Эффективность передачи дозы биологическим объектам пучками фотонов и электронов

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Впервые получена энергетическая зависимость ОБЭ продуктов фотоядерных реакций, максимальное значение которой составляет ~ 7.5 в области расположения максимума гигантского дипольного резонанса и в интервале максимальных энергий тормозных фотонов 20−50 МэВ слабо меняется ОБЭ=5.0−5.5. Вклад фотоядерных реакций в среднее значение дозы имеет форму кривой с максимумом вблизи 20 МэВ, схожую с сечением… Читать ещё >

Содержание

I. Обзор литературы
- 1. 1. Пучки частиц в лучевой терапии
  - 1. 1. 1. Методы лучевой терапии на пучках фотонов и электронов
  - 1. 1. 2. Сравнение методов лучевой терапии фотонами и электронами и другими частицами: протонами, ионами, нейтронами, пионами
- 1. 2. Роль вторичных частиц в формировании дозы
- 1. 3. Влияние характеристик пучка на ОБЭ пучков фотонов и заряженных частиц
- 1. 4. Способы облучения мишени
- 1. 5. Методы использования магнитного поля при облучении мишени
- 1. 6. Методы учета влияния неоднородностей на распределение дозы
II. Разработка математических моделей и программного обеспечения для моделирования взаимодействия пучков фотонов и электронов с тканеэквивалентной средой
- 2. 1. Модели фантома человека
  - 2. 1. 1. Экспериментальная модель фантома человека
  - 2. 1. 2. Математическая модель фантома человека
- 2. 2. Аналитическое описание распределения дозы пучков фотонов и электронов в веществе
- 2. 3. Метод моделирования распределений дозы и вторичных частиц в веществе с использованием библиотек программ
GEANT3−4 и EGS
- 2. 4. Схема эксперимента и модель магнитной системы
III. Моделирование распределений дозы при облучении пучками фотонов и электронов мишени, расположенной в магнитном поле
- 3. 1. Влияние продольного и поперечного магнитного поля на распределение дозы пучков фотонов и электронов
- 3. 2. Моделирование вторичных процессов при взаимодействии пучков фотонов и электронов со средой
  - 3. 2. 1. Вторичные процессы при прохождении у-излучения через вещество
  - 3. 2. 2. Вторичные процессы при прохождении электронов через вещество
  - 3. 2. 3. Механизмы формирования поглощенной дозы пучков фотонов и электронов в среде
- 3. 3. Расчеты распределений дозы пучков электронов в тканеэквивалентной среде, расположенной в поперечном магнитном поле
  - 3. 3. 1. Зависимость распределения дозы от размера пучка электронови величины магнитного поля
  - 3. 3. 2. Влияние на пространственное распределение дозы и энергии электронов
  - 3. 3. 3. Оценка эффективности облучения мишени, расположенной в магнитном поле, пучком электронов
  - 3. 3. 4. Профили и пространственное представление распределения дозы
  - 3. 3. 5. Метод уменьшения разброса пучка в пространстве
  - 3. 3. 6. Метод получения равномерного распределения дозы в объеме мишени
- 3. 4. Моделирование распределения дозы пучков фотонов в тканеэквивалентной среде
  - 3. 4. 1. Влияние энергии фотонов, величины пространственного распределения магнитного поля на распределение дозы
  - 3. 4. 2. Метод получения на пучках фотонов равномерного распределения дозы в объеме мишени
- 3. 5. Моделирование распределения дозы пучков позитронов
  - 3. 5. 1. Сравнение рассчитанных распределений дозы пучков электронов и позитронов
  - 3. 5. 2. Метод лучевой терапии на пучке позитронов
- 3. 6. Облучение мишеней в магнитном поле с разных сторон
IV. Экспериментальные исследования распределений дозы пучков фотонов и электронов
- 4. 1. Описание экспериментальной установки для измерения глубинных распределений дозы
- 4. 2. Измерения параметров пучка электронов и распределения поля магнита
- 4. 3. Измерение распределения дозы пучков фотонов и электронов в веществе при энергии 25 и 50 МэВ
V. Оценка погрешностей методов лучевой терапии пучками фотонов и электронов в биологических тканях
- 5. 1. Оценка погрешностей при прохождении пучками фотонов неоднородных биологических сред
  - 5. 1. 1. Оценка точности некоторых известных методов дозиметрическоголанирования
  - 5. 1. 2. Оценка погрешностей распределения дозы математической модели фантома человека
- 5. 2. Оценка погрешностей поглощенной дозы от продуктов фотоядерных реакций
  - 5. 2. 1. Методы оценки и анализа экспериментальных данных
  - 5. 2. 2. Оценка сечений и энергетических спектров фотоядерных реакций на ядрах С12, О16, N
  - 5. 2. 3. Оценка вклада фотоядерных реакций в глубинное распределение дозы и ОБЭ

Эффективность передачи дозы биологическим объектам пучками фотонов и электронов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность работы.

В последние годы в медицине и биологии широкое распространение получило применение ядерно-физических методов. В настоящее время одним из действенных способов лечения онкологических заболеваний является применение различных видов ионизирующих излучений. Они широко используются либо как самостоятельное средство лучевой терапии (ЛТ), либо в сочетании с хирургическим лечением и химиотерапией.

Несмотря на большие технические усовершенствования последних лет, по-прежнему остро стоит вопрос о повышении эффективности радиационной онкологии. Важным подходом к решению этой проблемы является увеличение эффективности облучения мишени — соотношения дозы, переданной мишени1, к величине дозы, приходящейся на окружающие ее здоровые ткани. Для этой цели достаточно широкое распространение для различных видов ионизирующих излучений получили методы облучения мишени с разных сторон, например применение встречных пучков, многопольного облучения и др.

К современному направлению повышения эффективности лучевого лечения онкологических больных относится достижение наибольшего совпадения контуров пространственного распределения высокой дозы с поверхностью мишени.

Пучки протонов кажутся идеальными для решения этой задачи. Преимуществом пучков протонов с энергией 50−250 МэВ является возрастание дозы с глубиной, наличие пика Брэгга в конце пробега с полной остановкой частиц, возможность изменением энергии регулировать его положение в глубине среды, а также слабое боковое.

1 Под термином «передача дозы» здесь имеется в виду передача энергии пучка ионизирующего излучения единице объема вещества или биологических тканей. рассеяние пучка. При этом удается равномерно облучать мишень, направляя пучок с одного или нескольких направлений, одновременно используя фильтры, изменяющие пробег протонов.

Однако протонная терапия не настолько распространена или освоена, чтобы можно было отказаться от широко используемых в лучевой терапии в течение последних десятилетий ионизирующих излучений — пучков фотонов и электронов, получаемых на ускорителях электронов (линейных ускорителях, бетатронах, микротронах) с энергией до 25 МэВ. В мире действует более 5000 медицинских ускорителей электронов и десятки тысяч естественных радиоактивных источников (Со, Cs, Ra). Это обусловлено сравнительно невысокой стоимостью ускорителей электронов и относительной простотой получения на них пучков фотонов и электронов.

Для пучков фотонов с энергией до 50 МэВ характерна большая доза, получаемая поверхностными слоями среды и ее быстрое уменьшение с увеличением глубины проникновения излучения в вещество. Равномерность облучения мишени на пучках фотонов достигается путем облучения со значительно большего числа направлений (по сравнению с пучками протонов). В последнее время это дополняется регулировкой формы поперечного сечения пучка и его интенсивности. Однако в этом случае здоровые ткани, расположенные до и после мишени, получают как минимум вдвое большую интегральную дозу. Поэтому актуальной остается задача разработки методов изменения глубинного распределения дозы с целью улучшения соотношения интегральных доз, получаемых мишенью и окружающими ее тканями.

При прохождении пучков электронов через вещество, получаемая им доза уменьшается на большой глубине быстрее, чем для пучков у-квантов, а максимум в распределении дозы располагается ближе к поверхности среды. Поэтому при облучении мишени электронами 7 большая, чем при использовании пучков фотонов, доза создается в поверхностных слоях вещества. Помимо формы. глубинного распределения дозы и по другому качеству — рассеянию пучка электроны также хуже фотонов и протонов. Однако это существенно лишь при тесном расположении радиочувствительных тканей к мишени.

Повышение эффективности облучения за счет выгодного локального распределения дозы, а также интегральной дозы могло бы осуществляться и на пучках электронов, если бы удалось достигнуть такой же, как у протонов, большой концентрации энергии в области мишени (наличия у них аналога пика Брэгга). Возможность повышения энергии электронов на современных ускорителях (имеющих небольшие размеры) до величины 40−70 МэВ, необходимой для облучения глубинных мишеней, делает эту задачу актуальной.

Для повышения эффективности лучевой терапии важно максимально исключить из зоны облучения ткани, не относящиеся к мишени — очагу заболевания. Достигаемое при этом снижение объема облучаемых тканей (как принято говорить, «объема лечения») становится возможным при условии повышения точности анатомического планирования зоны облучения. Ошибки в определении краев опухоли ведут к возможности рецидива заболевания, так как опухоль способна к восстановлению. Этого можно избежать при современной точности предлучевой диагностики границ объема мишени.

Для разработки стратегии лечения важное значение имеет не только техника подведения дозы к тканям, но и повышение эффективности лечения за счет различных факторов биологического характера, влияющих на соотношение между реакциями опухоли и нормальных тканей на облучение. К таким факторам относится прежде всего относительная биологическая эффективность (ОБЭ) различных видов излучений, а также факторы, связанные с химическим, тепловым и другими модификаторами действия ионизирующего излучения.

Мало исследованным, но гараздо более точно физически контролируемым является воздействие магнитного поля на ткани, производимое перед облучением или одновременно с ним. Весьма обнадеживающие результаты в этом направлении исследований получены недавно в Обнинске.

Одним из перспективных подходов в применении физических методов увеличения соотношения дозы в мишени к дозе, полученной окружающими ее здоровыми тканями, является использование* высокоэнергичных пучков фотонов и электронов с одновременным применением поперечного и продольного магнитного поля. Такой подход повышает эффективность облучения мишени.

Целью работы является экспериментальное исследование и теоретическая разработка новых физических способов повышения эффективности облучения биологических объектов пучками высокоэнергичных фотонов и электронов с применением магнитного поля, а также развитие этих методов для использования в медицине, в частности, в лучевой терапии онкологических заболеваний.

Научная новизна работы.

1. Предложен и исследован метод повышения эффективности облучения биологических тканей (например, опухоли в лучевой терапии):

•помещенных в сильное поперечное магнитное поле, пучком у-квантов и электронов с энергиями (20−70 МэВ);

•позволяющий получить равномерное распределение дозы в некотором объеме биологических тканей на заданной глубине для пучков фотонов и электронов;

•обеспечивающий повышение эффективности при облучении мишени на встречных и взаимно перпендикулярных пучках электронов и позитронов и уменьшение разброса пучка электронов в пространстве при его прохождении через мишень, расположенную в сильном магнитном поле.

2. Создана экспериментальная установка на базе разрезного микротрона НИИЯФ МГУ, включающая в себя магнитную систему, объекты облучения (фантомы). Измерены глубинные распределения дозы пучков фотонов и электронов с энергией 25 и 50 МэВ на фантомах, помещенных в поперечное магнитное поле.

3. Предложен и исследован метод лучевой терапии пучками позитронов, позволяющий в процессе облучения осуществлять контроль распределения дозы в различных участках мишени и окружающих ее тканях.

4. На основании теории переноса излучения и теории электронно-фотонных ливней впервые разработан метод аналитической оценки формы распределения дозы на оси пучка фотонов с энергией до 50 МэВ в зависимости от глубины его проникновения в вещество.

5. Предложен способ оценки энергетической зависимости ОБЭ пучков фотонов с высокой энергией с учетом вклада фотоядерных реакций в энергетической области до 50 МэВ при использовании оцененных сечений и спектров на ядрах 12С, 14N и 160. С этой целью разработан метод расчета и получены оценки сечений и энергетических.

A A J / Я 1 ^ 1 Л спектров фотоядерных реакций на легких ядрах Н, ' Не, ' Li, С, N и.

6о.

6. Разработана компьютерная модель фантома человека, которая учитывает элементный состав биологических тканей, форму и взаимное расположение органов.

7. Разработан новый блок программ (в качестве дополнения к библиотекам программ GEANT3,4 и EGS4) описывающий для случая прохождения через вещество пучков электронов и у-квантов:

• пространственное распределение магнитного поля;

• двухмерное распределение дозы в зависимости от глубины проникновения пучков фотонов и электронов в среду;

• трехмерное представление распределения дозы;

• пространственное и энергетическое распределение вторичных частиц;

• элементный состав тканей человека;

• форму, взаимное расположение и атомный состав неоднородностей на пути пучка.

Достоверность научных результатов и выводов обеспечена экспериментальной проверкой расчетных данных, их внутренней согласованностью и непротиворечивостью. Результаты исследований, полученные с использованием общеизвестных библиотек программ GEANT3,4 и EGS4, находятся в хорошем согласии с проведенными экспериментальными исследованиями и также с имеющимися данными модельных расчетов и экспериментальных измерений других авторов.

Практическая и научная ценность работы заключается в следующем:

1. Разработанный метод облучения биологических тканей пучками фотонов и электронов при одновременном использовании поперечного магнитного поля позволяют повысить дозу в объеме мишени при одновременном снижении дозы в окружающих ее тканях.

2. Предложенные физические методы позволяют равномерно облучать определенный объем мишени на глубине до 15 см и могут быть использованы в лучевой терапии. и.

3. Разработанная математическая модель фантома человека может быть использована в медицине при планировании лучевого лечения, позволяя при этом учитывать форму, взаимное расположение органов и атомный состав тканей.

4. Использование в лучевой терапии пучков позитронов позволяет одновременно с облучением по регистрации аннигиляционных фотонов осуществлять контроль за распределением дозы в тканях различного состава, управлять этим распределением в процессе облучения' (например, чтобы устранить погрешности из-за движения органов).

5. Аналитическое выражение глубинного распределения дозы для пучка электронов может быть использовано для быстрых оценок величины дозы, а также сократит время расчетов распределения дозы.

6. Определено соотношение вкладов различных механизмов взаимодействия с веществом пучков фотонов, электронов и позитронов в величину и распределение поглощенной дозы в объеме мишени и за ее пределами.

7. Учет фотоядерных реакций при лучевом лечении пучками высокоэнергичных фотонов позволяет оценить погрешности в расчете дозы, обусловленные высокой ОБЭ продуктов этих реакций, а также зависимость ОБЭ от энергии фотонов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Способ получения на глубине 5−15 см максимума в распределении дозы пучков фотонов и электронов с энергией 20 — 70 МэВ в веществе, помещенном в поперечное магнитное поле.

2. Способы использования знакопеременного поперечного магнитного поля, которое уменьшает разброс пучка электронов в пространстве и улучшает равномерность облучения разных частей объекта, повышает эффективность облучения биологических объектов например, опухолей в лучевой терапии), расположенных на глубине 515 см.

3. Математическая модель, которая позволяет:

• аналитически оценить глубинное распределение дозы пучка электронов в биологических средах.

• оценить энергетическую зависимость вклада фотоядерных реакций в значение ОБЭ.

4. Метод учета плотности и атомного состава среды, который позволяет рассчитать трехмерные представления глубинных распределений дозы пучков фотонов и электронов в неоднородных средах, как при наличии магнитного поля, так и в его отсутствие.

5. Метод анализа экспериментальных данных, который позволяет оценить сечения и энергетические спектры продуктов фотоядерных реакций на легких ядрах.

6. Способ облучения мишени пучком позитронов, который позволяет в процессе облучения контролировать распределение дозы в различных участках мишени и управлять им (например, в случае движения органов).

7. Методику эксперимента, позволяющую измерить и обработать распределения дозы в тканеэквивалентном фантоме, помещенном в сильное поперечное магнитное поле.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены и обсуждены на XXXIII, XXXV-XXXX, LIV Совещаниях по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра (1983, 1985 -1990, 2004) — International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (Mito, Japan, 1988) — на V Всесоюзной научной конференции по защите от ионизирующих излучений ядернотехнических установок (Москва, 1989) — Съезде российских физиковпреподавателей «Физическое образование в XXI.

13 веке" (Москва, 2001) — на I Евразийском конгрессе по медицинской физике (Москва, 2001) — на 1У съезде по радиационным исследованиям (Москва, 2001) — на Конференции по физическим проблемам экологии (экологическая физика) (Москва, 2001, 2004) — на Ежегодном собрании ассоциации медицинских физиков (Москва, 2001 — 2003) — на V научно-технической конференции: Медико-технические технологии на страже здоровья «МЕДТЕХ — 2003» (Египет, 2003) — на Конференции по использованию ядерно-физических методов в медицине (Москва, 2003) — на Конференции по медицинской физике (Троицк, 2004) — на Научных семинарах ОЭПВАЯ НИИЯФ МГУна Ломоносовских чтениях в 2004 г.

Работы в данной области поддержаны двумя грантами Правительства Москвы (2001, 2002), грантом Президента РФ НШ-1619.2003.2, грантом программы «Университеты России» (2004).

Под руководством автора защищена кандидатская диссертация и 15 дипломных работ.

Автор по теме диссертации читает три специальных курса на кафедре физики ускорителей высоких энергий физического факультета МГУ: «Введение в физику ускорителей», «Взаимодействие излучения с веществом» с 1997 г., «Прохождение ионизирующего излучения через неоднородные среды» с 1999 г. Им в соавторстве подготовлено и опубликовано 5 учебных пособий.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 55 научных работ, в том числе 1 патент, 1 учебное пособие с грифом УМО физика, и 29 статей, в том числе в журналах: Известия АН СССР, сер. физическая — 6, Вопросы атомной науки и техники -1, Украинский физический журнал — 1, Вестник Московского университета, сер. Физика и Астрономия — 3, ПТЭ — 3, Радиационная биология и радиационная экология — 1, Медицинская радиология — 1, Наукоемкие технологии — 3,.

Биомедицинские технологии и радиоэлектроника — 3, Медицинская физика — 6, в сборнике статей «Медицинская физика» -1.

Личный вклад автора. В основу диссертации легли результаты исследований, выполненных автором в Научно-исследовательском институте ядерной физики (НИИЯФ) МГУ. Постановка экспериментальной и теоретической задачи, заложенные в работе идеи предложены лично автором. Результаты экспериментальных исследований проводились на разрезном микротроне Отдела электромагнитных процессов и взаимодействий с атомными ядрами НИИЯФ МГУ при непосредственном участии автора. Анализ и обобщение результатов осуществлялось при непосредственном участии автора.

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, содержит 306 страниц текста, 129 рисунков и 30 таблиц.

Список литературы

включает 228 наименований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ДИССЕРТАЦИИ.

1. В результате моделирования глубинного распределения дозы установлено, что в поперечном магнитном поле В=0.5−5 Тл: а) при облучении мишени пучками электронов с энергией 20−70 МэВ возникает максимум в глубинном распределении дозы на удобной для лучевой терапии глубине 5−15 см, который с ростом энергии электронов смещается в глубь вещества, при этом его положение линейно зависит от энергии электронов. Поглощенная доза в мишени возрастает в 2−2.5 раза, а ткани за мишенью получают дозу в 4 раза меньшую по сравнению со случаем отсутствия поля. Амплитуда максимума в глубинном распределении дозы нелинейно возрастает с ростом величины магнитного поля, а его глубинное положение линейно зависит от энергии электронов и величины магнитного поляб) при облучении мишени пучками тормозных фотонов с максимальной энергией до 70 МэВ:

• максимум распределения дозы возникает в области положительного градиента магнитного поля (в области его возрастания), минимум — в области отрицательного градиента магнитного поля (в области его убывания);

• амплитуда максимума (минимума) распределения дозы зависит от величины магнитного поля и градиента его изменения (убывания), а также от энергии фотонов, причем в области положительного градиента с ростом величины магнитного поля максимум в распределении дозы слабо (не линейно) возрастает, в области отрицательного градиента — величина минимума убывает;

• положение максимума (минимума) в распределении дозы зависит от расположения области изменения магнитного поля и практически не зависит от энергии пучка фотонов.

2. Экспериментально подтверждена возможность повышения эффективности лучевой терапии на пучках фотонов и электронов при размещении мишени в поперечном магнитном поле. На экспериментальной установке, созданной на разрезном микротроне, измерены глубинные распределения дозы при энергиях электронов и максимальной энергии тормозных у-квантов 25 и 50 МэВ в постоянном магнитном поле 0.5, 1.0 и 1.2 Тл. Экспериментально подтверждено появление максимума в глубинном распределении дозы в мишени. Его положение по глубине хорошо согласуется с результатами модельных расчетов.

3. Предложен ряд физических способов, позволяющих повысить эффективность применения пучков фотонов и электронов в лучевой терапии: а) предложен способ уменьшения разброса пучка электронов в пространстве при его прохождении через мишень, расположенную в поперечном магнитном поле, увеличивающий градиент спада дозы в направлении перпендикулярном его распространению в среде, в ~ 4 раза. б) предложен алгоритм для получения равномерного распределения дозы в заданном объеме биологических тканей: для пучков электронов такое распределение получается путем изменения энергии электронов в процессе облучения мишени, попеременного изменения направления магнитного поля на противоположное и одновременное варьирование интенсивности пучка.

— для пучков фотонов это распределение дозы получается смещением магнита над мишенью с определенным шагом.

Установлено, что при использовании данного алгоритма доза в объеме мишени, возрастает для пучков электронов в 2ч-2.5 раза, для пучков фотонов — в 1.5-г2 раза. в) показано, что для этих целей эффективно использование ускорителей — разрезных микротронов. г) предложен способ лучевой терапии пучками позитронов, позволяющий в процессе облучения контролировать распределение дозы, в мишени и окружающих ее тканях.

4. Для пучков фотонов и электронов с использованием программы GEANT3,4 исследована роль вторичных частиц (электронов, фотонов и позитронов) в распределении дозы в биологических средах: а) установлено, что для энергий электронов 20−70 МэВ доза вторичного тормозного излучения в тканях за пределами мишени не превышает 2%- б) получены пространственные и энергетические распределения дозы вторичных частиц, возникающих при прохождении электронов и тормозных фотонов через веществов) установлено, что на пучке электронов с энергией 5−70 МэВ доля вторичных электронов с Е5 > 10 КэВ составляет ~8% от числа электронов первичного пучка (и практически не зависит от его энергии), а переданная ими энергия — (38−32)% от энергии первичного пучкаг) при прохождении через среду пучков тормозных фотонов с максимальной энергией более 20 МэВ, образующиеся в электронно-фотонных ливнях аннигиляционные фотоны в основном покидают пределы тела человека, унося за его пределы 99% своей энергии.

5. Впервые получена энергетическая зависимость ОБЭ продуктов фотоядерных реакций, максимальное значение которой составляет ~ 7.5 в области расположения максимума гигантского дипольного резонанса и в интервале максимальных энергий тормозных фотонов 20−50 МэВ слабо меняется ОБЭ=5.0−5.5. Вклад фотоядерных реакций в среднее значение дозы имеет форму кривой с максимумом вблизи 20 МэВ, схожую с сечением фотоядерных реакций в области гигантского дипольного резонанса. Его величина меняется от 4 до 1% в интервале Еу=20−50 МэВ. Впервые получена энергетическая зависимость коэффициента ОБЭ фотонов в интервале энергий Е^ 10−50 МэВ, которая находится в хорошем согласии с данными экспериментальных работ и в обсуждаемом энергетическом интервале составляет ОБЭ=1.03−1.04.

6. Предложена модель аналитического расчета величины дозы в зависимости от глубины вдоль оси пучка электронов для сред различного атомного состава. Получено аналитическое выражение для такого распределения. Рассчитанные глубинные распределения дозы для пучков электронов разных энергий хорошо согласуются с экспериментальными данными, полученными в настоящей работе и другими авторами.

7. Разработана компьютерная модель фантома человека. Смоделировано 19 внутренних органов тела человека, туловища и скелета человека. Модель позволяет учитывать элементный состав и биологическую структуру органов человека. В рамках этой модели проведены расчеты методом Монте-Карло распределения дозы в неоднородной мишени с разной плотностью тканей, расположенных в магнитном поле.

Автор выражает благодарность своему научному руководителю и консультанту с 1977 года, заведующему кафедрой общей ядерной физики физического факультета МГУ, заведующему отделом ЭПВАЯ НИИЯФ МГУ профессору Ишханову Б. С. за постоянное внимание, советы, поддержку и помощь на всех этапах работы, руководителя ЦДФЭ дфмн Варламова В. В. за помощь в научных исследованиях. Выражаю искреннюю благодарность за помощь в проведении экспериментов на разрезном микротроне НИИЯФ МГУ и обсуждение результатов дфмн Шведунову В.И.

За помощь в подготовке и обсуждении результатов эксперимента, обсуждение материалов благодарю зав. лаборатории медицинской физики ИТЭФ дтн Хорошкова B.C. и снс дфмн Ломанова М.Ф.

За постоянное внимание к работе я выражаю признательность президенту Ассоциации медицинских физиков России дфмн Костылеву В. А., снс ГНЦ «Институт Биофизики» ктн Тултаеву А. В., снс физического факультета МГУ дбн Розанову В.В.

Я благодарю мне НИИЯФ МГУ Варзаря С. М., защитившего кандидатскую диссертацию под моим руководством, за выполнение модельных расчетов, а также своих аспирантов Белоусова А. А, Грязнова С. В., Куракина А. А., Плотникова А. Б., за проведение модельных экспериментов, подготовку и участие в экспериментах на ускорителе, обработку их результатов.

Показать весь текст

Список литературы

Khan F. М. The Physics of Radiation Therapy, second edition, 542 pages. Williams&Wilkins, 1994, USA.
Голдобенко Г. В., Костылев В. А. Актуальные проблемы радиационной онкологии и пути их решения. М, 1994.
Тултаев А.В., Черняев А. П. Способ лучевой терапии. Патент № 2 209 643 от 29.01.2001.
DesRosier С., Moscvin V., Bielajew A.F., Papiez L. 150 250 MeV electron beams in radiation therapy Phys.Med.Biol. 45, 2000,1781.
Бочарова И. А. Электронная лучевая терапия и области ее применения. Медицинская физика, 7, 2000.7. http://www.ippe.obninsk.ru/obninsk/vobninsk/vobnl 115/mrnc.html
Линденбратен Л.Д., Лясс Ф. М. Медицинская Радиология. М: «Медицина», 1979.
Schneider U., Pedroni Е. Multiple Coulomb scattering and spatial resolution in proton radiography. Dep. of Radiation Medicine. Paul0t Scherrer-Institut, 5232 Villigen-PSI, Switzerland, preprint.
Хорошков В.С.и др. Современный этап развития протонной лучевой терапии (ПЛТ) и российский проект специализированного центра ПЛТ. Медицинская физика, 3, 1996.
Chu W.T., Ludewigt В.A., Renner T.R. Instrumentation for Treatment of Cancer Using Proton and Light-Ion Beams. Rev. Sci. Instrum., 64, 8, 1993.
Ярмоненко С.П. Биологические основы лучевой терапии опухолей. М.: «Медицина», 1976.
Ворогушин М.Ф., Финкельштейн И. И. Лучевая ионная терапия онкологических опухолей. М: 1995.
Bortfeld Т. An analytical approximation of the Bragg curve for therapeutic proton biams. Med.Phys. 24(12), Desember 1997.
Хорошков В.С.и др. Госпитальные центры протонной лучевой терапии на базе специализированных медицинских ускорителей. Медицинская физика, 5,1998.
Lawrence J.H., et. al. The Biological Action of Neutron Rays. Proc. Nat. Acad. Sci 22, 124, 1936.
Зырянов Б.Н., Мусабаева Л. Н., Летов B.H., Лисин В. А. ^ Дистанционная нейтронная терапия. Томск: 1991.
Kraft G., Maul F.D. Nuclear Impact on Medicine. Nuclear Physics News, 8, 2,1998.
Обатуров Г. М. Биофизика моделирования действия ионизирующего излучения на ДНК. Радиобиология, 2, 1979.
Francesco d’Errico, Ravinder Nath, et. al. In-phantom dosimetry and spectrometry of photoneutrons from an 18 MV linear accelerator. Med. Phys. 25(9), September 1998.
Спрышкова P.А. Биологические основы нейтронно-захватнойКтерапии на боре-10. Докторская диссертация в форме научного доклада. М: 1999 (дис.)
О.В.Савченко Состояние и перспективы применения новых клинических методов диагностики и лечения раковых заболеваний на основе использования имеющихся в ОИЯИ пучков частиц и ионов. 3, 11 Дубна (1996).
Satherberg A., Johansson L. Photonuclear production in tissue for different 50MV bremstrahlung beams. Med.Phys. 25, 683, 1998.
Allen P.D., Chaudhri M.A. The dose contribution due to photonuclearreaction during radioterapy. Med.Phys. 9, 904,1982
Spurny F., Johansson L., Satherberg A., Bednar J., Turek K. The contribution of secondery heavy particles to the absorbed dose from high energy photon beam. Phys.Med.Biol. 41,2643, 1996.
Ahnesjo A., Weber L., Nilsson P. Modeling transmission and scatter or photon beam attenuator. Med.Phys. 22, 1711,1995.
Gottschalk В., Platais R., Paganetti H. Nuclear interaction of 160 MeV protons stopping in copper: a test of Monte Carlo nuclear models. Med.Phys. 26,2597, 1999.
Carlsson C.A., Carlsson G.A. Proton dosimetry with 185 MeV protons: dose buildup from secondery protons recoil electrons. Health.Phys.33,481,1977.
Seltzer S.M. An assessment of the role of charged seconderies from nonelastic nuclear interaction by therapy proton beam in water. National Institute of Standards and Tehnology Technical Reports No. NISTIR 5221, 1993.
Schimmerling W., Rapkin M., Wong M., Howard J. The propagation of Щ relativistic heavy ions in multielement beam lines. Med. Phys. 13, 217,1986.
Deasy J.O. A proton dose calculation algorithm for conformal therapy simulations based on Molieres theory of lateral deflections. Phys. Med. 25, 476, 1998.
Горлачев Г. Е. Дозные распределения в лучевой терапии в условиях отсутствия электронного равновесия. Мед.Физ. № 4, 31, 1997.
Huang P.H., Chin L.M.,.Bjarngard B.E. Scattered photons produced by beam-modifying filters. Med.Phys. 13, 57,1986.
Papiez E., Froese G. The calculation of trasmission through a photon beam attenuator using sector integration. Med.Phys. 17, 281, 1990.
Robinson D.M., Scrimger J.W. Optimized tissue compensators. Med.Phys. 17, 391,1990.
Ahnesjo A. Analitic modeling of photon scatter from flattening filters in photon therapy beams. Med.Phys. 21, 1227,1994.
Ahnesjo A. Collimator scatter in photon therapy beams. Med.Phys. 22, 267, 1995.
Allen P.D., Chaudhri M.A. Energy spectra of secondery neutrons produced by high-energy bremsstrahlung in carbon, nitrogen, oxygen and tissue. Phys.Med.Biol. 27, 553,1982.
Allen P.D., Chaudhri M.A. Neutron yields from selected materials irradiated with high energy photons. Phys.Med.Biol. 36,1653,1991.
Allen P.D., Chaudhri M.A. Production of neutrons from water, polyethylene, tissue equivalent material and CR-39 irradiated with 2.530 MeV photons. Australas.Phys.Sci.Med. 14, 153, 1991.
Paganetti H. Nuclear interactions in proton therapy: dose and relative biological effect distributions originating from primary and secondary particles. Phys.Med.Biol. 47, 2002, 747.
Allen P.D., Chaudhri M.A. Photoneutron production in tissue during high energy bremsstrahlung radiotherapy. Phys.Med.Biol. 33, 1017, 1988.
Tilikidis A., Lind В., Nafstadius P., Brahme A. An estimation of the relative biological effectiveness of 50 MeV bremsstrahlung beams by microdosimetric techniques. Phys.Med.Biol. 41, 55, 1996.
Lindborg L. Microdosimetry measurments in beams of high energy photons end electrons technique and results/ Proc. 5th Symp on Microdosimetry. Italy, 1975, p.347.
Gudowska I., Brahme A., Andreo P.- Gudowski W., Kierkegaard J. Calculation of absorbed dose end biological effectiveness bremsstrahlung beams of end point 50 MeV. Phys. Med. Biol. 44, 1999, 2099.
Jr.Alsmiller R.G., Leimdorfer M., Barish J. Oak Ridge National Laboratory Report ORNL-4046.
Townsend L.W., Wilson J.W., Biddasaria H.B. National aeronautics space administratio technical memorandum 84 636, 1983.
Blann M. International atomic energy agency publication INDC (NDS)-245, 63, 1991. Lawrence Livermore national laboratory publication UCRL-JC-109 052, 1991.
Goitein M., Chen G.T.Y. Beam scanning for heavy charged particle radiotherapy. Med.Phys.10, 831,1983.51. 25. McCaslin J.B., LaPlant P.R., Smith A.R., Swanson W.P., Thomas R.H., IEEE Trans.Nucl.Sci. NS-32, 3104,1985.
Руководство по мониторингу при ядерных и радиационных авариях. МАГАТЭ. Вена.-1АЕА.-2002.
ICRU (1993а) Stopping powersand ranges of protons and alpha particles with data disk, ICRU Report 49. International Commission on Radiation Units and Measurement., Bethesda, Maryland, USA.
Zackrisson В., Johansson В., Ostbergh P. Relative biological effectiveness of high energy photons (up to 50 MeV) and electrons (50 MeV). Radiat.Res. 128,192, 1991.
Zackrisson В., Karlsson M. Relative biological effectiveness of 50 MeV x rays on jejunal crypt survival in vivo. Radiat.Res. 112,192, 1992.
Waker A.J. and Maughan R.L. Microdosimetric investigation of a fast neutron radiobiology faculty utilizing the d (4)-9Be reaction. Phys. Med. Biol. 31, 1281−90, 1986.
Tilikidis A., Brahme A. Lindborg L. Microdosimetry in the build-up region of gamma ray beams. Radiat. Prot. Dosim. 31, 227−33, 1990.
Tilikidis A., Iacobaeus C. and Brahme A. Microdosimetric measurements in the build-up region of very pure photon and electron beams. Phys. Med. Biol 38, 765−84,1993.
Tillikidis A., Lind В., Nafstadius P., Brahme A. An estimation of the relative biological effectiveness of 50 MV bremsstrahlung beams by microdosimetric techniques. Phys. Med. Biol. 41, 55−69, 1995.
Perris A., Pialoglou P., Katsanos A.A., Sideris E.G. Biological effectiveness of low energy protons. I. Survival of Chinese hamster cell. Int. J.Radiat. Biol., 50,1093−1101,1986.
Waisson A.A., Lomanov M.F., Shmakova N.L., Blokhin S.I., Jarmonenko S.P. The RBE of accelerated protons in different parts of the Bragg curve. British jorn. Of radiology, 45, 525, 1972.
Tepper J., Verney L., Goitein M., Suit H.D. Int.J.Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2,1115,1977.
Hall E.J., Int.J.Radiat.Oncol.Phys. 8, 2137, 1982.
Urano M., Goitein M., Verney L., Mendiondo O., H.D.Suit, Korhler A.M. Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys. 6,1187, 1980.
Джонс X. Физика радиологии. Атомиздат. 1965 г.
Suit H.D., Phil D. The Gray lectyre 2001: coming technical advences in radiation oncology. Int. J. Radiation oncology biol. phys. v. 53, № 4, p. 798−809., 2002.
Андреев В.Г., Гулидов И. А., Мардынский Ю. С., Раджапова М. У. Применение магнитного поля для лечения рака гортани IV стадии. Медицинская физика. № 1, с.36−41,2002.
Тултаев А.В., Черняев А. П. Метод формирования пространственного распределения дозы пучков фотонного и электронного излучения в биологических средах. Препринт НИИЯФ МГУ-2001−4/644. 16 с.
Bostick W.H. «Possible techniques in direct electron beam tumor therapy», Phys Rev. № 77, 564−565, 1950.
Shih C.C., «High Energy Electron Radiotherapy in a Magnetic Field,» Med. Phys. № 2, 1975,9−13.
Whitmire D.P., Bernard D.L., Peterson M.D., Purdy J.A., Med. Phys. № 4, 127, 1977.
Whitmire D.P., Bernard D.L., Peterson M.D., «Magnetic Modification of the Electron-dose Distribution in Tissue and Lung Phantoms,» Med. Phys. № 5,1978, 409−417.
Stern R.L. «Tests of a Large Air-core Superconducting Solenoid as a Nuclear-reaction-product Spectrometer,» Rev. Sci. Instrum. 1975, № 58, p.1682−1693.
Варзарь C.M., Тултаев A.B., Черняев А. П. Управление распределением дозы пучка электронов в лучевой терапии. ПТЭ. 2002. № 1. с. 113−117.
Варзарь С.М., Тултаев А. В., Черняев А. П. Пространственное распределение дозы пучка электронов в магнитном поле. Медицинская физика. 2002. № 13., с. 44−49.
Bielajew A.F. «The effect of strong longitudinal magnetic fields on dose deposition from electron and photon beams», Med. Phys. № 20, 11 711 179, 1993.
Reiffel L., Li X.A., Chu J., Wheatley R.W., Naqvi S., Pillsbury R., Saxena A. «Controlled by localized transverse magnetic fields.» Med. Phys.Biol., .№ 45, N177-N182, 2000.
Li X.A., Reiffel L., Chu J., Naqvi S., «Conformal photon-beam therapy with transverse magnetic fields: Monte Carlo study,» Med. Phys., № 27, 1447, 2000.
Jette D. «Magnetic fields with photons beams: Monte Carlo calculations for a model magnetic field», Med. Phys., № 27, 2726−2738, 2000.
Chu J.C.H., Reiffel L., Naqvi S., Li X.A., Ye S.-J., Saxena A., 'The use of magnetic fields to improve photon dose distributions for radiation therapy-a possible approach to 'poor man’s proton' beam properties," Med. Phys., № 27,1434, 2000.
Batho H.F. Lung dose corrections in cobalt 60 beam therapy. J.Can.Assn.Radiol., 15, 79, 1964.
Sontag M.R., Cunningham J.R. Corrections to absorbed dose calculations for tissue inhomogeneities. Med. Phys., № 4,431, 1977.
Mackie T.R., El-Khatib E., Battista J., Scrimger J., Van Dyk J., Cunningham J.R. Lung dose corrections for 6- and 15-MeV x-rays. Med. Phys., № 12,327, 1985.
Sontag M.R., Cunningham J.R. The equivalent Tissue-Air-Ratio method for making absorbed dose calculations in a heterogeneous medium. Radiology 129, 787, 1978.
Cunningham J.R. Scatter-Air-Ratios. Phys. Med.Biol. 7, 45, 1972.
Mohan R., Chui C., Lidofsky L. Differential pencil beam dose computation model for photons. Med. Phys., 13, 64, 1986.
Boyer A.L., Мок E.C. Calculation of photon dose distribution in an inhomogeneous medium using convolutions. Med. Phys., 13, 503, 1986. Med. Phys.,
Brahme A., Lax I., Andreo P. Electron beam dose planning using discrete gaussian beams. Acta Radiologiea Oncology 20, 147, 1981.
Goitein M., Sisterson J.M. The influence of thick inhomogeneities on charged particle beams. Radiat. Research. 74,217, 1978.
Goitein M. A technique for calculating the influence of thin inhomogeneities on charged particle beams. Med. Phys.5(4), 258, 1978.
Goitein M. The measurement of tissue heterodensity to guide chargedparticle radiotherapy. Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys., 3, 27, 1977.
Goitein M., Chen G.T.Y., Ting J.Y., Schneider R.J., Sisterson J.M. Measurement and calculation of the influence of thin inhomogeneities on charged particle beams. Med. Phys. 5(4), 265,1978.
Goitein M. Compensation for inhomogeneities in charged particle radiotherapy using computed tomography. Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys., 4,499, 1978. Ш
Urie M., Goitein M., Holley W.R. Chen G.T.Y. Degradation of the
Bragg peak due to inhomogeneities. Phys. Med. Biol. 31, № 1, 1,1986.
Cristy M., Eckerman K. Specific absorbed fraction of energy of various ages from internal photons sources. ORNL/TM 8381/V/ Oak Ridge. 1987.
Documentation package MIRDOSE 3. Radiation internal dose information center Oak Ridge Institute for Science and Education. TN 37 831. 1994.
Hwang J., Shoup R., Poston J. Modifications and additions to the pediatric and adult mathematical phantoms. ORNL/TM 5554. 1976.
Cristy M. Mathematical phantoms representing children of various ages for use in estimates of internal dose. U.S. Nuclear Regulatory Commission. Pep. NUREG/CR- 1159.
Stabin M., Watson E., Cristy M. at all. Mathematical models of the adult female of various stages of pregnancy. Pep. ORNL/TM 3781. 1994.
ICRP: Radionuclide Transformations Energy and Intensity of Emissions. Publ. № 38. Percamon Press Oxford. New York. 1987.
ICRP: Radionuclide Transformations Energy and Intensity of Emissions. Publ. № 38. Percamon Press Oxford. New York. 1987.
Weber D., Eckerman K. at all. MIRD: Radionuclide data and decay schemes. Society of Nuclear Medicine. New York. 1989.
Синельников P.Д., Синельникова Я. Р. Атлас анатомии человека: Учеб. пособие. В 4-х т. М.: Медицина, 1990.
Уэстон Т. Анатомический атлас. Маршалл Кэвендиш, 1998.
Самарский А.А. Численные методы решения многомерных задач механики и физики. Журнал вычислительной математики и математический физики. 1980. Т.20, № 6, с. 1416−1464.
Экштайн В. Компьютерное моделирование взаимодействия частиц с поверхностью твердого тела. М.: Мир, 1995. 321 с.
Геловани В.А., Юрченко В. В. Компьютерное моделирование. Математическое моделирование. 1989. Т.1. № 1. с.3−12.
Harrison D.E., Gay W.L., Effron Н.М. Algorithm for calculation of the classical equations of motion of a N-body system. J. Math. Phys. 1960. V.10. № 7. p. l 179−1184.
Робинсон М. Теоретические вопросы распыления монокристаллов.// Распыление твердых тел бомбардировкой. М.: Мир. 1984. с. 99−193.
Парилис С., Тураев Н. Ю. К теории отражения атомов от поверхности твердого тела. Изв. АН СССР. Сер. физ. 1966. Т.30. № 12. с.1983−1985.
Ulam S.M., J. von Neumann On combination of stochastic and deterministic processes, Bull. Amer. Math. Soc. 1947. V.53. p. 1120.
Goldberg M.L. The interaction of high energy neutrons and heavy nuclei. Phys. Rev. 1948. V.74. p.1269−1277.
Wilson R.R. Monte Carlo study of shower production. Phys. Rev. 1952. V.86.p.261−269.
Butcher J.C., Messel H. Electron number distribution in electron-photon showers. Phys. Rev. 1958. V.112. p.2096−2106.
Варфоломеев A.A., Светлолобов И. А. ЖЭТФ. 1959. Т.36. с.1263−1270.
Poprescu L.M. F geometry modeling system for ray tracing or particle transport Monte Carlo simulation. Compiter Physics Communications. 150. 2003.p.l5−30
Biersack J.P., Haggmark L.G. Nucl. Instr. Meth. 1980. V.174. p.257.
Breismeister J.F. MCNP4 a general Monte Carlo code for neutron, photon and electron transport, Report LANL, 7369-M, Rev.4, LANL, 1991.
Ford R.L., Nelson W.R. The EGS code system version 3. Stanford Linear Accelerator Center Report. 1978. SLAC-210.
Brun R., Hansroul M" Lassalle. GEANT User’s GUIDE. CERN. 1982. DD/EE/82 edition.
Breismeister J.F. MCNP4 — a general Monte Carlo code for neutron, photon and electron transport, Report LANL, 7369-M, Rev.4, LANL, 1991.
Moller W" Eckstein W. Nucl. Instr. Meth. 1984. B2. p. 814.
Zerby C.D., Moran H.S. A Monte Carlo calculation of the three-dimensional development of high-energy electron-photon cascade showers. Oak Ridge National Laboratory. 1962. Report ORNL-TM-422.
Nagel H.H. Stanford Linear Accelerator Center Report. 1965. SLAC-TRANS-28.
Документация no GEANT 4, http://geant4.web.cern.ch/geant4.
D.Cullen, Hubbell J.H., Kissel L., «EPDL97: the Evaluated Photon Data Library, '97 version», UCRL-50 400, Vol.6, Rev.5
Perkins S.T., Cullen D.E., Seltzer S.M., «Tables and Graphs of Electron-Interaction Cross-Sections from 10 eV to 100 GeV Derived from the LLNL Evaluated Electron Data Library (EEDL), Z=l-100» UCRL-50 400 Vol.31
Perkins S.T., Cullen D.E., Chen M.H., Hubbell J.H., Rathkopf J., Scofield J., «Tables and Graphs of Atomic Subshell and Relaxation Data Derived from the LLNL Evaluated Atomic Data Library (EADL), Z=l-100» UCRL-50 400 Vol.30
Andersen H.H., Ziegler J.F. The Stopping and Ranges of Ions in Matter. Vol.3, Pergamon Press, 1977.
Ziegler J.F. The Stopping and Ranges of Ions in Matter. Vol.4, Pergamon Press, 1977.
Ziegler J.F., Biersack J.P., Littmark U. The Stopping and Ranges of Ions in Solids. Vol.1, Pergamon Press, 1985.
ICRU (Allisy A. et al), Stopping Powers and Ranges for Protons and Alpha Particles, ICRU Report 49, 1993.
Scofield J.H. «Radiative Transitions», in «Atomic Inner-Shell Processes», B.Crasemann ed. (Academic Press, New York, 1975), pp.265−292.
Lewis H.W., Phys.Rev. 78, 1950, p.526
Stearns M., Phys. Rev. 76, 836.
Bhabha H.J., Proc. Roy. Soc. A154,195.
Moller C., Ann. D. Phys. 14, 531.
Сидоров Ю.В., Федорюк M.B., Шабунин М. И. Лекции по теории функций комплексного переменного. М.: Наука, 1989.
Лаврентьев М.А., Шабат Б. В. Методы теории функций комплексного переменного. М.: Наука, 1988.
Волковыский Л.И., Лунц Г. Л., Араманович И. Г. Сборник задач по теории функций комплексного переменного. М.: Наука, 1975.
Бицадзе А.В. Основы теории аналитических функций. М.: Наука, 1969.
Бремерман Г. Распределения, комплексные переменные и преобразования Фурье. М.: Мир, 1968.
Картан Анри. Элементарная теория аналитических функций одного и нескольких переменных. М.: ИЛ, 1963.
Свешников А.Г., Тихонов А. Н. Теория функций комплексной переменной. М.: Наука, 1973.
Федорюк М.В. Метод перевала. М.: Наука, 1977.
Хермандер Л. Введение в теорию функций нескольких комплексных переменных. М.: Мир, 1968.
Dusseau L., Ranchoux G., Polge G., Plattard D., Saigne F., Bessiere J. C., Fesquet J., Gasiot J., «High Energy Electrons Dose-Mapping Using Optically Stimulable Luminescent Films», presented in NSREC 99.
Бронштейн И. Н. Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука.
Стародубцев С.В., Романов A.M. Прохождение заряженных частиц через вещество. Ташкент. Изд-во АН УзССР, 1962.
Groom D.E., Klein S.R. Passage of particles through matter. The europ.Phys.Journal C.v.15, №l, p. l63.
Гришин B.K., Живописцев Ф. А., Иванов В. А. Математическая обработка и интерпретация физического эксперимента. Издательство Московского Университета, 1988.
Алексеев К.А. перевод «Вейвлеты, аппроксимации и статистические приложения в среде MATLAB. Руководство пользователя».
Каннингхам Дж. Методы вычисления доз при планировании облучения. Медицинская физика, 6,1999.
Cunningham J.R. Computer algorithms for photon beams. The modern technology of radiation oncology 1999. Medical Physics Publishing.
Leer J.W.H., Cover R., Kraus J.A.M., Togt J.Ch. and Buruma O.J.S. A quality assurance system based on ISO standards: experience in a radiotherapy department et all. Radiother. Onkol. 35: 75−81, 1995.
Fraas В., Hunt M., Kutcher G., Stern R., Van Dyke J., AAPM Radiation Therapy Committee Task Group 53: Quality assurance for clinical radiotherapy treatment planning, Med.Phys. 25, pp 1773−1829 (1998).
Chester R. Ramsley, Ivan L. Cordrey, Kelly M. Spencer, Adrian L. Oliver «Dosimetric verification of two commercially available three-dimensional treatment planning systems using the TG 23 test packege», Med.Phys. 26 (7), 1188−1195, July 1999.
Ahnesjo A. A pencil beam model for photon dose calculation. Med. Phys., v. 19, p. 263−274, 1992.
Ahnesjo A. Collapsed cone convolution of radiant energy for photon dose calculation. Med. Phys., v. 16, p. 577−592, 1989.
Nelson W.R., Hirayama H., Rogers D.W.O. «The EGS code system». Stanford linear acceleration center. International report SLAC, 265 (1985).
Klimanov V.A., Donskoy E.N., Smirnov V.V. et al, Energy deposition kernel for differential pencil beam and pencil beam of photons. Medical&Biological Engineering Computing, v. 35, Suppl. Part 2, p. 1112,1997.
Тейлор Б., Паркер В., Лангенберг Д. Фундаментальные константы и квантовая электродинамика. Москва. Атомиздат, 1972.
Худсон Д. Статистика для физиков. Москва. Мир. 1967.165. http://nuclphys.sinp.msu.ru/cdfe
Cohen L.O., Stephens W.F. Gamma-ray activation of carbon. Physics Review 2,263, 1959.
Kirichenko V.V., Arkatov Yu.M., Vatset P.I., Dogyust I.M., Khodyachikh A.F. Reaction C12(y, p) Bn at energy maximum 120 MeV. Nuclear Physics 27, 588, 1978.
Berman B.L., Fultz S.C., Caldwell J.T., Kelly M.A., Dietrich S.S. Photoneutron cross section for Ba238 and N14. Physics Review 2, 2318, 7012.
Komar A.P., Krzhemenek Ya., Yavor I.P. Photodesintegration of nitrogen/Niiclear Physics 34, 551, 62.
Veyssiere A., Beil H., Bergere R., Carlos P., Lepretre ., De Miniac A. A study of photoneutron contribution to the giant dipole resonance of s-d shell nuclei. Nuclear Physics, 227, 513, 1974.
Bangert К., Berg U.E.P., Junghans G., Stock R., Wienhard K. Charged photoparticles from the 160 giant resonance. Nuclear Physics, 376, 15, 1982.
Bethe H.A., Heitler W., Proc.Roy. Soc. 1934, A146, pp. 83.
Horsley R. J., Johns H.E. and Haslam R.N.H. Energy absorption in human tissue by nuclear processes with high-energy x-rays. Nucleonics. 1953, vol. 11, pp. 28.
Nath R., Epp E.R., Laughlin J.S., Swanson W.P., Bond W.P. Neutrons from high-energy x-ray medical accelerators: an estimate of risk to the radiotherapy patient. Med. Phys. 1984, vol. 11, pp. 231.
Allen P.D. and Chaudri M.A. Charged photoparticle production in tissue during radiotherapy. Med. Phys. Vol. 24, pp. 837.
Ing H., Nelson W.R. and Shore R. A. Unwanted photon and neutron radiation resulting from collimated photon beams interacting with the body of radiotherapy patients. Med. Phys. 1982, vol. 9, pp. 27.
Agosteo S., Para A.F., Gerardi F., Silari M., Torresin A. and Tosi G. Photoneutron dose in soft tissues phantoms irradiated by 25 MV x-rays. Phys. Med. Biol. 1993, vol. 38, pp. 1509.
Адо Ю.М., ВарзарьС.М., Костылев В. А., Сугрей В. И., Черняев А. П. Развитие специальности «Медицинская физика» в классических университетах. Медицинская физика, № 8, с. 72−75, 2000.
ВарзарьС.М., ТултаевА.В., Черняев А. П. Роль вторичных частиц при прохождении ионизирующих излучений через биологические среды. Медицинская физика № 9, с.58−67, 2001.
ВарзарьС.М., ТултаевА.В., Черняев А. П. Метод активного управления распределением дозы при лучевой терапии электронными пучками. Материалы I Евразийского конгресса помедицинской физике и инженерии. Медицинская физика № 11, т.1, с. 28, 2001.
Варзарь С.М., Тултаев А. В., Черняев А. П. Вторичные процессы от ионизирующих излучений в биологических средах. Сборник статей «Медицинская физика», Изд-во физического ф-та МГУ, 2002, с. 49.
Варзарь С.М., Тултаев А. В., Черняев А. П. Оценка эффективности облучения мишени пучком электронов в магнитном поле. Вестник МГУ. Серия 3. Физика. Астрономия, 2002, № 1, с. 24−27.
ВарзарьС.М., ЗенинВ.В., ТултаевА.В., Черняев А. П. Метод повышения эффективности облучения биологических объектов пучком электронов. Радиобиология и радиоэкология, 2002, № 2, с. 216−222.
Варламов В.В., Ишханов Б. С., Пытьев Ю. П., Черняев А. П. Редукционная обработка и оценка сечений фотоядерных реакций. Вестник Моск. ун-та, сер.З. Физика. Астрономия, т.25, № 4, 1984 года с. 53−60.
Варламов В.В., Ишханов Б. С., Бобышев В. Н., Черняев А. П., Юдин Д. В. Использование метода редукции для восстановления фотоядерных реакций. Ядерная спектр, и структура атомного ядра. Тезисы докладов XXXY сов., Л., 1985 год стр. 339.
Варламов В.В., Заикин П.Н.,'Капитонов И.М., Уфимцев М. В., Черняев А. П. Форма спектра квазимонохроматических фотонов и параметры сечений фотоядерных реакций. Известия АН СССР, сер.физич., 50 № 1, 1986 год, стр. 192−195.
Варламов В.В., Ишханов Б. С., Эрамжян Р. А. Анализ и оценка сечений каналов фоторасщепления ядра в области гигантского резонанса .Тез.докл.ХХХУ1 Сов. по спек, и струк. ат. ядра, Харьков 1986 год, с. 345.
Варламов В.В., Ишханов Б. С., Капитонов И. М., Сургутанов В. В., Хороненко А. А., Бобошин И. Н., Ленская Н. А., Черняев А. П. Массивы данных для ядерно-физических исследований в ВУЗах. Изв. высших уч. завед., сер. физика, т.29, № 9, 1986 год, стр. 4347.
Варламов В.В., Ишханов Б. С., Сургутанов В. В., Черняев А. П., Эрамжян Р. А. Анализ и оценка сечений каналов фоторасщепления ядра в области гигантского резананса. Известия АН СССР, сер.физич., т.51 № 1, 1987 год, стр.195−200.
Варламов В.В., Ишханов Б. С., Бобышев В. Н., Черняев А. П. Юдин Д.В. Восстановление сечений фотоядерных реакций методом редукции. Украинск.физ.журнал, т.32, N12, 1987 год, стр. 1799−1804.
Варламов В.В., Ишханов Б. С., Черняев А. П. Фоторасщепление ядра 6и в области энергий до 50 МэВ. Анализ сечений парциальных каналов. Ядерная спектр, и структура атомного ядра. Тезисы докладов XXXVII совещ. «Наука», 1987 год, с. 371.
Варламов В.В., Ефимкин Н. Г., Ленская Н. А., Черняев А.П.ллл
Структура сечения реакции Р (у, хп). Ядерная спектр, и структура атомного ядра. Тезисы докладов XXXVIII совещ., Л., 1988 год, с. 324.
Варламов B.B., Сургутанов B.B., Хороненко A.A., Черняев А. П. Принципы статистической оценки сечений фотоядер, реакций. Анализ и учет влияния систематических погрешностей. Вопросы ат. науки и техн. сер.: «Ядерные константы» вып. З, 1988 год, стр.50−59.
Варламов В.В., Ишханов Б. С., Черняев А. П. Кластерные эффекты в процессах фоторасщепления ядер 67и. Ядерная спектр, и структура атомного ядра. Тезисы докладов XXXIX совещ., Ташкент, «Наука», 1989 год, с. 311.
Варламов В.В., Ишханов Б. С., Черняев А. П. Фоторасщепление ядер и взаимодействие в конечном состояние. Ядерная спектр, и структура атомного ядра. Тезисы докладов XXXIX совещ., Ташкент, «Наука», 1989 г., с. 311.
Ишханов Б.С., Ефимкин Н. Г., Черняев А. П. Изучение проблемы надежности выделения структуры сечений фотоядерных реакцийв экспериментах различного типа. Ядерная спектр, и структура атомного ядра. Тезисы докладов 40-го сов. Л., 1990, с. 298.
Варламов В.В., Ишханов Б. С., Черняев А. П. Кластерные эффекты и взаимодействие в конечном состоянии в процессах фоторасщепления ядер ' Li. Изв. АН СССР сер. физическая т.54, N, с.561−568,1990 г.
Варламов В.В., Ишханов Б. С., Черняев А. П. Парциальные фотоядерные реакции и распадные свойства гигантского диполыюго резонанса. Известия АН СССР, сер. физическая, т.55, № 1,с.136−140,1991 г.
Варламов В.В., Ишханов Б. С., Ефимкин Н. Г., Черняев А. П. Надежность определения энергетической зависимости сечений фотоядерных реакций в экспериментах различного типа. Известия АН СССР, сер. физическая, т.55, № 5,с.1021−1026,1991 г.
Варламов В.В., Косыхин А. Е., Черняев А. П. Кластерныег *7эффекты при фоторасщеплении ядер ' Li и фотоядерные реакции на ядрах с А=3,4. Известия АН СССР, сер. физическая, т.56,№ 1,с.143−150,1992 г.
Антипина Н.А., Костылев В. А., Черняев А. П. Ионизирующие излучения в терапии. Биомедицинская радиоэлектроника, № 5, с. 11−19,2000.
Антипина Н.А., Костылев В. А., Черняев А. П. Оценка точности алгоритмов расчета дозы, применяемых в лучевой терапии. Препринт НИИЯФ МГУ-2001−43/683, 40 е., 2001,
Антипина Н.А., Костылев В. А., Черняев А. П. Оценка точности некоторых методов дозиметрического планирования. Биомедицинская радиоэлектроника, № 3, с. 62−70, 2002.
Евсеенко Л.В., Куракин А. В., Тултаев А. В., Черняев А. П. Математическая модель фантома человека в радионуклиднойдиагностике и терапии. Препринт НИИЯФ МГУ-2002−24/708, 63с.
Алексеева J1.B., Андреев А. А., Варзарь С. М., Плотников А. Б., Тултаев А. В., Черняев А. П. Модуляция распределения дозы при облучении биологических объектов пучком электронов. ПТЭ, № 3, 2003, с.120−124.
Алексеева JI.B., Варзарь С. М., Белоусов А. В., Грязнов С. В., Куракин А. А., Черняев А. П. Развитие новых методов повышения эффективности лучевой терапии пучками фотонов и электронов. Медицинская физика, № 2 (18), с.17−22, 2003.
Варзарь С.М., Черняев А. П. Моделирование равномерного распределения дозы в объеме мишени на пучках фотонов и электронов. Биомедицинские технологии и радиоэлектроника, № 3, 2003, с.45−50.
Белоусов А.В., Варзарь С. М., Грязнов С. В., Ермаков А. Н., Плотников А. Б., Черняев А. П., Шведунов В. И. Экспериментальное исследование влияния магнитного поля на распределение дозы пучков фотонов и электронов. Препринт НИИЯФ МГУ-2003−17/730, 27 с.
Варзарь С.М., Черняев А. П. Прохождение ионизирующего излучения через вещество. Теория и задачи. Учебное пособие. Изд-во учебно-научного центра довузовского образования. 2003 г., 128 с.
Черняев А.П. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом. Москва. Физматлит, 2004, 151 с.
Белоусов А.В., Варзарь С. М., Грязнов С. В., Куракин А. А., Черняев А. П. Влияние магнитного поля на распределение дозы пучка высокоэнергетичных фотонов Наукоемкие технологии, № 9, 2003, стр. 17−22.
Белоусов А.В., Грязнов С. В., Черняев А. П. Аналитическая оценка выражения для глубинного распределения дозы при прохождении электронов через вещество Препринт НИИЯФ МГУ-2003−20/733 С. 24.
Белоусов А.В., Грязнов С. В., Черняев А. П., Шведунов В. И. Применение магнитного поля для активного управления распределением дозы пучков фотонов и электронов. Медицинская физика, № 4(20), стр.16−21,2003.
Белоусов А.В., Плотников А. В., Шведунов В. И., Черняев А. П. Повышение эффективности облучения мишени пучками фотонов и электронов в лучевой терапии. ПТЭ, № 6, 2003, c. l 11−114.
Белоусов А.В., Черняев А. П. Аналитическое выражение для глубинного распределения дозы при прохождении электронов через вещество и его оценка. Вестник Моск. Ун-та.сер.Физика и астрономия, № 4, 2004, с. 37−41.
Черняев А.П. Развитие новых методов повышения эффективности лучевой терапии пучками фотонов и легких заряженных частиц. Наукоемкие технологии, 2004, № 5, с.3−14.
Куракин А.А., Черняев А. П. Вклад вторичных частиц в формировании поглощенной дозы при прохождении пучков фотонов и электронов через вещество. Медицинская физика, № 2, стр.9−16, 2004.
Белоусов А.В., Черняев А. П., Янушевская Т. П. Влияние фотоядерных реакций на ОБЭ пучков тормозных фотонов. Наукоемкие технологии, 2004, № 10, 3−10.

Заполнить форму текущей работой