Исследование возможности формирования медицинского электронного пучка с помощью устройств, изготовленных из пластиков с металлическими примесями
| Parent link: | Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»: научный журнал.— .— Москва: НИЯУ МИФИ, 2012-.— 2304-487X |
|---|---|
| Other Authors: | , , , , , |
| Summary: | Заглавие с экрана В современной практике для электронной лучевой терапии применяются коллиматоры, которые позволяют формировать поле облучения стандартных форм. Однако опухоли имеют сложные формы, поэтому необходимо использовать коллиматоры с индивидуальной формой коллимационного окна, которые изготавливаются из металлических сплавов. Процесс производства таких устройств достаточно трудоемкий, что накладывает ограничения на их повсеместное применение. Перспективным направлением изготовления коллиматоров является трехмерная печать методом послойного наплавления, которая позволяет быстро и с высокой точностью производить объемные объекты. Однако применяемые сейчас полимерные материалы позволяют напечатать изделие с плотностью до 1.3 г/см3, что приводит к необходимости изготовления коллиматора относительно большой толщины. В данной работе предлагается использовать пластики с металлическими примесями для печати коллиматоров для электронной лучевой терапии. Было проведено численное моделирование методом Монте-Карло, где была рассчитана толщина коллиматора, необходимая для поглощения пучков электронов терапевтического диапазона. В результате был разработан и напечатан модульный коллиматор, позволяющий варьировать диаметр коллимационного отверстия от 0.5 до 6 см. По экспериментальным данным, полученным для медицинского электронного пучка с энергией 6 МэВ, было определено, что напечатанное устройство позволяет формировать заданный размер радиационного поля, соответствующий диаметру коллимационного отверстия. Особенности при формировании полей электронного пучка пластиковым коллиматором должны учитываться в процессе планирования процедур электронной лучевой терапии. In modern practice, collimators are employed in electron beam therapy to shape the radiation field into standard configurations. However, tumors often exhibit complex shapes, necessitating collimators with individually created collimation windows, typically made of metal alloys. The production of such devices is time-consuming, limiting their widespread use. A promising approach to collimator manufacturing lies in three-dimensional printing, using a fused filament fabrication that makes it possible to produce three-dimensional objects quick and accurate. Presently, the polymer materials used allow for 3D printing products with a density of up to 1.3 g/cm³, which leads the necessity to manufacture a collimator of relatively large thickness. This study proposes the utilization of plastics infused with metal impurities for 3D printing collimators created for the electron beam therapy. Numerical simulations were conducted using the Monte Carlo method to calculate the requisite collimator thickness for effective absorption of electron beams therapeutic energies range. Consequently, a modular collimator was designed and 3D printed, offering the flexibility to vary the diameter of the collimation window from 0.5 to 6 cm. Based on the experimental data obtained for the medical electron beam with an energy of 6 MeV, it was defined that the 3D printed device can effectively shaped a radiation field corresponding to the choosing diameter of the collimation window. It is important to consider the features of electron beam field shaping using a plastic collimator during the electron beam treatment planning. Текстовый файл |
| Language: | Russian |
| Published: |
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://vestnikmephi.elpub.ru/jour/article/view/278 https://www.elibrary.ru/item.asp?id=59063033 Переводная версия |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=673659 |