РАДИАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ФАНТОМА МЕЛКОГО ЛАБОРАТОРНОГО ЖИВОТНОГО, ИЗГОТОВЛЕННОГО МЕТОДАМИ ТРЕХМЕРНОЙ ПЕЧАТИ
https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.282
EDN: FURJNQ
Аннотация
Для подтверждения новых радиотерапевтических методик лучевой терапии необходимо проводить большое количество исследований с применением ионизирующего излучения. Эти исследования зачастую осуществляются с помощью таких мелких лабораторных животных, как мыши и крысы, поэтому возникает вопрос об этических проблемах международного характера. В связи с этим актуальным является применение искусственных моделей животных, что позволит сократить количество используемых животных. В ранее проведенных исследованиях были изготовлены гомогенные монолитные тестовые объекты и проведены их дозиметрические испытания. Были определены параметры и материалы печати для наиболее точной имитации биологических тканей. В данном исследовании предлагается использовать методы трехмерного изготовления для разработки и изготовления гетерогенных объектов из различных материалов, что позволит создавать фантомы с высокой точностью за короткий срок. В работе был разработан и изготовлен дозиметрический фантом самца крысы. Были проведены его томографические и дозиметрические испытания. Была показана возможность изготовления дозиметрических фантомов мелких лабораторных животных методами трехмерной печати.
Ключевые слова
Об авторах
А. А. ГригорьеваРоссия
Аспирант; ассистент
А. А. Булавская
Россия
к.ф.-м.н. Старший преподаватель
Е. А. Бушмина
Россия
Аспирант; Стажер-исследователь
В. А. Куйвалайнен
Россия
Магистрант
И. А. Милойчикова
Россия
Медицинский физик Отделения Радиотерапии; Доцент
С. Г. Стучебров
Россия
к.ф.-м.н. Доцент
Список литературы
1. Каприн А.Д, Старинский В.В., Шахазадова А.О. Злокачественные новообразования в 2019 г. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена, филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2020. 252 с.
2. Gerber D.E., Chan T.A. Recent advances in radiation therapy // American family physician, 2008. Vol. 78. №. 11. Pp. 1254–1262.
3. DeWerd L.A. The phantoms of medical and health physics. Berlin: Springer, 2014. 290 p.
4. Mouse Phantom. Pre-clinical CT Phantoms. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.leedstestobjects.com/index.php/phantom/mousephantom/ (дата обращения: 19.06.2023).
5. Tillner F., Thute P., Löck S., Dietrich A., Fur-sov A., Haase R., Enghardt W. Precise image-guided irradiation of small animals: a flexible non-profit platform // Physics in Medicine & Biology, 2016. Vol. 61. № 8. P. 3084.
6. Canessa E. Fonda, C., Zennaro M., Deadline N. Low-cost 3D printing for science, education and sustainable development // Low-Cost 3D Printing, 2013. Vol. 11. № 1.
7. Stuchebrov S.G. Bulavskaya, A.A., Cherepennikov Y.M., Grigorieva A.A., Miloichikova I.A. Development of the patient-specific phantom of the human arm part using 3D printing // Radiotherapy and Oncology, 2021. Vol. 161. Pp. 1309–1310.
8. Bulavskaya A., Cherepennikov Y., Gavrikov B., Grigorieva A., Grigoriev E., Miloichikova I., Stucheb-rov S. Applicability of poly (styrene–butadiene–styrene) for three-dimensional printing of tissue-equivalent samples // 3D Printing and Additive Manufacturing, 2022. Vol. 9. № 5. С. 399–404.
9. 3D Slicer image computing platform [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.slicer.org/ (дата обращения: 05.07.2023).
10. Ноздрачев А.Д., Поляков Е.Л. Анатомия крысы (лабораторные животные). СПб.: Лань, 2001. 159 с.
11. Autodesk Fusion 360 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.autodesk.com/products/ fusion-360/overview?term=1- YEAR&tab=subscription (дата обращения: 05.07.2023).
12. GAFCHROMIC EBT3 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://gafchromic.ru/docs/EBT-3.pdf. (дата обращения: 05.07.2023).
13. Marroquin E.Y.L., Herrera Gonzalez J.A., Camacho Lopez M.A., Barajas J.E.V., García‐Gar-duño O.A. Evaluation of the uncertainty in an EBT3 film dosimetry system utilizing net optical density // Journal of applied clinical medical physics, 2016. Vol. 17. № 5. Pp. 466–481.
14. RadiAnt DICOM Viewer [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.radiantviewer. com/ru/ (дата обращения: 05.07.2023).
15. DenOtter T.D., Schubert J. Hounsfield Unit. StatPearls Publishing LLC, Treasure Island (FL), 2019.
16. Grigorieva A.A., Bulavskaya A.A., Miloichiko-va I.A., Cherepennikov Y.M., Stuchebrov S.G. Determination of the test-samples electron density via dual energy computer tomography // Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2021. Vol. 1843. № 1. P. 012021.
17. Miloichikova I., Bulavskaya A., Cherepennikov Y., Gargioni E., Grigorieva A., Stuchebrov S., Weg¬ner M. Development of a digital three-dimensional rodent model for production of small laboratory animal phantoms // European journal of nuclear medicine and molecular imaging, 2021. Vol. 48. P. S577.
18. Stuchebrov S.G., Bulavskaya A.A., Cherepennikov Y.M., Grigorieva A.A., Miloichikova I.A., Gar¬gioni E. Making a copy of conventional anthropomorphic phantom section by 3D printing // European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, 2020. Vol. 47. Pp. 313–314.
19. Original Prusa I3 MK3 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://educube.ru/products/3d-printer-original-prusa-i3-mk3-sobrannyy/ (дата обращения: 05.07.2023).
20. Siemens Somatom Emotion 6. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://radio-med.ru/makers/ kt/4-sreznyie-kt/kompyuternyy-tomograf-siemens-soma¬tom-emotion-6/ (дата обращения: 05.07.2023).
21. Theratron Equinox 80 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.theratronics.ca/product_ equinox.html. (дата обращения: 05.07.2023).
Рецензия
Для цитирования:
Григорьева А.А., Булавская А.А., Бушмина Е.А., Куйвалайнен В.А., Милойчикова И.А., Стучебров С.Г. РАДИАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ФАНТОМА МЕЛКОГО ЛАБОРАТОРНОГО ЖИВОТНОГО, ИЗГОТОВЛЕННОГО МЕТОДАМИ ТРЕХМЕРНОЙ ПЕЧАТИ. Вестник НИЯУ МИФИ. 2023;12(5):268-275. https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.282. EDN: FURJNQ
For citation:
Grigorieva A.A., Bulavskaya A.A., Bushmina E.A., Kuyvalaynen V.A., Miloichikova I.A., Stuchebrov S.G. RADIATION TESTING OF A SMALL LABORATORY ANIMAL PHANTOM CREATED BY FUSED FILAMENT FABRICATION. Vestnik natsional'nogo issledovatel'skogo yadernogo universiteta "MIFI". 2023;12(5):268-275. (In Russ.) https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.282. EDN: FURJNQ