(информационный бюллетень ?1).
Составители: Костылев В.А., Черняев А.П.
В бюллетене кратко, в аннотированной форме, излагаются физические проблемы, исследованию которых посвящены статьи физиков по тематике медицинская физика.
1. Photonuclear production in tissue for different 50 MV bremstrahlung.
А. Satherberg, L. Johansson.
Medical Physics, v. 25, ? 5, 1998, p. 683
(Продукты фотоядерных реакций в тканях для различных пучков термоядного излучения с энергией 50 МэВ).
Исследуется влияние
вторичных частиц образующихся в фотоядерных
реакциях при облучении живой ткани пучком
гамма-квантов с энергией 50 МэВ. Изучено влияние
различных видов тормозной мишени ( Be, W+C, WCuAlC) на
величину вторичной дозы. Процессы моделируются
методом Монте-Карло для облучаемой среды,
соответствующей составу живой ткани.
Установлено, что вклад продуктов
фотоядерных реакций в величину дозы составляет
0.30 % - 0.42 % с погрешностью порядка 20 %. Величина
коэффициента относительной биологической
эффективности (ОБЭ) с учетом продуктов
фотоядерных реакций возрастает на 1-3 % (ОБЭ=1.01-1.03).
2. Extraction of the photon spectra from measured beam parameters.
P. Bloch, J. McDonough.
Medical Physics, v. 25, ? 5, 1998, p. 752
(Получение спектра фотонов по измеренным параметрам пучка).
Изучается спектр
гамма-квантов в среде. При описании спектра
учитывается вклад двух параметров: отношения
компоненты рассеянных фотонов к интенсивности
исходного пучка SPR(d,s) и фактор, описывающий вклад
вторичных электронов ED(d,s).
Показано, что энергия вторичных
электронов линейно растёт в зависимости от
энергии гамма- квантов.
Результаты сравниваются с
вычислениями ED-параметра методом Монте-Карло.
3. Calculation of photon energy and dose distributions in a 50 MeV scanned photon beam for diffferent target configurations and scan patterns.
A. Satherberg, M. Karlsson.
Medical Physics, v. 25, ?2, 1998, p. 236
(Вычисление энергии фотонов и дозного распределения 50 МэВ сканирующего пучка для различных конфигураций мишени и образцов).
Исследуется зависимость
энергетического распределения пучка
гамма-квантов от типа и составов
мишени,выравнивающего фильтра и сканируемого
образца.
Исследуется энергетическое
распределение пучка на термоядных гамма-квантах
при максимальной энергии 50 МэВ для трёх
различных мишений разной толщины(W+C и Be). Спектр
гамма-квантов вычисляется методом Монте-Карло
для узких пучков.Расчеты выполняются для разных
положений пучка гамма-квантов относительно
центральной оси.
Результаты расчетов - средняя энергия
пучка и полуширина пика.
Полученные данные отличаются от
результатов двух экспериментов на 5-6%.
4. Nuclear Impact on Medicine.
C. Kraft, F.D. Maul.
Nuclear Physics News, v. 8, ?2, 1998, p. 28
(Ядерный вклад в медицину).
Обзор посвящен ядерно-физическим идеям и методам использования в медицине. К ним относятся: ядерная медицина - методы диагностики с применением радионуклидного изображения; разработка и производство радионуклидов; создание приборов, основанных на ядернофизических методах - гамма-камер, однофотонных (SPECT)-томографов, двухфотонных (SPECT)-томографов; лучевая терапия.
5. A dual source photon beam model used in convolution/superposition dose calculations for clinical megavoltage X-ray beams.
H. H. Liu, T. R. Mackie, E. C. McCullough.
Medical Physics, v. 24, ? 12, 1997, p. 1960
(Модель двойного источника фотонов, используемая в спирально - суперпозиционных вычислениях дозы для клинических мегавольтных пучков гамма квантов).
Пучки гамма-квантов, генерируемые медицинскими линейными ускорителями описываются моделью "convolution/superposition" для вычисления дозных распределений. В этой модели пучок фотонов состоит из первичного пучка гамма-квантов и фотонов, рассеянных на стенке коллиматора и сглаживающего фильтра. Анализируются геометрические характетистики для каждого типа фотонов на различных расстояниях от оси пучка с использованием метода Монте-Карло. Для рассеянных фотонов составляет 11-16 % от числа фотонов первичного пучка, причём в этом значении 70 % составляют фотоны от сглаживающего фильтра.
6. An efficient method for small field treatment dose calculation for stereotactic radiosurgery using a LINAC.
С. F. Lam, J. G. Zhu .
Medical Physics, v. 25, ? 5, 1998, p. 676
(Эффективный метод вычисления малых лечебных доз для планирования радиохирругии, используя ускоритель LINAC).
Планируется тактика радиохирургического лечения, рассчитаны изодозные кривые для двухмерной компьютерной томографии. При таком лечении облучение проводится при нескольких (более пяти) углах. В настоящей работе минимизируется время расчета дозы при разном числе углов, при которых происходит облучение на линейном ускорителе. Дозы расчитываются для трёхмерных объектов (опухолей), аппроксимируемых сферами и эллипсоидами разных размеров.
7. Measurements of the neutron yields from 7Li (p,n) 7Be reaction (thick target) with incident energies from 1.885 to 2.0 MeV.
W. Yu, C. Yue, X. Han, J. Chen, B. Tian.
Medical Physics, v. 25, ? 7, 1998, p. 1222
(Измерение выхода нейтронов из реакции 7Li (p,n) 7Be для толстой мишени при энергиях протонов 1.885-2.0 МэВ).
Исследуются возможности
создания источника быстрых нейтронов для
терапии, основанного на захвате бором нейтронов.
Измерен выход нейтронов для протонов, полученных
в электростатическом ускорителе Пекинского
университета. Энергия протонов составляла 1.885-2.0
МэВ. Измерения выхода нейтронов выполнены под
углом 00 по отношению к исходному пучку
протонов. Выход нейтронов составил
(9.08
0.17)
1012 n/(c*стрд) при Ер=1.885
МэВ
(5.71
0.32)1012 n/(c*стрд) при Ер=1.9
МэВ
Установлено, что в этом случае
энергетическое распределение нейтронов лучше,
чем при Ер=2.5 МэВ. Изучение биологического
эффекта такого спектра - задача будущих
исследований.
8. An analytical approximation of the Bragg curve for therapeutic proton beams.
T. Bortfeld.
Medical Physics, v.24, ?12, 1997, p. 2024
(Аналитическая аппроксимация кривой Брегга для терапевтических протонных пучков).
Выполнена аналитическая аппроксимация кривой Брегга в интервале энергией протонов 10-200 МэВ. Основные положения модели, в которой осуществляется аппроксимация: используется связь пробег - энергия для протонов с Ер>10 МэВ; линейное уменьшение числа протонов в результате их ядерных взаимодействий с веществом; гауссового описания пика Брэгга; описания кривой Брэгга для разных энергий гауссианом с линейным "хвостом". Кривая Брэгга описана гауссианой и параболической цилиндрической функцией. Наблюдается согласие в пределах погрешностей с экспериментальными данными.
9. Оценка дозных распределений в тонких слоях при использовании рентгеновского излучения в радиобиологических экспериментах.
Г. Е. Горлачев.
РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН
Медицинская физика, 1998, ?5
В данной работе проводится поиск объяснения слишком малого коэффициента кислородного усиления, определенного по выживаемости клеток в атмосфере аргона. Данная статья рассматривает исключительно физические аспекты проблемы: во-первых, является ли выживаемость клеток в атмосфере аргона ниже ожидаемой следствием физических причин или каких-то других, во-вторых, важность рассмотрения дозиметрических аспектов при планировании радиобиологических экспериментов.
10. Госпитальные центры протонной лучевой терапии на базе специализированных медицинских ускорителей.
В. С. Хорошков, В. М. Бреев, Б. Б. Шварцман.
ГНЦ РФ ИТЭФ
Медицинская физика, 1998, ?5
В данной статье рассматриваются перспективы разработки и сооружения госпитальных центров протонной лучевой терапии. Рассматривается развитие медицинской базы, использующей тяжёлые заряженные частицы, в известных зарубежных научных центрах лучевой терапии.
11. Multiple scattering theory for total skin electron beam design.
J. A. Antolak, K. R. Hogstrom.
Medical Physics, v.25, ?6, 1998, p. 851
(Теория множественного рассеяния для описания общего поверхностного пучка электронов).
Описывается метод,
позволяющий описать пучок электронов (TSET),
взаимодействующий с поверхностным слоем
объекта. Используется теория Ферми-Эйга, которая
позволяет рассчитать поток электронов после
прохождения различных материалов между
источником и объектом лечения: рассеивающей
фольги, камеры монитора, воздуха. Модель
учитывает хвост пучка электронов после
прохождения через вещество для нормального и
отклонённого направлений движения пучка.
Рассчитываются параметры требуемого
пучка электронов и их связь с толщиной слоя
вещества.
12. Validation of reconstructed bremsstrahlung spectra between 6 MeV and 25 MeV from measured transmission data.
P. Francois, F. Coste, J. Bonnet, O. Caselles.
Medical Physics, v. 24, ?5, 1997, p. 769
(Восстановление измеренного ториозного спектра по данным, измеренным в интервале 6-25 МэВ).
Используется метод восстановления тормозного спектра по измеренным выходным данным путём решения матричного уравнения. Выходные данные соответствуют выходным пучкам гамма-квантов, верхняя граница энергии которых изменяется в интервале 6-25 МэВ. Для восстановления спектра гамма-квантов рассчитаны дозиметрические параметры: отношение коэффициента для доз ткань-вода (TPR), отношение потерь энергии вода-воздух. Вычисленные коэффициенты массового поглощения энергии для различных материалов соответствуют данным, опубликованным ранее с точностью 0.5 %.
13. Управление параметрами лазерного
излучения для воздействия на злокачественные
новообразования.
А. В. Иванов, А. В. Карменян, А. Г. Полутов.
РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН
Медицинская физика, 1998, ?5
В работе обсуждается возможность применения пространственной модуляции лазерного излучения по задаваемой форме изображения для применения в фотодинамической тералии (ФТД). Описывается экспериментально реализованный эндоскопический вариант диагностикотерапевтического комплекса, когда локализация новообразования определяется по люминесцентной картине опухоли при возбуждении в полосе поглощения введённого фотосенсибилизатора (ФС) и принимается по каналу обзора , а терапевтическое лазерное излучение доставляется к поверхности новообразования по регулярному оптическому жгуту, установленному в инструментальном канале.