Особенности моделирования адронных взаимодействий с помощью GEANT4 при решении задач лучевой терапии

А.Н. Соловьев1,2, аспирант, В.В. Федоров1, канд. техн. наук,
В.И. Потетня,1 канд. биол. наук, В.В. Нечаев 2, д-р физ.-мат. наук
1 Медицинский радиологический научный центр им. А.Ф. Цыба – Филиал
государственного бюджетного учреждения
«Федеральный медицинский исследовательский
центр им. П.А. Герцена» Министерства здравоохранения Российской Федерации
(Россия, Калужская область, 249036, Обнинск, ул. Жукова, 10,
Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її., Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її., Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.),
2 Московский государственный технический
университет радиотехники, электроники и автоматики
(Россия, 119454, Москва, пр-т Вернадского, д.78,
тел.(499) 4347447, 4349154, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

АННОТАЦИЯ

Розглянуто властивості моделювання взаємодії адронного випромінювання і речовини для розв’язування задач променевої терапії. Розроблено програмне забезпечення мовою Python і набір класів мовою C++ для ефективного управління адронними взаємодіями в модельних задачах. Розроблені засоби застосовано для оцінки дії нейтронного випромінювання з енергіями 14.5±1 МеВ.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

адронная терапия, Geant4, лучевая терапия, метод Монте-Карло.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Википедия—Свободная энциклопедия [Электронный ресурс] = Wikipedia, the free encyclopedia [200-?] — Режим доступа: http://ru.wikipedia.org, http://en.wikipedia.org.
2. Труфанов Г.Е., Асатурян М.А., Жаринов Г.М. Лучевая терапия. Том 2. — М. : Изд. группа ГЭОТАР-Медиа, 2007.
3. Беспалов В.И. Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом: Учеб. пособие. Изд. 4.—Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008.—369 с.
4. Sinclair Dr. W. K. et al (January 2003). «Relative biological effectiveness (RBE), quality factor (Q) and radiation weighting factor (Wr)». Annals of the ICRP 33 (4). ISBN 978-0-08-044311-9. ICRP Publication 92.
5. Попов В.И. Методы ЛПЭ-спектрометрии ионизирующих излучений. — М. : Атомиздат, 1978.— 136 с.
6. Соловьев А.Н. Компьютерное моделирование взаимодействия ионизирующего излучения и вещества // Информ. и телекоммуникационные технологии.—2013.—№20.— С. 35—43.
7. Asai M., I Kernel // Geant4 Tutorial Course, SLAC, 2014.
8. GEANT4 Simulation code. Introduction to GEANT4, user documentation [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://geant4.web.cern.ch/.
9. ROOT | A Data Analysis Framework [Электронный ресур]. — Режим доступа: http://root.cern.ch/
10. Caswell R.S., Coyne J.J. Interaction of Neutons and Secondary Charged Particles with Tissue: Secondary Particle Spectral // Radiation research.—1972.—No 52.—P. 448—470.
11. Caswell R.S., Coyne J.J., Randolph M.L. Kerma Factors of Elements and Compounds for Neutron Energies Below 30 MeV // Int. J. Appl. Radiat. Isov.—1982. —V.—P. 227—250.
12. http://bitbucket.org/mrrc/npplan
13. Соловьев А.Н. Автоматизированная распределенная система планирования лучевой терапии // Информ. и телекоммуникационные технологии.—2013. —№17.—С. 48—60.

СОЛОВЬЕВ Алексей Николаевич, инженер Медицинского радиологического научного центра им. А.Ф. Цыба — филиал государственного бюджетного учреждения «Федеральный медицинский исследовательский центр им. П.А. Герцена» Министерства здравоохранения Российской
Федерации, аспирант Московского государственного технического университета радиотехники, электроники и автоматики, который окончил 2012 г. Область научных исследований — информационные технологии в биологии и ядерной медицине, математическая физика, математические методы и пакеты в физических и радиобиологических задачах, нейросети и нейросетевые алгоритмы, обработка медицинских изображений. А.Н. Соловьев, В.В. Федоров, В.И. Потетня, В.В. Нечаев 118 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2015. V. 37.№ 3

ФЕДОРОВ Владимир Викторович, канд. техн. наук, инженер Медицинского радиологического научного центра им. А.Ф. Цыба—филиал государственного бюджетного учреждения «Федеральный медицинский исследовательский центр им. П.А. Герцена» Министерства здравоохранения Российской Федерации. В 1975 г. окончил Обнинский филиал Московского инженернофизического ин-та. Область научных исследований — биофизика.

ПОТЕТНЯ Владимир Иванович, канд. биол. наук, вед. науч. сотр. Медицинского радиологического научного центра им. А.Ф. Цыба — филиал государственного бюджетного учреждения «Федеральный медицинский исследовательский центр им. П.А. Герцена» Министерства здравоохранения Российской Федерации. В 1970 г. окончил Харьковский госуниверситет. Область научных исследований — биофизика, биомедицинская инженерия.

НЕЧАЕВ Валентин Викторович, академик РАЕН, д-р физ.-мат. наук, профессор, зав. кафедрой «Интеллектуальные технологии и системы» Московского государственного технического университета радиотехники, электроники и автоматики. В 1967 г. окончил Московский энергетический ин-т. Область научных исследований — математическое и компьютерное
моделирование сложных систем.

Полный текст: PDF (русский)