):583-5. (In Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Мусабаева Л. И., Великая В. В., Жогина Ж. А., Величко С. А. Риск лучевых повреждений нормальных тканей при нейтронной и нейтронно-фотонной терапии местных рецидивов рака молочной железы // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2008. № 3. С. 182.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Musabaeva LI, Velikaya VV, Zhogina ZhA, Velichko SA. Risk of radiation-induced damage to normal tissues in neutron and neutron-photon therapy for local breast cancer recurrence. Bull Russ Military Med Acad. 2008;(3):182. (In Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Великая В. В., Мусабаева Л. И., Старцева Ж. А. Случай лучевых повреждений нормальных тканей после нейтронно-фотонной терапии рака молочной железы // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2011. Т. 56. № 2. С. 67-69.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Velikaya VV, Musabaeva LI, Startseva ZhA. A case of radiation-induced damage to normal tissues after neutron-photon therapy for breast cancer. Medical Radiology and Radiation Safety. 2011;56(2):67-9. (In Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Лисин В. А. Линейно-квадратичная модель в планировании нейтронной терапии на циклотроне У-120 // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2018. Том 63. № 5. С. 41 - 47.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Lisin VA. Linear-quadratic model in planning neutron therapy using U-120 cyclotron. Medical Radiology and Radiation Safety. 2018;63(5):41-7. (In Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Velikaya V.V., Musabaeva L. I., Lisin V. A., Startseva Z. A. 6.3 MeV fast neutrons in the treatment of patients with locally advanced and locally recurrent breast cancer// AIP Conference Proceedings. 2016. Vol. 1760. 020069. (2016).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Velikaya VV, Musabaeva LI, Lisin VA, Startseva ZhA. 6.3 MeV fast neutrons in the treatment of patients with locally advanced and locally recurrent breast cancer. AIP Conf. Proc. 2016;1760. 020069.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Gribova O.V., Musabaeva L. I., Choynzonov E.L. et al. Neutron therapy for salivary and thyroid gland cancer // AIP Conference Proceedings. 2016. Vol. 1760. 020021 (2016).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gribova OV, Musabaeva LI, Choynzonov EL, et al. Neutron therapy for salivary and thyroid gland cancer. AIP Conf. Proc. 2016;1760. 020021.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Грибова О. В., Мусабаева Л. И., Чойнзонов Е. Л. et al. Применение быстрых нейтронов в лечении злокачественных новообразований головы и шеи. Вопросы онкологии. 2015. Т. 61. № 1. с. 149 - 153.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gribova OV, Musabaeva LI, Choynzonov EL, et al. The use of fast neutrons in treatment of head and neck cancer. Problems in Oncology. 2015;61(1):149-53. (In Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Лисин В. А. Способ оптимизации фракционирования дозы в лучевой терапии злокачественных опухолей в рамках концепции Эллиса. Мед. радиол. 1984. Т. 29. № 12. с. 83-87.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Lisin VA. The method for optimizing dose fractionation in radiation therapy for cancer within the framework of Ellis concept. Medical Radiology. 1984;29(12):83-7. (In Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Клеппер Л. Я. Сравнительный анализ LQ модели и модели Ellis при облучении кожи // Медицинская физика. 2010. Т. 48. № 4. C. 29-36.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Klepper LYa. Comparative analysis of the LQ model and the Ellis model in skin irradiation. Medical Physics. 2010(4):29-36. (In Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Joiner M. C., Bentzen S. M. Fractionation: the linear-quadratic approach // in the book «Basic Clinical Radiobiology» edited by Joiner M. С, A van der Kogel. 2009. p. 102-120.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Joiner MC, Bentzen SM. Fractionation: the linear-quadratic approach // In: Basic Clinical Radiobiology. Ed. by Joiner M C, van der Kogel A. 2009: 102-20.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Лисин В. А. Модель ВДФ для дистанционной терапии злокачественных опухолей быстрыми нейтронами // Мед. радиология. 1988. Т. 33. № 9. С. 9-12.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Lisin VA. TDF model for fast neutron radiation therapy of malignant tumors. Medical Radiology. 1988;33(9):9-12. (In Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Лисин В. А. Оценка параметров линейно-квадратичной модели в нейтронной терапии // Медицинская физика. 2010. Т. 48. № 4. С. 5 - 12.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Lisin VA. Estimation of the parameters of the linear-quadratic model in neutron therapy. Medical Physics. 2010(4):5-12. (In Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Оптимизация лучевой терапии.- Доклад о научном совещании ВОЗ, № 644, Женева,1982, 102 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Optimization of radiation therapy. Report at WHO Sci Meet. #644, Geneva,1982, 102 p.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B15">
    <label>15.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Kondratjeva A.G., Kolchuzhkin A.M., Lisin V.A., Tropin I.S. Properties of Absorbed Dose distribution in heterogeneous Media // Journal of Physics: Conference Series. 2006. Т. 41. № 1. С. 527-530.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kondratjeva AG, Kolchuzhkin AM, Lisin VA, Tropin IS. Properties of absorbed dose distribution in heterogeneous media. J Phys: Conference Series. 2006;41(1):527-30.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B16">
    <label>16.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Иванов В. И., Машкович В.П., Центер Э.М. Международная система единиц в атомной науке и технике. М. Энергоиздат. 1981. 197 С.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ivanov VI, Mashkovich VP, Tsenter EM. The international system of units in atromic science and technology. Moscow. 1981; 197 p. (In Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
