Файл: Обоснование выбора темы и ее актуальность 7.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.10.2023

Просмотров: 196

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Оглавление

Введение

Обоснование выбора темы и ее актуальность

Цели и задачи исследования:

1 Литературный обзор

1.1. Общая характеристика протонной терапии

1.2. Известные эксперименты по облучению биологических объектов

1.3. Известные методы верификации положения

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1. Выбор конструкции фантома для облучения яиц

Глава 3. Экономическая часть

3.1. Организация и планирование работ по теме

3.2. Расчёт стоимости проведения работ

Заключение

Протонная терапия - один из самых перспективных и инновационных методов лечения онкологических заболеваний.

Также протонная терапия характеризуется высокой эффективностью - вероятность контроля опухоли при ее использовании выше, чем при традиционных видах лучевой терапии.

В процессе исследования в ее экспериментальной части проводились эксперименты над биологическими объектами – мыши и яйца.

Список литературы

В процессе исследования в ее экспериментальной части проводились эксперименты над биологическими объектами – мыши и яйца.


Существует три основных методики определения поглощенной дозы в воде: калориметрия, химический и ионизационный методы дозиметрии. Ионизационный метод основан на определении поглощенной дозы в воде с помощью ионизационной камеры («золотой стандарт» клинической дозиметрии). Поглощенная доза в воде является величиной, наиболее интересной для лучевой терапии, так как именно от нее зависит биологический эффект облучения.

Чтобы найти коэффициент качества пучка, а это поправочный коэффициент, то есть отличие измеряемого пучка относительно опорного, необходимо сделать расчет. Существует три способа:

- Расчетный (основан на теории Брэгга-Грея)

- Калибровка камеры в пучке известного качества. Данный метод проводится только в поверочных лабораториях, поэтому для настоящего исследования он не подходит.

- Перекрестная калибровка. Перекрестная калибровка представляет собой метод сравнения двух камер: калибруемая камера сравнивается с опорной при помещении их на опорную точку в водный фантом.

Первым этапом моделирования был расчет констант в программе GEANT4. Созданный файл учитывает состав и плотности материалов, используемых при моделировании.

Вторым этапом было моделирование спектра рентгеновской трубки. Для этого был создан файл данных, который учитывает, что рентгеновское излучение получается в результате торможения электронов о вольфрамовую мишень, расположенную под углом 30˚ относительно первичного пучка. Также был учтен СПО, который определяется собственной фильтрацией трубки. В итоге получаем файл результатов, из которого необходимо взять данные для спектра рентгеновской трубки после прохождения бериллиевой пластины толщиной 2 мм.

Финальный этап моделирования заключался в непосредственном моделировании эксперимента. В
исходном файле необходимо задать толщины всех слоев (воздух, вода, камера), их материал и спектр рентгеновской трубки.

На сегодняшний день перспективность научного исследования определяется не столько масштабом открытия, оценить которое на первых этапах жизненного цикла высокотехнологического и ресурсоэффективного продукта бывает достаточно трудно, сколько коммерческой ценностью разработки. Оценка коммерческой ценности разработки является необходимым условием при поиске источников финансирования для проведения научного исследования и коммерциализации его результатов. Это важно для разработчиков, которые должны представлять состояние и перспективы проводимых научных исследований.

По результатам экономических расчетов было вычислено следующее.

Статья «Материалы, покупные изделия и полуфабрикаты» = 41100 руб.

Статья «Основная заработная плата» составляет 138 385 рублей.

Статья «Дополнительная заработная плата» = 27673 руб.

Статья «Страховые отчисления» 49811.40 руб.

Статья «Накладные расходы» 332 076 руб.

Полная себестоимость проекта составит 589 045.40 руб.

Далее необходимо рассчитать договорную цену.

Цена договорная = себестоимость + прибыль + НДС

Норма прибыли составляет 20-30% от стоимости разработки.

Прибыль будет равна: П = 589 045.40* 25% = 147 261,35 руб.

Если разработка ведется для коммерческой организации, то данный вид работы облагается налогом на добавленную стоимость (НДС) в размере 20%:

НДС = (С+П) х20% = (589 045.40+147 261.35) х20:100 = 147 261.35 руб.

Таким образом, договорная цена будет представлять собой:

ДЦ = С+П + НДС = 589 045.40+147 261,35 + 147 261.35 = 883568,10 руб.


Список литературы


  1. Забелин М.В., Климанов В.А., Галяутдинова Ж.Ж., Самойлов А.С., Лебедев А.О., and Шелухина Е.В. Протонная лучевая терапия: возможности клинического применения и перспективы исследования // Research'n Practical Medicine Journal. 2018. № 1. С. 82-95.

  2. Климанов К. В., Забелин М. В., Галяутдинова Ж. Ж. Протонная лучевая терапия: современное состояние и перспективы. Медицинская физика. 2017. № 2. С. 89-121.

  3. Мицын Г. В., Ольшевский А. Г., Сыресин Е. М. Протонная терапия сегодня и завтра. Еженедельник ОИЯИ «Дубна». 2008;32:11-16.

  4. Клёнов Г.И., Хорошков В.С. Развитие протонной лучевой терапии в мире и в России // Медицинская физика. 2005. № 4. С. 5–23.

  5. Seibel I, Cordini D, Rehak M, Hager A, Riechardt AI, Böker A, et al. Reccurence after primary proton beam therapy in uveal melanoma: risk factors, retreatment approaches and outcome. Am J Ophthalmol. 2015 0ct;160 (4):628-36.

  6. Хорошков В.С. Эволюция технологий лучевой терапии: от рентгена к адронам // Ядерная физика. 2006. Т. 69. № 10. С. 1760–1780.

  7. Хорошков В.С. Эволюция технологий лучевой терапии: от рентгена к адронам // Ядерная физика. 2006. Т. 69. № 10. С. 1760–1780.

  8. Карпунин В.О., Клёнов Г.И., Хорошков B.C. Первый в России специализированный клинический центр протонной лучевой терапии // Альманах клинической медицины. 2008.

  9. № 17-1. С. 316–319.

  10. Ares C, Hug EB, Lomax AJ, Bolsi A, Timmermann B, Rutz HP, Schuller JC, Pedroni E, Goitein G. Effectiveness and safety of spot scanning proton radiation therapy for chordomas and chondrosarcomas of the skull base: first long-term report. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2009;75:1111–1118.

  11. Wenkel E, Thornton AF, Finkelstein D, Adams J, Lyons S, De La Monte S, Ojeman RG, Munzenrider JE. Benign meningioma: partially resected, biopsied, and recurrent intracranial tumors treated with combined proton and photon radiotherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2000;48:1363–1370.

  12. Noel G, Feuvret L, Calugaru V, Dhermain F, Mammar H, Haie-Meder C, Ponvert D, Hasboun D, Ferrand R, Nauraye C, Boisserie G, Beaudre A, Gaboriaud G, Mazal A, Habrand JL, Mazeron JJ. Chordomas of the base of the skull and upper cervical spine. One hundred patients irradiated by a 3D conformal technique combining photon and proton beams. Acta Oncol. 2005;44:700–708.

  13. Hauswald H, Rieken S, Ecker S, Kessel KA, Herfarth K, Debus J, Combs SE. First experiences in treatment of low-grade glioma grade I and II with proton therapy. Radiat Oncol. 2012;7:189.

  14. Shih HA, Sherman JC, Nachtigall LB, Colvin MK, Fullerton BC, Daartz J, Winrich BK, Batchelor TT, Thornton LT, Mancuso SM, Saums MK, Oh KS, Curry WT, Loeffler JS, Yeap BY. Proton therapy for low-grade gliomas: Results from a prospective trial. Cancer. 2015:29237.

  15. Frank SJ, Cox JD, Gillin M, Mohan R, Garden AS, Rosenthal DI, Gunn GB, Weber RS, Kies MS, Lewin JS, Munsell MF, Palmer MB, Sahoo N, Zhang X, Liu W, Zhu XR. Multifield optimization intensity modulated proton therapy for head and neck tumors: a translation to practice. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2014;89:846–853.

  16. MacDonald SM, Patel SA, Hickey S, Specht M, Isakoff SJ, Gadd M, Smith BL, Yeap BY, Adams J, Delaney TF, Kooy H, Lu HM, Taghian AG. Proton therapy for breast cancer after mastectomy: early outcomes of a prospective clinical trial. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2013;86:484–490.

  17. Агафонова А.В., Акулиничев С.В., Анохин Ю.Н., Гаврилов Ю.К., Яковлев И.А. Исследование поглощенной и биологической дозы протонов // Перспективные направления в онкологии и радиологии, Обнинск 2016, стр. 118-119.

  18. Zatloukal P., Petruzelka L., Zemanova M. et al. Concurrent versus sequential chemoradiotherapy with cisplatin and vinorelbine in locally advanced non-small cell lung cancer: a randomized study // Lung Cancer. 2004. Vol. 46(1). Р.87–98.

  19. Munzenrider J.E., Liebsch N.J. Proton therapy for tumors of the skull base // Strahlenther Onkol. 1999. Vol. 175(Suppl 2). Р.57–63

  20. Curran W.J. Jr, Paulus R., Langer C.J. et al. Sequential vs. concurrent chemoradiation for stage III non-small cell lung cancer: randomized phase III trial RTOG 9410 // J Natl Cancer Inst. 2011. Vol. 103 (19). Р.1452–1460.

  21. Noel G., Feuvret L., Calugaru V. et al. Chordomas of the base of the skull and upper cervical spine. One hundred patients irradiated by a 3D conformal technique combining photon and proton beams // Acta Oncol. 2005. Vol. 44. Р.700–708

  22. Bradley J.D., Paulus R., Komaki R. et al. A randomized phase III comparison of standard-dose (60 Gy) versus high-dose (74 Gy) conformal chemoradiotherapy +/ cetuximab for stage IIIA/IIIB nonsmall cell lung cancer: preliminary findings on radiation dose in RTOG 0617 [abstract] // Miami Beach, FL: 53rd Annual Meeting of the American Society for Radiation Oncology. 2011.

  23. Сорокина С.С. Исследование биологического действия ускоренных ионов углерода с энергией 450 мэв/н на мышах in vivo // Радиационная биология. Радиоэкология, 2022, том 62, № 1, с. 49–54.

  24. . Santoni R., Liebsch N., Finkelstein D.M. et al. Temporal lobe (TL) damage following surgery and high-dose photon and proton irradiation in 96 patients affected by chordomas and chondrosarcomas of the base of the skull // Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1998. Vol. 41. Р.59–68.

  25. Schild S.E., McGinnis W.L., Graham D. et al. Results of a Phase I trial of concurrent chemotherapy and escalating doses of radiation for unresectable non-small-cell lung cancer // Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2006. Vol. 65(4). Р.1106–1111.

  26. . Rutz H.P., Weber D.C., Goitein G. et al. Postoperative spot-scanning proton radiation therapy for chordoma and chondrosarcoma in children and adolescents: Initial experience at Paul Scherrer Institute // Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2008. Vol. 71. Р.220–225.

  27. Ульяненко, С.Е. Расчетно-экспериментальное моделирование радиобиологических эффектов на молекулярногенетическом уровне при воздействии излучений разного качества // Радиационная биология. радиоэкология, 2022, том 62, № 1, с. 49–54.

  28. McDonald M.W., Linton O.R., Shah M.V. Proton therapy for reirradiation of progressive or recurrent chordoma // Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2013. Vol. 87. Р.1107–1114.

  29. Черняев А. П. Ядерно-физические технологии в медицине // Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2012.Т. 43, вып. 2.

  30. Rombi B., Ares C., Hug E.B. et al. Spot-scanning proton radiation therapy for pediatric chordoma and chondrosarcoma: Clinical outcome of 26 patients treated at Paul Scherrer Institute // Int J Radiat Oncol. 2013. Vol. 86. Р.578–584.

  31. Платова, Н.Г. Цитогенетические эффекты в корневой меристеме растений салата после облучения семян протонами в малых дозах // Радиационная биология. Радиоэкология, 2022, том 62, № 1, с. 49–54.

  32. Яковлев И. А., Акулиничев С.В. Расчет геометрии гребенчатых фильтров для протонной лучевой терапии // Сборник тезисов конференции «Современные проблемы физики и технологий» том 2, стр. 94-96, Москва 2017

  33. Акулиничев С.В., Гаврилов Ю.К., Коконцев Д. А., Яковлев И. А. Расчет и экспериментальная проверка устройств формирования терапевтических пучков протонов // Приборы и техника эксперимента 2018, том 6.

  34. Черняев А. П. Ядерно-физические методы в медицине. М.: КДУ, 2016

  35. Климанов В. А. Дозиметрическое планирование лучевой терапии. Ч.2. Дистанционная лучевая терапия пучками заряженных частиц и нейтронов. Брахитерапия и радионуклидная терапия / Уч. пос. М.: Изд-во МИФИ, 2008. 328 с.

  36. Abrosimov NK, Gavrikov YA, Ivanov EM, Karlin DL, Khanzadeev AV, Yalynych NN, et al. 1000 MeV Proton beam therapy facility at Petersburg Nuclear Physics Institute Synchrocyclotron. J Phys Conf Ser. 2006;41:424–432.

  37. Ares C., Hug E.B., Lomax A.J. et al. Effectiveness and safety of spot scanning proton radiation therapy for chordomas and chondrosarcomas of the skull base: First long-term report // Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2009. Vol. 75. Р.1111–1118.

  38. Пряничников А.А., Черняев А.П., Хорошков В.С. Введение в физику и технику протонной терапии: Учеб. пособие. М.: ООП физического факультета МГУ, 2019. 104 с.

  39. Fuss M., Poljanc K., Miller D.W., Archambeau J.O., Slater J.M., Slater J.D., Hug E.B. Normal tissue complication probability (NTCP) calculations as a means to compare proton and photon plans and evaluation of clinical appropriateness of calculated values // International Journal of Cancer (Radiat. Oncol. Invest) 2000, Vol. 90 pp. 351-358.

  40. Qi X.S., Hu A.Y., Lee S.P. et al. Assessment of interfraction patient setup for head-and-neck cancer intensity modulated radiation therapy using multiple computed tomography-based image guidance // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2013. Vol. 86. № 3. P. 432–439.

  41. Fuss M., Salter B.J., Cheek D. et al. Repositioning accuracy of a commercially available thermoplastic mask system // Radiother. Oncol. 2004. Vol. 71. № 3. P. 339–345.

  42. Gilbeau L., Octave-Prignot M., Loncol T. et al. Comparison of setup accuracy of three different thermoplastic masks for the treatment of brain and head and neck tumors // Radiat. Oncol. 2001. Vol. 58. № 2. P. 155–162

  43. Hamilton R.J., Kuchnir F.T., Pelizzari C.A. et al. Repositioning accuracy of a noninvasive head fixation system for stereotactic radiotherapy // Med. Phys. 1996. Vol. 23. № 11. P. 1909–1917.

  44. Karger C.P., Jaekel O., Debus J. et al. Three-dimensional accuracy and interfractional reproducibility of patient fixation and positioning using a stereotactic head mask system // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2001. Vol. 49. № 5. P. 1493–1504.


1 Забелин М.В., Климанов В.А., Галяутдинова Ж.Ж., Самойлов А.С., Лебедев А.О., and Шелухина Е.В. Протонная лучевая терапия: возможности клинического применения и перспективы исследования // Research'n Practical Medicine Journal. 2018. № 1. С. 82-95.

2 Климанов К. В., Забелин М. В., Галяутдинова Ж. Ж. Протонная лучевая терапия: современное состояние и перспективы. Медицинская физика. 2017. № 2. С. 89-121.

3 Мицын Г. В., Ольшевский А. Г., Сыресин Е. М. Протонная терапия сегодня и завтра. Еженедельник ОИЯИ «Дубна». 2008;32:11-16.

4 Клёнов Г.И., Хорошков В.С. Развитие протонной лучевой терапии в мире и в России // Медицинская физика. 2005. № 4. С. 5–23.

5 Seibel I, Cordini D, Rehak M, Hager A, Riechardt AI, Böker A, et al. Reccurence after primary proton beam therapy in uveal melanoma: risk factors, retreatment approaches and outcome. Am J Ophthalmol. 2015 0ct;160 (4):628-36.

6 Хорошков В.С. Эволюция технологий лучевой терапии: от рентгена к адронам // Ядерная физика. 2006. Т. 69. № 10. С. 1760–1780.

7 Хорошков В.С. Эволюция технологий лучевой терапии: от рентгена к адронам // Ядерная физика. 2006. Т. 69. № 10. С. 1760–1780.

8 Карпунин В.О., Клёнов Г.И., Хорошков B.C. Первый в России специализированный клинический центр протонной лучевой терапии // Альманах клинической медицины. 2008.

№ 17-1. С. 316–319.

9 Ares C, Hug EB, Lomax AJ, Bolsi A, Timmermann B, Rutz HP, Schuller JC, Pedroni E, Goitein G. Effectiveness and safety of spot scanning proton radiation therapy for chordomas and chondrosarcomas of the skull base: first long-term report. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2009;75:1111–1118.

10 Wenkel E, Thornton AF, Finkelstein D, Adams J, Lyons S, De La Monte S, Ojeman RG, Munzenrider JE. Benign meningioma: partially resected, biopsied, and recurrent intracranial tumors treated with combined proton and photon radiotherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2000;48:1363–1370.

11 Noel G, Feuvret L, Calugaru V, Dhermain F, Mammar H, Haie-Meder C, Ponvert D, Hasboun D, Ferrand R, Nauraye C, Boisserie G, Beaudre A, Gaboriaud G, Mazal A, Habrand JL, Mazeron JJ. Chordomas of the base of the skull and upper cervical spine. One hundred patients irradiated by a 3D conformal technique combining photon and proton beams. Acta Oncol. 2005;44:700–708.

12 Hauswald H, Rieken S, Ecker S, Kessel KA, Herfarth K, Debus J, Combs SE. First experiences in treatment of low-grade glioma grade I and II with proton therapy. Radiat Oncol. 2012;7:189.

13 Shih HA, Sherman JC, Nachtigall LB, Colvin MK, Fullerton BC, Daartz J, Winrich BK, Batchelor TT, Thornton LT, Mancuso SM, Saums MK, Oh KS, Curry WT, Loeffler JS, Yeap BY. Proton therapy for low-grade gliomas: Results from a prospective trial. Cancer. 2015:29237.

14 Frank SJ, Cox JD, Gillin M, Mohan R, Garden AS, Rosenthal DI, Gunn GB, Weber RS, Kies MS, Lewin JS, Munsell MF, Palmer MB, Sahoo N, Zhang X, Liu W, Zhu XR. Multifield optimization intensity modulated proton therapy for head and neck tumors: a translation to practice. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2014;89:846–853.

15 MacDonald SM, Patel SA, Hickey S, Specht M, Isakoff SJ, Gadd M, Smith BL, Yeap BY, Adams J, Delaney TF, Kooy H, Lu HM, Taghian AG. Proton therapy for breast cancer after mastectomy: early outcomes of a prospective clinical trial. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2013;86:484–490.


16 Агафонова А.В., Акулиничев С.В., Анохин Ю.Н., Гаврилов Ю.К., Яковлев И.А. Исследование поглощенной и биологической дозы протонов // Перспективные направления в онкологии и радиологии, Обнинск 2016, стр. 118-119.

17 Zatloukal P., Petruzelka L., Zemanova M. et al. Concurrent versus sequential chemoradiotherapy with cisplatin and vinorelbine in locally advanced non-small cell lung cancer: a randomized study // Lung Cancer. 2004. Vol. 46(1). Р.87–98.

18 Munzenrider J.E., Liebsch N.J. Proton therapy for tumors of the skull base // Strahlenther Onkol. 1999. Vol. 175(Suppl 2). Р.57–63

19 Curran W.J. Jr, Paulus R., Langer C.J. et al. Sequential vs. concurrent chemoradiation for stage III non-small cell lung cancer: randomized phase III trial RTOG 9410 // J Natl Cancer Inst. 2011. Vol. 103 (19). Р.1452–1460.

20 Noel G., Feuvret L., Calugaru V. et al. Chordomas of the base of the skull and upper cervical spine. One hundred patients irradiated by a 3D conformal technique combining photon and proton beams // Acta Oncol. 2005. Vol. 44. Р.700–708

21 Bradley J.D., Paulus R., Komaki R. et al. A randomized phase III comparison of standard-dose (60 Gy) versus high-dose (74 Gy) conformal chemoradiotherapy +/ cetuximab for stage IIIA/IIIB nonsmall cell lung cancer: preliminary findings on radiation dose in RTOG 0617 [abstract] // Miami Beach, FL: 53rd Annual Meeting of the American Society for Radiation Oncology. 2011.

22 Сорокина С.С. Исследование биологического действия ускоренных ионов углерода с энергией 450 мэв/н на мышах in vivo // Радиационная биология. Радиоэкология, 2022, том 62, № 1, с. 49–54.

23 . Santoni R., Liebsch N., Finkelstein D.M. et al. Temporal lobe (TL) damage following surgery and high-dose photon and proton irradiation in 96 patients affected by chordomas and chondrosarcomas of the base of the skull // Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1998. Vol. 41. Р.59–68.

24 Schild S.E., McGinnis W.L., Graham D. et al. Results of a Phase I trial of concurrent chemotherapy and escalating doses of radiation for unresectable non-small-cell lung cancer // Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2006. Vol. 65(4). Р.1106–1111.

25. Rutz H.P., Weber D.C., Goitein G. et al. Postoperative spot-scanning proton radiation therapy for chordoma and chondrosarcoma in children and adolescents: Initial experience at Paul Scherrer Institute // Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2008. Vol. 71. Р.220–225.

26 Ульяненко, С.Е. Расчетно-экспериментальное моделирование радиобиологических эффектов на молекулярногенетическом уровне при воздействии излучений разного качества // Радиационная биология. радиоэкология, 2022, том 62, № 1, с. 49–54.

27 McDonald M.W., Linton O.R., Shah M.V. Proton therapy for reirradiation of progressive or recurrent chordoma // Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2013. Vol. 87. Р.1107–1114.

28 Черняев А. П. Ядерно-физические технологии в медицине // Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2012.Т. 43, вып. 2.

29 Rombi B., Ares C., Hug E.B. et al. Spot-scanning proton radiation therapy for pediatric chordoma and chondrosarcoma: Clinical outcome of 26 patients treated at Paul Scherrer Institute // Int J Radiat Oncol. 2013. Vol. 86. Р.578–584.

30 Платова, Н.Г. Цитогенетические эффекты в корневой меристеме растений салата после облучения семян протонами в малых дозах // Радиационная биология. Радиоэкология, 2022, том 62, № 1, с. 49–54.