К большому сожалению, рак печени является достаточно распространенным онкологическим заболеванием брюшной полости. На данный момент в медицине наиболее эффективным и распространенным методом его лечения является резекция печени. Однако в этом случае существует достаточно большая вероятность возникновения рецидива опухоли из-за остаточной злокачественной ткани. Для снижения такого риска предлагается проводить внутриполостную брахитерапию печени путем внедрения аппликатора с радиоактивным препаратом в область возможной локализации остаточной ткани. Основной задачей для реализации такой методики для специалиста является выбор конструкции аппликатора и его параметров.
В НИЯУ МИФИ на кафедре "Медицинская физика" при участии сотрудников ФГБУ РНЦРР был смоделирован аппликатор для внутриполостной брахитерапии печени при использовании Re188, который является бета- и гамма-активным изотопом. Для определения оптимальных параметров конструкции использовалась математическая модель аппликатора, разработанная в среде GATE/Geant4. Данная программная среда была использована для моделирования процессов переноса излучения на основе метода Монте-Карло. GATE (GEANT4 Application for Tomographic Emission) имеет в своем составе инструментарий для расчета дозовых распределений и характеристик полей рассеянного излучения при проведении лучевой терапии, и позволяет использовать библиотеки радионуклидов и материалов системы моделирования Geant4 (GEometry ANd Tracking).
Также с помощью модели было проверено соблюдение норм радиационной безопасности для наиболее радиочувствительных органов, и на основании полученных результатов был сделан вывод о возможности применения предлагаемого аппликатора в медицине.
Для дальнейшего развития проекта необходимо провести ряд экспериментов с различными конструкциями и их параметрами, на основании результатов которых можно будет выбрать наиболее соответствующие медицинским и техническим требованиям. При необходимости внести дополнительные изменения и снова проверить экспериментально.
Поскольку на данный момент аналогичные технологии не применяются в медицине, то развитие предлагаемого проекта позволит существенно усовершенствовать существующие методики лечения рака печени, а также рассмотреть возможности его применения для других органов.