Моделирование взаимодействия гамма-излучения и АБС-пластика с различными металлическими примесями

Bibliographic Details
Parent link:Вестник Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ"
Т. 6, № 1.— 2017.— [С. 78-82]
Corporate Authors: Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ) Физико-технический институт (ФТИ) Кафедра физико-энергетических установок (№ 21) (ФЭУ), Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ) Физико-технический институт (ФТИ) Кафедра общей физики (ОФ), Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ) Физико-технический институт (ФТИ) Кафедра прикладной физики (№ 12) (ПФ)
Other Authors: Данилова И. Б. Ирина Борисовна, Красных А. А. Ангелина Александровна, Милойчикова И. А. Ирина Алексеевна, Стучебров С. Г. Сергей Геннадьевич
Summary:Заглавие с экрана
При проведении гамма-терапии одними из наиболее важных этапов являются планирование и верификация процесса облучения. В целях повышения качества лечения необходимо развивать методы, позволяющие увеличивать их точность. В основе таких методов может быть применение фантомов с высокой точностью имитирующих анатомические особенности пациентов. Для их создания необходимо иметь наборы материалов с заданной плотностью для моделирования процесса взаимодействия тканей с ионизирующим излучением. Решением может стать применение устройств 3D-печати, использующие в качестве сырья АБС-пластик, плотность которого может задаваться наличием тяжелых примесей. В данной работе проведена теоретическая оценка взаимодействия гамма-излучения с модифицированным АБС-пластиком. В статье приведены расчеты глубинных распределений доз гамма-излучения в АБС-пластике со свинцовыми и цинковыми примесями разной концентрации. Показаны сечения распределений фотонов в поперечной плоскости тестовых материалов. Расчеты проводились методом Монте-Карло. Результаты моделирования представлены в графическом виде. Приведены результаты анализа влияния примесного материала на глубинное распределение дозы в образце.
For gamma-therapy delivery one of the most important stages are planning and verification of the irradiation process. In order to improve treatment quality it is necessary to develop methods which allow increasing the accuracy of these steps. The basis of such methods could be the application of phantoms to a high precision imitates the patient anatomic features. To create them, a set of materials with specify density should be developed for analysis of the ionizing radiation interaction with tissues. One solution is using of 3D-printing devices applied ABS-plastic as raw material, plastic density can be defined by heavy impurities presence. The gamma-radiation interaction with a modified ABS plastic has been theoretically estimated. Depth distributions of gamma-radiation doses in ABS plastic filled with lead and zinc additives of various concentrations have been calculated. The cross sections of photon distributions in the transverse plane of the test materials are shown. The calculations have been performed by the Monte Carlo method. The simulation results are represented in a graphical form. The analysis results of the influence of an additive material on the depth distribution of doses in the sample are presented.
Режим доступа: по договору с организацией-держателем ресурса
Language:Russian
Published: 2017
Series:Математическое и компьютерное моделирование
Subjects:
Online Access:https://elibrary.ru/item.asp?id=29172060
Format: Electronic Book Chapter
KOHA link:https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=655976
Description
Summary:Заглавие с экрана
При проведении гамма-терапии одними из наиболее важных этапов являются планирование и верификация процесса облучения. В целях повышения качества лечения необходимо развивать методы, позволяющие увеличивать их точность. В основе таких методов может быть применение фантомов с высокой точностью имитирующих анатомические особенности пациентов. Для их создания необходимо иметь наборы материалов с заданной плотностью для моделирования процесса взаимодействия тканей с ионизирующим излучением. Решением может стать применение устройств 3D-печати, использующие в качестве сырья АБС-пластик, плотность которого может задаваться наличием тяжелых примесей. В данной работе проведена теоретическая оценка взаимодействия гамма-излучения с модифицированным АБС-пластиком. В статье приведены расчеты глубинных распределений доз гамма-излучения в АБС-пластике со свинцовыми и цинковыми примесями разной концентрации. Показаны сечения распределений фотонов в поперечной плоскости тестовых материалов. Расчеты проводились методом Монте-Карло. Результаты моделирования представлены в графическом виде. Приведены результаты анализа влияния примесного материала на глубинное распределение дозы в образце.
For gamma-therapy delivery one of the most important stages are planning and verification of the irradiation process. In order to improve treatment quality it is necessary to develop methods which allow increasing the accuracy of these steps. The basis of such methods could be the application of phantoms to a high precision imitates the patient anatomic features. To create them, a set of materials with specify density should be developed for analysis of the ionizing radiation interaction with tissues. One solution is using of 3D-printing devices applied ABS-plastic as raw material, plastic density can be defined by heavy impurities presence. The gamma-radiation interaction with a modified ABS plastic has been theoretically estimated. Depth distributions of gamma-radiation doses in ABS plastic filled with lead and zinc additives of various concentrations have been calculated. The cross sections of photon distributions in the transverse plane of the test materials are shown. The calculations have been performed by the Monte Carlo method. The simulation results are represented in a graphical form. The analysis results of the influence of an additive material on the depth distribution of doses in the sample are presented.
Режим доступа: по договору с организацией-держателем ресурса