Воксельный фантом для дозиметрии и радиотерапии

• Автор: Моисеенко, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 03.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 183 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1 Введение.

1.2 Численные фантомы.

1.3 Стилизованные фантомы.

1.4 Вексельные фантомы

1.4.1 Метод создания вексельных фантомов

1.4.2 Существующие вексельные фантомы.

1.4.3 Программное обеспечение для создания и визуализации вексельных фантомов. 1.5 Краткие выводы к Главе I
ГЛАВА II. НЕЙТРОНОЗАХВАТНАЯ ЗАДАЧА
2.1 Введение
2.2 Нейтронозахватная терапия.
2.3 Специализированные реакторы для нейтронозахватной терапии.
2.3.1 Реактор ТАРIКО
2.3.2 Реакторная установка МАРС.
2.4 Материалы и методы
2.4.1 Программы расчета транспорта излучений
2.4.2 Воксельный фантом.
2.4 3 Проверка фантома ХйпЬо
2.4.4 Реакторные модели.
2.4.5 Ядерные данные и типы оценок
2.5 Результаты и обсуждения.
2.6 Краткие выводы к Главе II.
ГЛАВА III. ПРОТОННАЯ ЗАДАЧА.
3.1 Введение

3.2 Протонная лучевая терапия
3.3 Анатомия глаза.
3.4 Материалы и методы.
3.5 Результаты и обсуждения
3.5.1 Опухоль малого размера.
3.5.2 Опухоль большого размера.
3.5.3 Краткое описание алгоритма МСД.
3.5.4 Подготовка базы данных и решение задачи оптимизации
3.6 Краткие выводы к Главе III
ГЛАВА IV. ВОКСЕЛЬНЫЙ ФАНТОМ В РЕТРОСПЕКТИВНОЙ ДОЗИМЕТРИИ
4.1 Введение
4.2 Авария на критическом стенде в Саровс.
4.2.1 Введение
4.2.2 Методы и материалы.
4.2.3 Результаты и обсуждение.
4.2 Аварийное облучение промышленным источником г в г.Янанго Перу
4.2.1 Введение
4.2.2 Методы и материалы.
4.2.3 Результаты и обсуждения.
4.3 Аварийное облучение промышленным источником ,г в г.Гилан Иран
4.3.1 Введение
4.3.2 Методы и материалы
4.3.3 Результаты и обсуждения.
4.4 Краткие выводы к Главе IV.
ГЛАВА V. СОЗДАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ И ОРИГИНАЛЬНЫХ ФАНТОМОВ
5.1 Введение
5.2 Материалы для сегментации и ПО
5.2.1 Vii .
5.2.2
5.2.3 3
5.2.4 Vi .
5.3 Вексельные фантомы ноги.
5.3. Воксельные фантомы ног. Первый опыт создания.
5.3.2 Дозиметрия при паллиативном лечении костных метастазов
5.4 Воксельные фантомы головы.
5.4.1 Воксельные фантом головы с V
5.4.2 Воксельный фантом головы с КТ.
5.5 Воксельные фантомы позвоночного столба
5.5.1 Воксельный фантом позвонка 1
5.5.2 Воксельный фантом позвоночного столба 5
5.5 Краткие выводы к Главе V
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Поэтому с их появлением в х годах, использование численных фантомов человеческого тела стало набирать популярность в области радиационной защиты, визуализации и ядерной медицины. Физические же фантомы в настоящее время используются в основном в области радиационной безопасности в качестве эталонного теста при внешнем облучении 6 . С начала х годов в развитых странах был создан 1 численный фантом и физических фантомов . По результатам исследований с помощью фантомов в области ионизирующих и неионизирующих излучений опубликованы сотни работ. В литературе по дозиметрии и радиационной безопасности огромный пласт посвящн развитию, созданию и применению этих фантомов. Форма органов и тела в целом численных фантомов определяются единицами различных техник геометрического моделирования поверхностями второго порядка, вокселями и продвинутыми примитивами т. Всплайны или Всплайны , или полигональные сетки . Тенденция совершенствования фантомов является отражением неизбежного прогресса в компьютерных и медицинских технологиях. В то время как на Западе эволюция соответствующих расчтных технологий продолжалась несколько десятилетий, и особенно быстро в последние лет, в России подобные технологии только начинают развиваться . Численный фантом человеческого тела является математической моделью, в которой заданы геометрические формы и химический состав органов и тканей тела. Материальный же носитель численного фантома представляет собой компьютерный файл или сборку файлов. Внутренний синтаксис этих файлов зависит от транспортного кода обычно опирающегося на метод МонтеКарло, который будет использоваться исследователями для расчта транспорта и генерации излучений. На настоящий момент существует множество компьютерных кодов, реализующих метод МонтеКарло. Исследователи применяют как коды общего назначения, такие как коды семейства , 4 , и 4 . Для создания численных фантомов научное сообщество широко использует техники моделирования сплошных тел в системах автоматизированного проектирования САПР . Особенно хорошо развиты две основных техники моделирования сплошных тел конструктивная блочная геометрия, КБГ англ. . КБГ позволяет создавать сплошные объекты, используя логические операторы для комбинации объектов простой формы, называемые примитивами. Примерами таких примитивов могут служить параллелепипеды, цилиндры, призмы, пирамиды, сферы, конусы и эллипсоиды поверхности, которые могут быть легко описаны математически. Фантомы, построенные в КБГ, обычно называются стилизованными фантомами ,. В КБГ сложный объект может быть представлен двоичным деревом, где листья это объекты, а узлы это операции П пересечение, и объединение, разность. Пример такого дерева представлен на рис. Рис. МонтеКарло работают именно с КБГ. Благодаря большому труду, вложенному в разработку программного обеспечения специалистами многих стран в течение длительного времени, построение моделей КБГ является довольно простым рутинным занятием. Основной же недостаток КБГ заключается в том, что подход с использованием КБГ пригоден только для работы с объектами достаточно простой формы. Современные САПРсистемы используют также и другую технику моделирования поверхностное представление ПП. Модель в ПП содержит два уровня информации топологический и геометрический. Топологический уровень обеспечивает данные о соотношении вершин, рбер и граней фигур, а также содержит информацию об ориентации этих объектов. Геометрический же уровень содержит информацию о координатах всех геометрических объектов поверхности, кривые и точки, задействованных в построении модели. Грани фигур описываются с помощью полигональных или неструктурированных сеток. Подобный подход обеспечивает очень высокую степень гладкости готовых моделей. В ПП существует много инструментов для деформации поверхностей, например экструзия, снятие фаски, смешивание, скалывание и обжатие. Простота изменения формы очень важна для восстановления реальной формы и размеров органа. Фантомы, построенные в ПП, обычно называются ППфантомами .