Разработка численной модели для определения глубинного распределения доз электронов в модифицированных пластиках
| Parent link: | Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»: научный журнал.— .— Москва: НИЯУ МИФИ, 2012-.— 2304-487X |
|---|---|
| Other Authors: | , , , , , |
| Summary: | Заглавие с экрана Лучевая терапия пучками ионизирующего излучения является одним из методов лечения злокачественных новообразований. Ионизирующее излучение при взаимодействии с опухолевыми клетками приводит к их разрушению. Однако в процессе облучения злокачественных новообразований неизбежно оказывается негативный эффект и на здоровые клетки. В связи с этим важной задачей лучевой терапии является обеспечение оптимального распределения дозы таким образом, чтобы минимизировать воздействие излучения на здоровые ткани и доставить максимальную дозу в опухоль. Одним из устройств, позволяющих формировать глубинное распределение дозы в теле пациента, является болюс. Ранее авторами было предложено изготавливать болюсы для электронной лучевой терапии с помощью методов трехмерной печати. Целью данной работы стала разработка численной модели для определения глубинного распределения доз электронов в пластиках, модифицированных металлической примесью. Благодаря использованию этих материалов можно создавать болюсы меньшего объема, что позволит ускорить время его изготовления и упростить процедуру фиксации устройства на теле пациента. В данном исследовании были разработаны расчетные модели пучка электронов и пластиковых болюсов с помощью инструментария GEANT4. Численные эксперименты проводились методом Монте-Карло. В результате моделирования были получены глубинные распределения дозы пучка электронов с номинальной энергией 6, 12 и 15 МэВ в модифицированных пластиках с примесью меди. В перспективе, полученные данные позволят выбирать толщину формирующего устройства, изготовленного с помощью трехмерной печати из исследованных пластиков, в соответствии с клинической задачей The radiation therapy is one of the methods used for treating malignant tumors. Ionizing radiation during the interaction with tumor cells cause their destruction. However, during the radiation treatment of malignant tumors, there is inevitably a side effect on healthy cells as well. Therefore, an important task of beam therapy is to ensure optimal dose distribution, in order to minimize the impact of radiation on healthy tissues and deliver the maximum dose to the tumor. One device that allows for the formation of depth dose distribution in the patient's body is a bolus. Previously, boluses for electron beam therapy have been manufactured using three-dimensional printing methods. The aim of this study was to develop a numerical model to determine the electron beam depth dose distribution in plastics modified with metallic additives. The use of these materials enables the creation of smaller boluses, which can accelerate the manufacturing time and simplify the device fixation procedure on the patient's body. Numerical models of electron beam source and plastic boluses were developed using the GEANT4 toolkit. Numerical experiments were conducted using the Monte Carlo method. As a result of the simulation the depth dose distributions of electron beams with nominal energies of 6, 12, and 15 MeV were obtained in modified plastics with copper additives. In the future, the obtained data will allow for the selection of the thickness of the forming device created using three-dimensional printing from the studied plastics, according to the clinical task Текстовый файл |
| Language: | Russian |
| Published: |
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://vestnikmephi.elpub.ru/jour/article/view/280 https://elibrary.ru/item.asp?id=59063050 Переводная версия |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=673641 |