Библиотека дозовых распределений элементарных источников фотонов для целей планирования лучевой терапии

• Автор: Козлов, Егор Борисович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Точностные требования, предъявляемые к системам планирования лучевой

терапии

1.2. Эмпирические и полуэмпирические методы расчета доз в теле пациента

1.3. Методы свертки-суперпозиции

1.3.1. Модель дифференциального тонкого луча

1.3.2. Модель интегрального

1.4. Методы Монте-Карло

1.5. Получение информации о падающем на пациента флюенсе

1.6. Заключение ;
2. БИБЛИОТЕКА ДОЗОВЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ДЛЯ ТОНКИХ ЛУЧЕЙ ФОТОНОВ
2.1. Библиотека сечений взаимодействия у-излучения и заряженных частиц с
веществом
2.2. Расчет пространственного распределения поглощенной энергии фотонного
излучения для дифференциального тонкого луча фотонов
2.2.1. Алгоритмы и программы
2.2.2. Пространственное распределение поглощенной энергии
дифференциального тонкого луча фотонов
2.2.3. Расчет ядер поглощения энергии для полиэнергетических источников
2.3. Расчет пространственного распределения поглощенной энергии фотонного
излучения для тонкого луча фотонов
2.3.1. Алгоритмы и программы
2.3.2. Результаты расчетов
2.3.3. Расчет ЯПЭ тонкого луча фотонов для полиэнергетического источника
2.3.4. Аналитическая аппроксимация полученных результатов
2.3.5. Расчет ЯПЭ для тонкого луча фотонов с помощью дозовых ядер для
дифференциального тонкого луча
2.3.6. Применение РЬ-оценок для расчета ядер поглощения энергии тонких лучей
фотонов
2.4. Выводы

МОДЕЛЬ КОНЕЧНОГО ТОНКОГО ЛУЧА ФОТОНОВ

3.1. Основные допущения, принятые в модели КТЛ
3.2. Получение дозового ядра КТЛ
3.2.1. Библиотека ТМИ
3.3. Суперпозиция КТЛ
3.4. Учет изменения ББП
3.4.1. Поправка Мэйнарда
3.4.2. Использование КТЛ с эквивалентным поперечным сечением
3.5. Расчет дозовых распределений в модели КТЛ с помощью быстрого
преобразования Фурье
3.6. Модель расширенного источника
3.7. Учет негомогенностей в модели КТЛ
3.8. Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СГЛАЖИВАЮЩЕГО ФИЛЬТРА МЕДИЦИНСКОГО УСКОРИТЕЛЯ НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ДОЗОВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ДОЗИМЕТРИЧЕСКОМ ПЛАНИРОВАНИИ
4.1. Угловое распределение тормозного излучения на выходе из мишени
4.2. Расчет формы сглаживающего фильтра
4.2.1. Аналитическое представление
4.2.2. Расчет с помощью инженерных методов физики защиты
4.2.3. Расчет с помощью ЯПЭ для тонкого луча фотонов
4.2.4. Результаты
4.3. Изменение энергетического спектра излучения, прошедшего через
сглаживающий фильтр
4.6 Влияние изменения спектра на дозовые распределения
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ,

Список основных сокращений
■ ЯПЭ - ядра поглощения энергии (англ. - energy deposition kernel). Распределение поглощенной энергии в воде для элементарного источника.
■ ДТЛ - дифференциальный тонкий луч (точечный источник, имеющий начальное направление и взаимодействующий со средой только в одной возможной точке).
■ ТЛ - тонкий луч (точечный мононаправленный источник, нормально падающий на полубесконечную среду).
■ TAR - отношение вода - воздух (англ. - tissue air ratio). TAR представляет собой отношение дозы в водном фантоме на оси пучка к дозе в той же точке, но в массе воздуха, достаточной чтобы обеспечить электронное равновесие в точке детектирования
■ TMR - отношение вода - максимум (англ. - tissue maximum ratio). TMR представляет собой отношение дозы в водном фантоме на оси пучка к дозе в той же точке на глубине, на которой реализуется максимум глубинного дозового распределения.
* KTJI - конечный тонкий луч. Представляет собой тонкий расходящийся пучок фотонов с поперечным сечением в виде квадрата (как правило от 0.2 см до 1 см.).
■ БПФ - быстрое преобразование Фурье

Рис. 2.3 Зависимость доли энергии, поглощенной в пределах сферы для энергии начальных фотонов 500кэВ.
Примечание: Поскольку для данной энергии вкладов от аннигиляционных фотонов не существует, пятая компонента фактически содержит вклады только от тормозного излучения.
Радиус сферы, см
—■—Полная доза —•-Первичная доза —А—Однократно рассеянные фотоны —▼—Все рассеянные фотоны —♦—Тормозное и аннигилляционное излучения
Рис. 2.4 Зависимость доли энергии, поглощенной в пределах сферы для энергии начальных фотонов 1 ОМэВ.
Следующей оценкой, которую мы рассмотрим, будет среднее расстояние, проходимое заряженными частицами, рожденными в точке первого взаимодействия. Эту оценку можно получить, усредняя геометрический радиус ячеек по количеству энергии, оставляемой в них первичной компонентой: