Method of Bragg peak modification for proton beams for radiotherapy

Seminars

Dzhelepov Laboratory of Nuclear Problems

Seminar on the issues of accelerators, medical physics, and radiobiology”

Date and Time: Tuesday, 18 June 2024, at 11:00 AM

Venue: DLNP Medico-Technical Complex (build. 1, extension 4, room 239), the Dzhelepov Laboratory of Nuclear Problems

Seminar topic: “Method of Bragg peak modification for proton beams for radiotherapy”

Speaker: Gennady Mitsyn

Abstract:

В настоящее время ОИЯИ совместно с НИИЭФА им. Д. В. Ефремова (Санкт-Петербург) реализует проект создания сверхпроводящего изохронного циклотрона MSC-230, на котором планируется проведение научных исследований в области радиобиологии, а также работ по развитию методик протонной флэш-терапии. В связи с этим прорабатываются вопросы формирования на новом ускорителе высокоинтенсивного протонного пучка с выбором энергии в диапазоне 120–230 МэВ, мощностью дозы 50–100 Гр/сек. и однородного в сечении диаметром 13–15 см.

В докладе приводятся результаты моделирования методом Монте-Карло и измерений глубинно-дозовых распределений протонного пучка, энергетический спектр которого модифицирован для получения протяженного однородного плато в конце пробега. Это достигается применением гребенчатых фильтров. Приводится методика расчета и изготовления на 3D-принтере гребенчатых фильтров, способных менять протяженность плато в достаточно широком диапазоне значений методом его поворота относительно оси пучка. Результаты работы позволяют надеяться, что двумя наборами, каждый из которых состоит из 5–6 таких фильтров, удастся перекрыть весь необходимый диапазон протяженности плато пика Брэгга, причем для всех значений перестраиваемой энергии.