Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Воксельный фантом для дозиметрии и радиотерапии

ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Воксельный фантом для дозиметрии и радиотерапии"

На правах рукописи

Моисеенко Дмитрий Николаевич

ВОКСЕЛЬНЫЙ ФАНТОМ ДЛЯ ДОЗИМЕТРИИ И РАДИОТЕРАПИИ

Специальность 03.0 ПО 1 — радиобиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

14 ФЕВ 2013

Москва 2013

005049643

005049643

Работа выполнена на кафедре ядерной физики факультета естественных наук Обнинского института атомной энергетики - филиала НИЯУ МИФИ, г. Обнинск

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор

Кураченко Юрий Александрович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор

Ломанов Михаил Фёдорович ФГБУ ГНЦ РФ «Институт теоретической и экспериментальной физики»

главный научный сотрудник

доктор технических наук, профессор Наркевич Борис Ярославович

Российский научный онкологический центр им. H.H. Блохина РАМН

ведущий научный сотрудник

Ведущая организация:

ФГБУ «Медицинский радиологический научный центр» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, г. Обнинск

Защита состоится « 28 » февраля 2013 г. в 15 часов 30 мин на заседании диссертационного совета Д.501.001.65 при Биологическом факультете МГУ им. М. В. Ломоносова Московском Государственном Университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119992, Россия, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12, Биологический факультет МГУ, ауд._.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в течение месяца до защиты в отделе диссертаций по адресу: Фундаментальная библиотека МГУ, сектор А, этаж 8, комн. 812.

Отзывы на автореферат просим отправлять по адресу: Веселовой Т.В., Биологический ф-т МГУ, Ленинские горы, дом 1/12, Москва 119991. Факс: 8(495) 939-11-15

Автореферат разослан «_»_2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук

Веселова Т.В

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Численное моделирование анатомии человека является одной из наиболее быстро развивающихся областей в приложениях ядерной медицины и медицинской физики. Основным инструментом моделирования при этом является метод Монте-Карло. Очевидно, что при решении задач радионуклидной и лучевой диагностики и терапии требуется качественная дозиметрическая поддержка. Однако обеспечение этой поддержки обычно затруднено, по крайней мере, в трёх аспектах: (1) существует большое количество различных сценариев облучения; (2) при облучении могут применяться несколько видов излучения, которые взаимодействуют с веществом различным образом, например фотоны (и электроны), электроны, позитроны, альфа-частицы, нейтроны и протоны; (3) тело человека состоит из трёхмерных гетерогенных тканей и органов различной формы и плотности, что приводит к чрезвычайно сложной схеме формирования как терапевтической дозы, так и дозы в здоровых органах и тканях. Возможности непосредственного измерения дозы крайне ограничены, так как размещение и использование детекторов внутри человеческого тела сопряжено с рядом очевидных трудностей.

В настоящее время в мире широко используются численные фантомы тела человека совместно с транспортными кодами, реализующими метод Монте-Карло. При использовании этих фантомов точность оценки дозы в глубокозале-гающих органах зависит от качества моделирования композиции и материального состава тканей человеческого тела. В этом отношении именно вексельные фантомы являются наиболее точными моделями как отдельных органов и тканей, так и тела в целом. Вексельный фантом представляет собой модель тела человека, собранную из малых параллелепипедов — вокселей. Основой для построения воксельного фантома является набор томографических снимков конкретного человека. Описание воксельного фантома на языке входного файла

программы расчёта дозы есть, собственно говоря, «материализация» этого фантома, доступная для визуализации и использования в расчётах.

Итак, поскольку воксельные фантомы являются наиболее точными моделями тела человека, создание вексельных фантомов и их использование в радиотерапии и дозиметрии является актуальной научно-технической задачей.

Целью работы является создание вексельных антропоморфных фантомов и методов их применения в дозиметрии и радиотерапии. При этом решаются следующие основные задачи:

1. Развитие методик применения существующих воксельных фантомов для решения задачи нейтронозахватной и протонной лучевой терапии, а также в задаче дозиметрии при автомобильной гамма-съёмке местности.

2. Создание программного комплекса для построения и трехмерной визуализации воксельных фантомов по данным цветных фотографий и томографических снимков моделируемого объекта.

3. Использование воксельных фантомов для оценки распределения дозы в органах и тканях пострадавших в радиационных авариях.

4. Создание воксельных фантомов для задач радионуклидной вертебропла-стики метастазов позвоночника, терапии опухолей глаза и головного мозга и для дозиметрии в паллиативной терапии костных метастазов нижних конечностей.

Научная новизна настоящей работы заключается в следующем:

1. Создан программный комплекс для построения и трехмерной визуализации воксельных фантомов.

2. Созданы отечественные воксельные фантомы головы, позвоночного столба и нижних конечностей.

3. _ Впервые получены дозные коэффициенты для операторов мобильной ла-

боратории радиационной разведки.

4. Впервые создан и применён воксельный фантом позвоночного столба в дозиметрии при радионуклидной вертебропластике.

Практическая значимость:

1. Созданный программный комплекс построения фантомов позволяет формировать индивидуализированные вексельные фантомы человека или лабораторного животного.

2. Данный программный комплекс может быть положен в основу системы индивидуального дозиметрического планирования и дозиметрического контроля при проведении лучевой и радионуклидной терапии и диагностики, а также при радионуклидной вертебропластике метастазов позвоночника.

3. Использование прецизионных воксельных фантомов реальных пациентов вместо общепринятых в настоящее время идеализированных геометрических моделей позволяет повысить качество диагностики, терапии и дозиметрии.

Достоверность полученных результатов работы определяется использованием корректных теоретических методов, строгостью применяемого математического аппарата, а также хорошим согласием с экспериментом и результатами расчетов других авторов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Метод создания и визуализации воксельных фантомов человека и лабораторных животных.

2. Алгоритмы и программное обеспечение для анализа фотографий и КТ-сканов, их интерпретации в воксельном фантоме, а также Ю и ЗБ визуализации фантомов.

3. Серия воксельных фантомов для задач дозиметрии и радиотерапии.

4. Ретроспективный анализ распределения дозы в теле пострадавшего для трёх случаев аварийного облучения.

5. Распределение доз при нейтронозахватной и протонной лучевой терапии.

Апробация работы: Основные материалы и положения работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях и семинарах:

VII Региональная научная конференция «Техногенные системы и экологический риск», Обнинск, 22 апреля 2010.

III Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика 2010», Москва, 21-25 июня 2010 г.

Научная конференция «50 лет Общегосударственной радиометрической службе», Обнинск, 31 мая - 02 июня 2011 г.

8th International Conférence NUCLEAR AND RADIATION PHYSICS ICNRP' 11, September 20-23, Almaty, Kazakhstan 2011 r.

Научная сессия «НИЯУ МИФИ-2012 г.», Москва, 30 января-04 февраля 2012 г.

Международная школа-семинар по ядерным технологиям для студентов, аспирантов, молодых учёных и специалистов «Черемшанские чтения», г. Димитровград, 24-27 апреля 2012 г.

V Троицкая конференция «Медицинская физика и инновации в медицине», г. Троицк, 4-7 июня, 2012 г.

VII Российская конференция по радиохимии «Радиохимия 2012», г. Димитровград, 15-19 октября, 2012 г.

Публикации:

Материалы диссертации опубликованы в 26 печатных работах: 3 статьях в рекомендованных ВАК научных журналах, 23 в научных трудах и тезисах конференций.

Структура и объем диссертации:

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, и списка используемой литературы. Общий объем составляет 183 страницы печатного текста, включая 60 рисунков и 23 таблицы. Список литературы включает 278 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во Введении обосновывается актуальность проблемы, изложены цели и задачи исследования. Обоснована необходимость разработки метода создания вексельных фантомов, показана степень новизны и практической значимости результатов, сформулированы положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены общие вопросы, включая литературно-исторический обзор, и выявлены основные требования, предъявляемые к вексельным фантомам, область их использования в России и за рубежом. Обозначены преимущества и недостатки воксельных фантомов по сравнению с иньми типами численных фантомов.

Вторая глава посвящена решению задачи дозиметрии при нейтронозах-ватной терапии (НЗТ) злокачественных новообразований головного мозга. Приводятся сравнительные характеристики действующего реактора TAPIRO и проектируемой медицинской установки МАРС. Реактор TAPIRO с эпитепловой колонной многие годы использовался как полигон для предклинических исследований и расчётов в проблеме НЗТ. Реакторная установка МАРС была спроектирована для лечения онкологических больных методами нейтроносоударной, сочетанной и нейтронозахватной терапии в госпитально-стационарном режиме. Последняя версия установки МАРС предусматривает вывод двух нейтронных терапевтических пучков: а) для НЗТ и Ь) для радиобиологических экспериментов, нейтроносоударной терапии и др. При выполнении настоящей работы модель опухоли объёмом 680 мм3 была помещена в затылочную область воксель-ного фантома Simbo (Рис.1). Фантом Simbo является комбинацией воксельного фантома Zubal Head (размер вокселя 2.2x2.2x1.4 мм3) и аналитического фантома AMALE. Фантом Simbo был предварительно адаптирован и использован в задаче дозиметрии при автомобильной гамма-съёмке местности. С помощью пакета программ MCNP и рассмотренных выше моделей специализированных реакторов для нейтронозахватной терапии были рассчитаны дозовые нагрузки на критические органы и весь организм в целом для воксельного фантома. За-

Рис. 1 Продольное сечение фантома Simbo

дача формулировалась следующим образом: определить дозовые нагрузки при облучении фантома пучком нейтронов реакторов TAPIRO и МАРС при условии подведения требуемой терапевтической дозы 60 Гр-экв к каждому из вокселей мишени-опухоли. Облучение проводилось со стороны затылка

фантома, поле облучения определялось «стандартным» сечением пучка (TAPIRO - 10x10 см2, МАРС - окружность радиусом 5 см). В табл. 1 представлены рассчитанные дозовые нагрузки.

Таблица 1

Дозы в критических органах (числитель - доза нейтронов, знаменатель - полная доза)

Реактор TAPIRO

Орган \ ткань І^ШІП І^шах Dmean

Опухоль; Гр-экв 59/60 101/110 80/85

Левый хрусталик; сГр 10/13 100/430 56/160

Правый хрусталик; сГр о/о 120/400 28/30

Красный костный мозг; сГр 300/330 3730/4500 1120/1370

Спинной мозг; сГр 680 / 740 3920 / 4660 1420/1710

Щитовидная железа; сГр — — 203 / 320

Реактор МАРС

Орган \ ткань Dmax •Ornean

Опухоль; Гр-экв 58/60 100/109 78/83

Левый хрусталик; сГр 21/30 700 / 830 186/250

Правый хрусталик; сГр 0/8 1040/1160 104/104

Красный костный мозг; сГр 350/390 3925 / 4380 1300/1500

Спинной мозг; сГр 740 / 820 3750/4230 1400/1640

Щитовидная железа; сГр — — 360/440

Из представленных результатов можно сделать вывод, что средняя дозо-вая нагрузка на критические органы пациента у реактора TAPIRO и проектируемой реакторной установки МАРС практически одинакова. Но вследствие существенно большей интенсивности на выходе пучка реактора МАРС, время экспозиции при его применении намного меньше 11 мин против 65 мин). Данное обстоятельство определяет преимущество установки МАРС, позволяющей обеспечить более комфортную обстановку для пациента.

Третья глава диссертационной работы посвящена решению задачи дозиметрии при протонной лучевой терапии глаза и окологлазной области. Автором были рассмотрены две мишени - малая мишень (6.8 мм3) и большая (760 мм3). Также были рассмотрены два типа облучения - фронтальное и латеральное, т.е. боковое (Рис.2). Эти две мишени являются предельными случаями современной практики. По утверждениям специалистов, минимальные размеры диагностируемой опухоли в данном случае (~ 2 мм), что соответствует размеру вокселя. Минимальный диаметр протонного пучка после фокусирования - того же порядка величины. С другой стороны, из литературы ясно, что лучевая терапия проводится и для опухолей довольно большой величины ~ 1 см (на периферии области глаза). Поэтому первая мишень является предельным случаем минимального лучевого воздействия, вторая - максимального. Для решения задачи был использован воксельный фантом Zubal Head.

Рис. 2 Фронтальное облучение малой мишени (слева) и латеральное облучение

большой мишени (справа)

Малая мишень. Локализация малой мишени показана на рис.2. Эта опухоль занимала одну ячейку фантома, т. е. её размеры 2.2x2.2x1.4 мм3. Соответственно этому размеру мишени диаметр пучка был выбран равным 0.2 см, а его ось проходила через центр мишени. Назначенная терапевтическая доза в данном случае 60 Гр. Кривая Брэгга для моноэнергетических протонов имеет острый пик в конце пробега частиц, поэтому регулируя энергию протонов, можно подобрать «пик Брэгга» к объёму облучаемой мишени. При фронтальном облучении потребовалась энергия протонов 45 МэВ, при латеральном 50 МэВ. В таблице 2 показаны лучевые нагрузки на отдельные органы вблизи мишени при фронтальном и латеральном облучении, полученные с помощью программного кода МСЫР. В обоих случаях поглощённые дозы фотонного и нейтронного излучения не превышают 1 мГр.

Большая мишень. Локализация мишени показана на рис.3.2. Опухоль занимала 112 ячеек фантома, т. е. её размеры 0.88x0.88x0.98 смЗ. Диаметр пучка был выбран равным 1 см, а его ось проходила через центр мишени. Терапевтическая доза в любой из ячеек мишени в данном случае должна быть не менее назначенной (60 Гр). В таблице 3 показаны лучевые нагрузки на отдельные органы вблизи мишени при фронтальном и латеральном облучении, полученные с помощью программного кода МСЫР. В обоих случаях поглощённые дозы фотонного и нейтронного излучения не превышают 36 мГр. Для равномерного облучения всего объёма большой мишени была проведена оптимизация пика Брэгга (уширение) методом «скользящего допуска». Это метод опирается на нелинейное программирование и позволяет решать задачи оптимизации в самой общей постановке.

Таблица 2

Дозовые нагрузки при двух типах облучения (малая мишень)

Протоны Фронтально, мГр Латерально, мГр

Хрусталик левый макс. 27600 38.7

средн. 2320 4.51

правый макс. 0 0

средн. 0 0

Глаз левый макс. 54500 54600

средн. 187 341

правый макс. 0 0

средн. 0 0

Глазное яблоко левое макс. 24100 38.7

средн. 70 4.5

правое макс. 0 0

средн. 0 0

Таблица 3

Дозовые нагрузки при двух типах облучения (большая мишень)

Протоны Фронтально, Гр Латерально, Гр

левый макс. 479 17.1

Хрусталик средн. 354 3.02

правый макс. 0 0

средн. 0 0

левый макс. 1150 2020

Глаз средн. 71.7 175

правый макс. 0 0

средн. 0 0

Глазное левое макс. 6900 767

яблоко средн. 19.9 28.2

правое макс. 0 0

средн. 0 0

Из представленных данных ясно, что опухоль малых размеров (менее 2 мм) можно облучать как фронтально, так и латерально. Облучение большой опухоли фронтально недопустимо, т.к. при облучении широким пучком протонов недопустимо повреждается хрусталик. Отсюда следует, в частности, что большие опухоли можно облучать только латерально.

В четвертой главе представлены результаты решения задачи ретроспективной дозиметрии для трех случаев аварийного облучения:

11

1. Авария на критической сборке в г. Саров (Российская Федерация);

2. Аварийное облучение промышленным источником 1921г (Перу);

3. Аварийное облучение промышленным источником 1921г (Иран).

В расчётах применялся вексельный фантом \TP-Man (Рис. 3) и программный код МСЫР. Размер вокселя в этом фантоме достаточно велик: 4x4x4 мм3, но при этом фантом У1Р-Мап описывает тело взрослого человека полностью — данное обстоятельство существенно в задаче анализа облучения в радиационной аварии. Для ускорения расчёта исходный фантом был несколько изменён — область от середины бедра и ниже была удалена.

Авария в Сарове. В результате аварии на под-критическом стенде ФКБН-2М экспериментатор подвергся облучению нейтронным и фотонным излучением. Условия аварийного облучения, такие как общее число делений, энергетический спектр нейтронного и фотонного потоков, расстояние сборка-исследователь, были восстановлены с опорой на литературные данные. В литературе приведены лишь интегральные оценки поглощённых доз, поэтому ос-основное внимание в расчётах было направлено на воспроизведение этих характеристик. Сопоставление литературных (измеренных) данных и результатов расчёта проведено в табл. 4.Таблица 4

Интегральные характеристики аварийного облучения в Сарове

Поглощённая доза, Гр Литературные данные Настоящая работа

Гоудь (нейтооны4) 45 ±5 44 ±7

Гюуль СсЬотоны) 3.5 ±0.3 6± 1

Тело (нейтооны4) 8-11 11 ±2

Зубы (ботоны) 4.5 ±0.4 4.0 ±0.7

Средняя поглощённая доза нейтронов в теле в пределах погрешности согласуется с показаниями дозиметра. Поглощённая доза фотонов в зубах также в пределах погрешности согласуется с результатами измерений. Поглощённая

12

«М іДИі 1ЦДРР ШНЩ ЯН!

щами ■И шиї

Рис.3 Фантом У1Р-Мап

доза фотонов в области расположения индивидуального дозиметра ГНЕЙС (грудь) оказалась выше показаний дозиметра. В целом можно считать, что выбранная схема вполне адекватно описывает условия аварийного облучения. Следует отметить, что дополнительно при выполнении работы были получены значения доз в 34 органах и тканях. Подобные данные отсутствуют в литературе.

Авария в Перу. Перуанский сварщик случайно обнаружил неизвестный предмет, оказавшийся промышленным радиоактивный источником 1921г активностью 1.37 ТБк. В течение 7 часов источник находился в заднем кармане его брюк (Рис. 4). Ретроспективная дозиметрия была выполнена тремя исследовательскими группами:

1. Instituto de Enfermedades Neoplástica (INEN, Перу)

2. Instituí de Protection et de Surete Nucleaire (IPSN, Франция)

3. REACT/TS (США)

Однако в отчетах этих групп не представлено полной картины распределения доз. Французская команда использовала аналитический фантом совместно с кодом Монте-Карло. Исследователи из США .... провели схожие симуляции,

Рис. 4 Последствия облучения сварщика в Перу используя код Монте-Карло

MCNP4B совместно с аналитическим фантомом MIRD. Сравнение полученных поглощённых доз представлено в табл. 5.

Таблица 5

Дозы фотонного излучения (Гр) при аварии в Перу

Орган ШЕЫ 1Р8Ы КЕАСТ/ТБ Настоящая работа

Кожа 9966 11752 10080 10101

Сигмовидная кишка - _ 22 5

Гонады 23 28 11 24

Мочевой пузырь 18 21 16 17

Как видно из табл. 5, в настоящей работе были получены значения поглощённых доз, близкие к ранее полученным расчётным значениям. К сожалению, значение поглощённой дозы для сигмовидной кишки получено лишь одной группой исследователей, поэтому надёжное сопоставление не представляется возможным. Но полученное 4.5-кратное различие может быть объяснено тем обстоятельством, что аналитический фантом МИШ (группа КЕАСТ/ТБ) весьма условно описывает ноги человека и ягодичные мышцы - два усечённых конуса, в то время как фантом У1Р-Мап располагает анатомически верным прецизионным описанием. По этой же причине группа из США получила значение поглощённой дозы в гонадах в 2 раза меньше, чем все остальные группы. На лицо явный недостаток аналитического описания тела человека.

Дополнительно в диссертационной работе были оценены дозовые нагрузки на критические органы, отсутствующие в литературе (табл. 6). Эти данные, возможно, были бы полезны в своё время при диагностике и лечении пострадавшего.

Таблица 6

Дозы при аварии в Перу, полученные в настоящей работе

Орган Поглощённая доза, Гр Орган Поглощённая доза, Гр

Прямая кишка •36.4 Предстательная железа 27.7

Красный костный мозг 7.8 Нервная система 10.6

Тонкая кишка 2.4

Дозы на другие органы и ткани весьма малы (менее 1 Гр) и поэтому не представлены в табл. 6.

Авария в Иране. Рабочий электростанции обнаружил блестящий предмет и подобрал его. В результате в течение 2-х часов он носил в нагрудном кармане промышленный источник 1921г активностью 185 ГБк. Точное положение капсулы с 1921г неизвестно, поскольку рабочий часто менял своё положение, и капсула могла свободно перемещаться по обширному карману комбинезона. Об этом же говорит и характер ожогов. На рис. 5 представлено расположение радиационных ожогов, полученных пострадавшим.

По внешним признакам (острая боль в груди и тошнота) разумно предположить поглощённую дозу на тело, примерно равную 2 Гр. Однако исследовательская группа, занимавшаяся расчётами для этой аварии (Institut de Protection et de Surete Nucléaire (IPSN, Франция)) получила расчётную верхнюю оценку поглощённой дозы, равную 600 мГр. Автором были получены оценки поглощённых доз в органах грудной клетки и брюшной полости. Средняя поглощённая доза на тело составила 200 мГр, что на порядок меньше симптоматической (тошнота, боль в груди, рвотные позывы). Ожог же грудной клетки соответствует поглощённой дозе, равной ~ 40 Гр. Вероятным объяснением различия значений рассчитанных поглощённых доз и симптоматических является заниженное в несколько раз значение активности источника (примерно в 6 - 10 раз). К

таким же выводам пришла французская команда, помогавшая расследовать этот случай.

Рис.5 Локализация ожогов иранского рабочего

В пятой главе описано программное обеспечение для создания и визуализации воксельных фантомов, развитое при выполнении работы. С помощью этой программы пользователь может обрабатывать многоцветные фотографии срезов или же томографические снимки моделируемого объекта для получения файлов в формате программы MCNP.

На основе данных проекта Visible Human Project и с помощью программы Fantomas автором созданы два воксельных фантома ноги человека и воксель-ный фантом головы. Фантомы ног отличаются размером вокселя. Так, для первого фантома воксель имеет размеры 5x5x10 мм3, для второго — 2x2x5 мм3. Второй фантом ноги был использован для решения задачи внешней дозиметрии при паллиативном лечении костных метастазов самарием-оксабифор, 153Sm. Воксельные фантомы ног представлены на рис.6 в сравнении с аналитическим фантомом MIRD. Воксельный фантов головы служит существенным дополнением уже упоминавшегося фантома Zubal Head. Упрощённое стилизованное описание ротовой полости, позвоночника, спинного мозга, щитовидной железы (критические органы!), мягких тканей заменено их прецизионным воксельным описанием. Для трехмерной визуализации воксельных фантомов автором была создана программа Phantom 3D.

Рис.6 Слева первый и второй (прецизионный) фантом ноги, справа нижняя часть фантома МШ Цифрами обозначено: 1-кость ноги,2-мягкая ткань, 3-толстая кишка

На рис. 7 представлены ЗБ-воксельные фантомы ноги (2-я версия) и головы (нижняя часть).

Рис. 7 Вексельные фантомы ноги и головы. Изображение получено с помощью программы Phantom 3D

Размер вокселя созданного автором фантома нижней части головы составлял соответственно 1.67x1.67x1.67 мм3. Таким образом, объём вокселя со-

ставил 4.5 мм3 , что в 1.5 раза меньше объёма вокселя исходного фантома Zubal Head. Всего для построения фантома было использовано 1035504 вокселей.

Радионуклидная вертебропластика требует надежного дозиметрического планирования. Для задач радионуклидной вертебропластики были созданы 2 вексельных фантома — позвонка L-1 и части позвоночного столба от позвонка L-1 до Th-5. На рис. 8 представлен воксельный фантом позвонка L-1 с остеоли-тическим метастазом. Фантом получен на основе томографических изображений позвонка реального пациента. Размер вокселя соответствует предельным возможностям визуализации: 0.334x0.334x1.25 мм3, полная размерность предметной области 2889216 вокселей.

На рис. 9 представлен воксельный фантом позвоночного столба из 9 позвонков. Размеры вокселя составляют 0.387x0.387x1.25 мм3, полная размерность предметной области более 21 млн вокселей. Эта модель также основана на томографии реального пациента: при вертебопластике зачастую приходится оперировать несколько позвонков.

Рис.8 Внешний вид вексельного фантома позвонка Ь-1 с остеолетическим метастазом. Костная ткань — белый цвет, метастаз — синий цвет, спинной мозг — желтый цвет и красный костный мозг — красный цвет. Окружающая мягкая ткань для наглядности сделана прозрачной

Рис. 9. Вексельный фантом позвоночного столба. Оперированные (т. е. заполненные костным цементом) литические метастазы находятся в позвонках Ы, ТН-12, ТЪ-11, Тк-10, ТЪ-9, ТИ-5 и выделены красным цветом

Воксельный фантом Zubal Head широко используется научным сообществом, но по современным представлениям размер векселя данного фантома слишком велик. По этой причине была создана новая версия воксельного фантома Voxel Head с вокселем 0.75x0.75x1.25 мм3, соответствующим современным возможностям визуализации. При этом полная размерность предметной области увеличилась и составила более 20 млн вокселей. За основу были приняты томографические изображения головы реального человека. На рис. 10 представлен внешний вид воксельного фантома Voxel Head.

Химический состав и плотность тканей были взяты из Публикации МКРЗ №89. Для сегментации кожных покровов воксельного фантома была разработана специальная утилита — SkinMaker, позволяющая автоматически изменять толщину кожи фантома без ручной обработки.

Рис. 10. Внешний вид вокселъного фантома головы Voxel Head (последовательное снятие слоев вокселей) в сравнении с воксельным фантомом Zubal

Head

Таким образом, кроме меньшего размера вокселя (по объёму на порядок в сравнении с общепринятым) вексельный фантом Voxel Head имеет и более детальное описание (в частности, кожных покровов и др.) При этом толщина кожи составляет один воксель, то есть всего 0.75 мм, что делает анализ поглощенной дозы в коже лица более адекватным.

выводы

1. Развитый метод применения вексельных фантомов был использован в задачах нейтронозахватной терапии опухолей головного мозга, протонной лучевой терапии опухолей глаза и в задаче дозиметрии. Получены дозные коэффициенты для оператора мобильной лаборатории радиационной разведки

2. Создано программное обеспечение для построения и трёхмерной визуализации воксельных фантомов человека и лабораторных животных по данным фотографий срезов или КТ-снимкам.

3. Осуществлен ретроспективный анализ распределения дозы по телу человека в трёх тяжёлых радиационных авариях, связанных с нейтронным и гамма-переоблучением. Полученные результаты в целом подтверждают принятые мировым сообществом, а в отдельных аспектах существенно их дополняют.

4. Создана группа воксельных фантомов, состоящая из фантомом нижних конечностей, головы, отдельного позвонка, а также фантом части позвоночного столба человека, состоящий из 9 позвонков. Воксельный фантом позвоночного столба был использован для предварительного дозиметрического планирования радионуклидной вертебропластики.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

1. Кураченко Ю. А., Моисеенко Д.Н., МАРС и TAPIRO: реакторы малой мощности для нейтронозахватной терапии.// Известия вузов. Ядерная энергетика.- 2010. -№ 1.-С. 153-163.

2. Моисеенко Д.Н., Кураченко Ю.А., Анализ тяжелых радиационных аварий с помощью воксельного антропоморфного фантома. // Известия вузов. Ядерная энергетика. - 2012. - № 4. - С. 152-160

3". Моисеенко Д.Н., Кураченко Ю.А., Воксельные фантомы в задачах медицинской физики. // Медицинская физика. — 2012. — № 3. — С. 27—34

4. Кураченко Ю.А., Моисеенко Д.Н., Дозовые нагрузки при нейтронно-захватной терапии на реакторах «МАРС» и TAPIRO.// Ш Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика 2010» 21-25 июня 2010 г. Сборник материалов, т. 2, с. 58 - 61.

5. Кураченко Ю.А., Моисеенко Д.Н., Проблема создания отечественного воксельного антропоморфного фантома.// III Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика 2010» 21-25 июня 2010 г. Сборник материалов, т. 2, с. 448 - 450.

6. Kurachenko Yu.A., Moiseenko D.N., Monte Carlo simulation of photon eye therapy with voxel anthropomorphic phantom// 8th International Conference NUCLEAR AND RADIATION PHYSICS: Absracts - Almaty, Kazakhstan, September 20-23, 2011. - P. 274-275.

7. Kurachenko Yu.A., Moiseenko D.N., Radiation dose to critical organs at neutron capture therapy// 8th International Conference NUCLEAR AND RADIA-HON PHYSICS: Absracts - Almaty, Kazakhstan, September 20-23, 2011. - P. 281.

8. Kurachenko Yu.A., Moiseenko D.N., Radiation dose to critical organs at proton therapy// 8th International Conference NUCLEAR AND RADIATION PHYSICS: Absracts - Almaty, Kazakhstan, September 20-23, 2011. - P. 282.

9. Kurachenko Yu.A., Moiseenko D.N., Towards the Russian voxel anthropomorphic phantom// 8th International Conference NUCLEAR AND RADIATION PHYSICS: Absracts - Almaty, Kazakhstan, September 20-23, 2011. - P. 290.

10. Moiseenko D.N., Kurachenko Yu.A., Klyopov A.N., Voxel models for dose estimation at palliative treatment of bone metastases// 8th International Conference NUCLEAR AND RADIATION PHYSICS: Absracts - Almaty, Kazakhstan, September 20-23, 2011. -P. 291.

11. Моисеенко Д.Н., Кураченко Ю.А., Вексельный фантом в дозиметрическом планировании радионуклидной вертебропластики при метастатическом поражении позвонков.// V Троицкая конференция «Медицинская физика и инновации в медицине, 4-7 июня, 2012 г., Сборник докладов, т. 1, с. 405-407.

12. Кураченко Ю.А., Вознесенский Н.К., Моисеенко Д.Н., Вознесенская Н.Н., Актуальные проблемы радионуклидной синергической вертебропластики. // Тезисы 7-ой Российской конференции по радиохимии "Радиохимия-2012", г. Димитровград, 15-19 октября, 2012 г., с. 382.

Подин сана к печати M. i3 Tiçsnit i00 Заказ -¿f

Отпечатано н отделе оперативной печати

фнзнческого факультета МГУ

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Моисеенко, Дмитрий Николаевич

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

§ 1.1 Введение.

§ 1.2 Численные фантомы.

§ 1.3 Стилизованные фантомы.

§ 1.4 Воксельные фантомы.

1.4.1 Метод создания воксельных фантомов.

1.4.2 Существующие воксельные фантомы.

1.4.3 Программное обеспечение для создания и визуализации воксельных фантомов.

§1.5 Краткие выводы к Главе 1.

ГЛАВА II. НЕЙТРОНОЗАХВАТНАЯ ЗАДАЧА.

§ 2.1 Введение.

§ 2.2 Нейтронозахватная терапия.

§ 2.3 Специализированные реакторы для нейтронозахватной терапии.

2.3.1 Реактор «TAPIRO».

2.3.2 Реакторная установка «МАРС».

§ 2.4 Материалы и методы.

2.4.1 Программы расчета транспорта излучений.

2.4.2 Вокселъный фантом.

2.4.3 Проверка фантома Simbo.

2.4.4 Реакторные модели.

2.4.5 Ядерные данные и типы оценок.

§ 2.5 Результаты и обсуждения.

§ 2.6 Краткие выводы к Главе II.

ГЛАВА III. ПРОТОННАЯ ЗАДАЧА.

§ 3.1 Введение.

§ 3.2 Протонная лучевая терапия.

§ 3.3 Анатомия глаза.

§ 3.4 Материалы и методы.

§ 3.5 Результаты и обсуждения.

3.5.1 Опухоль малого размера.

3.5.2 Опухоль большого размера.

3.5.3 Краткое описание алгоритма МСД.

3.5.4 Подготовка базы данных и решение задачи оптимизации.

§ 3.6 Краткие выводы к Главе III.

ГЛАВА IV. ВОКСЕЛЬНЫЙ ФАНТОМ В РЕТРОСПЕКТИВНОЙ ДОЗИМЕТРИИ.

§ 4.1 Введение.

§ 4.2 Авария на критическом стенде в Сарове.

4.2.1 Введение.

4.2.2 Методы и материалы.

4.2.3 Результаты и обсуждение.

§ 4.2 Аварийное облучение промышленным источником 1г в г.Янанго (Перу).

4.2.1 Введение.

4.2.2 Методы и материалы.

4.2.3 Результаты и обсуждения.

§ 4.3 Аварийное облучение промышленным источником 1г в г.Гилан (Иран).

4.3.1 Введение.

4.3.2 Методы и материалы.

4.3.3 Результаты и обсуждения.

§ 4.4 Краткие выводы к Главе IV.

ГЛАВА V. СОЗДАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ И ОРИГИНАЛЬНЫХ ФАНТОМОВ.

§ 5.1 Введение.

§ 5.2 Материалы для сегментации и ПО.

5.2.1 Visible Human Project.

5.2.2 Fantomas.

5.2.3 Phantom3D.

5.2.4 Visual Dose.

§ 5.3 Воксельные фантомы ноги.

5.3.1 Воксельные фантомы ног. Первый опыт создания.

5.3.2 Дозиметрия при паллиативном лечении костных метастазов.

§ 5.4 Воксельные фантомы головы.

5.4.1 Воксельные фантом головы с VHS.

5.4.2 Воксельньш фантом головы с KT.

§ 5.5 Воксельные фантомы позвоночного столба.

5.5.1 Воксельньш фантом позвонка L-1.

5.5.2 Вексельный фантом позвоночного столба (Ll-Th5).

§ 5.5 Краткие выводы к Главе V.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Воксельный фантом для дозиметрии и радиотерапии"

Численное моделирование анатомии человека является одной из наиболее быстро развивающихся областей в приложениях ядерной медицины и медицинской физики. Основным инструментом моделирования при этом является метод Монте-Карло. Очевидно, что при решении задач радионуклидной и лучевой диагностики и терапии требуется качественная дозиметрическая поддержка. Однако обеспечение этой поддержки обычно затруднено, по крайней мере, в трёх аспектах: (1) существует большое количество различных сценариев облучения; (2) при облучении могут применяться несколько видов излучения, которые взаимодействуют с веществом различным образом, например фотоны (и электроны), электроны, позитроны, альфа-частицы, нейтроны и протоны; (3) тело человека состоит из трёхмерных гетерогенных тканей и органов различной формы и плотности, что приводит к чрезвычайно сложной схеме формирования как терапевтической дозы, так и дозы в здоровых органах и тканях. Возможности непосредственного измерения дозы крайне ограничены, так как размещение и использование детекторов внутри человеческого тела сопряжено с рядом очевидных трудностей.

В настоящее время -в- мире -широко используются численные фантомы тела человека совместно с транспортными кодами, реализующими метод Монте-Карло. При использовании этих фантомов точность оценки дозы в глубокозалегающих органах зависит от качества моделирования композиции и материального состава тканей человеческого тела. В этом отношении именно воксельные фантомы являются наиболее точными моделями как отдельных органов и тканей, так и тела в целом. Воксельный фантом представляет собой модель тела человека, собранную из малых параллелепипедов - вокселей. Основой для построения воксельного фантома является набор томографических снимков конкретного человека. Описание воксельного фантома на языке входного файла программы расчёта дозы есть, собственно говоря, «материализация» этого фантома, доступная для визуализации и использования в расчётах.

Итак, поскольку вексельные фантомы являются наиболее точными моделями тела человека, создание воксельных фантомов и их использование в радиотерапии и дозиметрии является актуальной научно-технической задачей.

Целью работы является создание воксельных антропоморфных фантомов и методов их применения в дозиметрии и радиотерапии. При этом решаются следующие основные задачи:

1. Развитие методик применения существующих воксельных фантомов для решения задачи нейтронозахватной и протонной лучевой терапии, а также в задаче дозиметрии при автомобильной гамма-съёмке местности.

2. Создание программного комплекса для построения и трехмерной визуализации воксельных фантомов по данным цветных фотографий и томографических снимков моделируемого объекта.

3. Использование воксельных фантомов для оценки распределения дозы в о р ган ахи тк а н я хп остр ада вш их ^радиационных авариях^

4. Создание воксельных фантомов для задач радионуклидной вертебропластики метастазов позвоночника, терапии опухолей глаза и головного мозга и для дозиметрии в паллиативной терапии костных метастазов нижних конечностей.

Научная новизна настоящей работы заключается в следующем:

1. Создан программный комплекс для построения и трехмерной визуализации воксельных фантомов.

2. Созданы отечественные воксельные фантомы головы, позвоночного столба и нижних конечностей.

3. Впервые получены дозные коэффициенты для операторов мобильной лаборатории радиационной разведки.

4. Впервые создан и применён вексельный фантом позвоночного столба в дозиметрии при радионуклидной вертебрепластике.

Практическая значимость:

1. Созданный программный комплекс построения фантомов позволяет формировать индивидуализированные воксельные фантомы человека или лабораторного животного.

2. Данный программный комплекс может быть положен в основу системы индивидуального дозиметрического планирования и дозиметрического контроля при проведении лучевой и радионуклидной терапии и диагностики, а также при радионуклидной вертебропластике метастазов позвоночника.

3. Использование прецизионных воксельных фантомов реальных пациентов вместо общепринятых в настоящее время идеализированных геометрических моделей позволяет повысить качество диагностики, терапии и дозиметрии.

Достоверность полученных результатов работы определяется использованием корректныхтеоретических методов,строгостью применяемого математического аппарата, а также хорошим согласием с экспериментом и результатами расчетов других авторов. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Метод создания и визуализации воксельных фантомов человека и лабораторных животных.

2. Алгоритмы и программное обеспечение для анализа фотографий и КТ-сканов, их интерпретации в воксельном фантоме, а также Ю и 3£) визуализации фантомов.

3. Серия воксельных фантомов для задач дозиметрии и радиотерапии.

4. Ретроспективный анализ распределения дозы в теле пострадавшего для трёх случаев аварийного облучения.

5. Распределение доз при нейтронозахватной и протонной лучевой терапии.

Апробация работы: Основные материалы и положения работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях и семинарах:

VII Региональная научная конференция «Техногенные системы и экологический риск», Обнинск, 22 апреля 2010.

III Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика 2010», Москва, 21-25 июня 2010 г.

Научная конференция «50 лет Общегосударственной радиометрической службе», Обнинск, 31 мая - 02 июня 2011 г.

8th International Conférence NUCLEAR AND RADIATION PHYSICS ICNRP' 11, September 20-23, Almaty, Kazakhstan 2011 r.

Научная сессия «НИЯУ МИФИ-2012 г.», Москва, 30 января-04 февраля 2012 г.

Международная школа-семинар по ядерным технологиям для студентов, аспирантов, молодых учёных и специалистов «Черемшанские чтения», г. Димитровград, 24-27 апреля 2012 г.

V Троицкая конференция «Медицинская физика и инновации в медицине», г. Троицк, 4-7 июня, 2012 г.

VII Российская конференция по радиохимии «Радиохимия 2012», г. Димитровград, 15-19 октября, 2012 г.

Публикации:

Материалы диссертации опубликованы в 26 печатных работах: 3 статьях в научных журналах, 23 в научных трудах и тезисах конференций.

Структура и объем диссертации:

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, и списка используемой литературы. Общий объем составляет 183 страницы печатного текста, включая 60 рисунков и 23 таблицы. Список литературы включает 278 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Радиобиология", Моисеенко, Дмитрий Николаевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения работы созданы и верифицированы программные комплексы, объединяющие прецизионные модели органов и тканей, а также тела человека в целом, с кодами для расчёта прохождения излучений. Эти комплексы применены для решения ряда задач лучевой терапии (нейтронозахватной на реакторных пучках и протонной на пучках ускорителей) с определением дозовых нагрузок на критические органы. Кроме того, развитый программный аппарат позволил определить дифференцированные по органам и тканям дозовые нагрузки на пострадавших в нескольких радиационных авариях, а также на операторов мобильной радиационной разведки на местности.

При выполнении работы были созданы отечественные программные средства для построения вексельных фантомов как человеческих тел, так и тел лабораторных животных. Воссоздание воксельных фантомов возможно как с цветных фотографий поперечных срезов моделируемого тела, так и с изображений КТ и МРТ. Созданное программные средства позволяют осуществлять редактирование и трёхмерную визуализацию воксельных фантомов, что является важным моментом для верификации готовой модели. Развитая технология даёт возможность воспроизводить максимально точные модели человеческих тел с учётом индивидуальных особенностей пациента. При выполнении диссертационной работы создано шесть воксельных фантомов различных частей человечного тела, в том числе прецизионная модель головы. Все воксельные фантомы готовы для применения в области радионуклидной терапии и диагностики, лучевой терапии, радионуклидной вертебропластики и др. приложений. Применение полученных результатов внесёт вклад в развитие методов ядерной медицины и медицинской физики.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата физико-математических наук, Моисеенко, Дмитрий Николаевич, Обнинск

1. Большой толковый медицинский словарь. Основные термины и понятия по медицине, 2001, Том 1. А - М

2. Карцев И. С., Создание тканеэквивалентного дозиметрического устройства для учета радиационного воздействия на экипажи космических аппаратов, диссертация3. http://www.atomtek.com.tr/en/pages/nukleer-tip/28

3. Marinelli, L.D. Dosage determination with radioactive isotopes, Am. J. Roentgenol. Rad. Ther.,47, 210, 1942.

4. Marinelli, L.D., Quimby, E.H., and Hine, G.J. Dosage determination with radioactive isotopes. Il.Practical considerations in therapy and protection, Am. J. Roentgenol. Rad. Ther., 59, 260, 1948.

5. Bower, M.W. and Hintenlang, D.E. The characterization of a commercial MOSFET dosimeter system for use in diagnostic x ray, Health Phys, 75, 197, 1998.

6. Jones, A.K. et al. MOSFET dosimeter depth-dose measurements in heterogeneous tissue equivalent phantoms at diagnostic x-ray energies, Med Phys, 32, 3209, 2005 =

7. Staton, R.J. et~al.-A-tomographic-physical-phantom of "the newbornchildwith real-time dosimetry. II. Scaling factors for calculation of mean organ dose in pediatric radiography, Med Phys, 33, 3283, 2006.

8. Wang, B. and Xu, X.G. Measurements of non-target organ doses using MOSFET dosimeters for selected IMRT and 3D CRT radiation treatment procedures, Radiat Prot Dosimetry, 128, 336, 2008.

9. Jones, A.K. Dose versus image quality in pediatric radiology: Studies using a tomographic newborn physical model with an incorporated dosimetry system, PhD, University of Florida,FL, 2006.

10. Hintenlang, D., Moloney, W., and Winslow, J. An anthropomorphic adult physical phantom and fiber optic coupled point dosimetry system for the measurement of effective and average organ doses of CT patients, Med Phys, 35, 2652, 2008.

11. Kim, J.I. et al. Physical phantom of typical Korean male for radiation protection purpose, Radiat Prot Dosimetry, 118, 131, 2006.

12. Compagnone, G., Pagan, L., and Bergamini, C. Comparison of six phantoms for entrance skin dose evaluation in 11 standard X-ray examinations, J Appl Clin Med Phys, 6, 101, 2005.

13. Deak, P. et al. Validation of a Monte Carlo tool for patient-specific dose simulations in multislice computed tomography, Eur Radiol, 18, 759, 2008.

14. Кураченко Ю.А., Моисеенко Д.Н. Исследовательский и специализированный реакторы для нейтроно-захватной терапии.

15. Техногенные системы и экологический риск: материалы -докладов-VII--

16. Региональной научной конференции, Обнинск, 22 апреля 2010 г. / ред.

17. Г. В. Козьмин. Обнинск: ИАТЭ, 2010. -Ч. 2. - С. 51-55.

18. Кураченко Ю.А., Моисеенко Д-Н. Дозовые нагрузки при нейтронозахватной терапии на реакторах «МАРС» и TAPIRO. III

19. Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика 2010» 21-25 июня 2010 г. Сборник материалов, т. 2, с. 68-61.

20. Кураченко Ю.А., Моисеенко Д.Н. Проблемы создания отечественного воксельного антропоморфного фантома. III Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика 2010» 21-25 июня 2010 г. Сборник материалов, т. 2, с. 448 450.

21. Кураченко Ю.А., Моисеенко Д.Н. Дозовые нагрузки на оператора при автомобильной гамма-разведке местности. Научная сессия НИЯУ МИФИ-2011, Аннотации докладов, т. 1 Инновационные ядерные технологии, 2011, с. 236.

22. Кураченко Ю.А., Моисеенко Д.Н. Воксельный фантом в протонной терапии глаза. Научная сессия НИЯУ МИФИ-2011, Аннотации докладов, т. 1 Инновационные ядерные технологии, 2011, с. 237.

23. Кураченко Ю.А., Моисеенко Д.Н. Дозы в критических органах при нейтронозахватной терапии. Научная сессия НИЯУ МИФИ-2011, Аннотации докладов, т. 1 Инновационные ядерные технологии, 2011, с. 237.

24. Кураченко Ю.А., Моисеенко Д.Н., Клёпов А.Н. Внешняя дозиметрияпри паллиативном л еч е ни ико стны х м е.таст аз о в. Научная сессия-НИЯУ — МИФИ-2011, Аннотации докладов, т. 1 Инновационные ядерные технологии, 2011, с. 238.

25. Кураченко Ю.А., Моисеенко Д.Н. Отечественный воксельный антропоморфный фантом: первый опыт реализации. Научная сессия НИЯУ МИФИ-2011, Аннотации докладов, т. 1 Инновационные ядерные технологии, 2011, с. 238.

26. Kurachenko Yu.A., Moiseenko D.N. Monte Carlo Simulation of Proton Eye Therapy with the Voxel Anthropomorphic Phantom. 8-th International

27. Conference NUCLEAR AND RADIATION PHYSICS ICNRP'll. -Almaty, Kazakhstan, 2009. Abstracts, p. 274-275.

28. Kurachenko Yu.A., Moiseenko D.N. Radiation Dose to Critical Organs at Neutron Capture Therapy. 8-th International Conference NUCLEAR AND RADIATION PHYSICS ICNRP'll. Almaty, Kazakhstan, 2009. Abstracts, P. 281.

29. Kurachenko Yu.A., Moiseenko D.N. Radiation Dose to Critical Organs at Proton Therapy. 8-th International Conference NUCLEAR AND RADIATION PHYSICS ICNRP'll. Almaty, Kazakhstan, 2009. Abstracts, P. 282.

30. Kurachenko Yu.A., Moiseenko D.N. Towards the Russian Voxel Anthropomorphic Phantom. 8-th International Conference NUCLEAR AND RADIATION PHYSICS ICNRP'll. Almaty, Kazakhstan, 2009. Abstracts, p. 290.

31. Kurachenko Yu.A., Moiseenko D.N., Klyopov A.N. Voxel Models for Dose Estimation at Palliative Treatment of Bone Metastases. 8-th International Conference NUCLEAR AND RADIATION PHYSICS ICNRP'll. -Almaty, Kazakhstan, 2009. Abstracts, P. 291.

32. Franck D., Laval L., Borissov N., Guillierme P., Bordy .1. M. Developmentof voxelized numerical phantoms usingMCNP- Monte- Carlo -code---

33. Application to in vivo measurement. Radioprotection, 2001, v. 36, p. 77-86.

34. Яценко B.H., Кочетков O.A., Борисов Н.М. и др. Проверка приложения метода Монте-Карло для спектрометрии излучения человека в эксперименте на крупных животных. Атомная энергия, 2005, т. 99, с. 63-70.

35. Волчкова А.Ю., Чувакова Д.А., Шишкина Е.А., Расчёт доз внутреннего облучение зубной эмали с помощью набора воксельных фантомов на примере первого нижнего резца, Вопросы радиационной безопасности, 2009, №4, с.66-75

36. Хамидулин Т.М., Соловьев В.Ю., ОЦЕНКА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЗЫ ПО ТЕЛУ ПОСТРАДАВШЕГО ПРИ АВАРИЙНОМ ОБЛУЧЕНИИ С ПОМОЩЬЮ ВОКСЕЛ-ФАНТОМНОЙ ТЕХНОЛОГИИ, WWW.MEDLINE.RU, ТОМ 12, ГЕМАТОЛОГИЯ, МАЙ 2011

37. Х-5 Monte Carlo team, 2003 Х-5 Monte Carlo team. MCNP—A general Monte Carlo N-particle transport code, Version 5, volume I: Overview and theory, LA-UR-03-1987, Los Alamos National Laboratory, 2003.

38. Agostinelli, S. et al. Geant4—A simulation toolkit. Nucl Instrum Methods PhysRes A, 506, 250,2003.

39. I. Kawrakow, "Accurate condensed history Monte Carlo simulation of electron transport. I. EGSnrc, the new EGS4 version," Med. Phys. 27, 485498, 2000.

40. I. Kawrakow and D. W. O. Rogers, "The EGSnrc Code System: Monte

41. Carlo simulation of electron andphoton transport," Technical -Report- P-IRS---701, National Research Council of Canada, Ottawa, Canada, 200046. http://www.fi uka.org/fluka.php

42. Fasso, A. et al. The FLUKA code: Description and benchmarking, in CERN-2005-10, INFN/TC05/11, SLAC-R-773, 2005.

43. Battistoni, G. et al. FLUKA: A multi-particle transport code, in Proceedings of the Hadronic Shower Simulation Workshop. September. Fermilab 6-8: AIP Conference Proceeding, Batavia, IL, 2006.49. http://www.nea.fr/html/dbprog/peneloperef.html

44. Salvat, F., Fernandez-Varea, J.M., and Sempau J. PENELOPE, a Code System for Monte Carlo Simulation of Electron and Photon Transport, France: OECD Publications, 2003, ISBN 92-64-02145-0.

45. Leyton, M. A Generative Theory of Shape, Berlin: Springer-Verlag, 2001.

46. Agostinelli, S. et al. Geant4 a simulation toolkit, Nucl Instrum Methods Phys Res Sec A, 506,250,2003.-60.—Stroud- I.-Boundary" Representation Modeling Techniques, London: Springer-Verlag, 2006, ISBN978-1-84628-312-3.

47. Handbook of anatomical models for radiation dosimetry, ISBN 978-1-4200-5979-3,p. 43-6564. https://nclab.com65. http://www.mcnpvised.com66. http://www.fluka.org/flair67. http://theis.web.cern.ch/theis/simplegeo/

48. Segars, W.P. PhD thesis, University of North Carolina at Chapel Hill, p. 243,2001.

49. Johns Hopkins Technology Transfer, http://www.jhtt.jhu.edu/.

50. Segars, W. and Tsui, B. 4D MOBY and NCAT phantoms for medical imaging simulation of mice and men, J Nucl Med Meet Abst, 48, 203P, 2007.

51. Segars, W.P. et al. Development of a 4-D digital mouse phantom for molecular imaging research, Mol Imag Biol, 6, 149, 2004.

52. Xu, X.G. and Shi, C. Preliminary development of a 4D anatomical model for Monte Carlo simulations, in Monte Carlo 2005 Topical Meeting. The Monte Carlo Method: Versatility Unbounded In a Dynamic Computing World, Chattanooga, TN, April 17-21, 2005.

53. Zhang, J. et al. Development of a geometry-based respiratory motion-simulating patient model for radiation treatment dosimetry, J Appl Clin Med Phys, 9, 16, 2008.

54. Xu, X.G. et al. A boundary-representation method for des igning whole-bodyradiation dosimetry models: Pregnant Jemales at the.ends of three-gestational—-periods—RPI-P3, -P6 and -P9, Phys Med Biol, 52, 7023, 2007.

55. Xu, X.G., Zhang, J.Y., and Na, Y.H. Preliminary data for mesh-based deformable phantom development: Is it possible to design person-specifi c phantoms on-demand. The International Conference on Radiation Shielding-11, Georgia, April 14-17, 2008.

56. Hegenbart, L. et al. A Monte Carlo study of lung counting effi ciency for female workers of different breast sizes using deformable phantoms, Phys Med Biol, 53, 5527,2008

57. Lee, C. et al. Hybrid computational phantoms of the male and female newborn patient: NURBSbased whole-body models, Phys Med Biol, 52, 3309, 2007.

58. Lee, C. et al. Hybrid computational phantoms of the 15-year male and female adolescent: Applications to CT organ dosimetry for patients of variable morphometry, Med Phys, 35, 2366, 2008.

59. Zhang, J. et al. Development of a geometry-based respiratory motion-simulating patient model for radiation treatment dosimetry, J Appl Clin Med Phys, 9, 2700, 2008.

60. Garrity, J.M. et al. Development of a dynamic model for the lung lobes and airway tree in the NCAT phantom, IEEE Trans Nucl Sci, 50, 378, 2003.

61. Segars, W.P. Development and Application of the New Dynamic NURBS-Based Cardiac-Torso (NCAT) Phantom, PhD thesis, University of North Carolina at Chapel Hill, Chapel Hill, NC, 2001.

62. Segars, W.P. et al. Development of a 4-D digital mouse phantom for molecular imaging research, Mol Imaging Biol, 6, 149, 2004.

63. Lee, C. et al. A series of 4D pediatric hybrid phantoms developed from the UF series B tomographic phantoms, Med Phys, 33, 2006, 2006.

64. Taranenko V., Zankl M., Schlattl H„ VOXEL PHANTOM SETUP IN1. MCNPX. 1.stitute of Radiation Protection, GSF—National Research Centre for Environment and Health Ingolstadter LandstrBe 1, D-85764 Neuherberg, Germany, 2005.

65. I. Kawrakow, E. Mainegra-Hing, F. Tessier and B.R.B. Walters, The EGSnrc C++ class library, NRC Report PIRS-898 (rev A), Ottawa, Canada, 2009.86. http://theis.web.cern.ch/theis/simplegeo/voxels.htm

66. Habib Zaidi and Xie George Xu, Computational Anthropomorphic Models of the Human Anatomy: The Path to Realistic Monte Carlo Modeling in

67. Radiological Sciences, Annual Review of Biomedical Engineering, Vol. 9: 471-500

68. Berger, M.J. Mird Pamphlet No. 2: Energy Deposition in Water by Photons from Point Isotropic Sources (New York: Society of Nuclear Medicine), 1968.

69. Berger, M.J. Mird Pamphlet No. 2: Energy Deposition in Water by Photons from Point Isotropic Sources (New York: Society of Nuclear Medicine), 1971.

70. Ellett, W.H., Callahan, A.B., and Brownell, G.L. Gamma-ray dosimetry of internal emitters, I. Monte Carlo calculations of absorbed doses from point sources, Brit. J. Radiol., 37, 45, 1964.

71. Ellett, W.H., Callahan, A.B., and Brownell, G.L. Gamma-ray dosimetry of internal emitters, II. Monte Carlo calculations of absorbed doses from uniform sources, Brit. J. Radiol., 38, 541, 1965.

72. Reddy, A.R., Ellett, W.H., and Brownell, G.L. Gamma-ray dosimetry of internal emitters, I. Monte Carlo calculations of absorbed doses for low-energy gamma-rays, Brit. J. Radiol., 42, 512, 1967.

73. Loevinger, R. and Berman, M. MIRD Pamphlet No. 1 A Schema for Absorbed-Dose Calculations for Biologically Distributed Radionuclides (New York: Society of Nuclear Medicine), 19.6.8 ----

74. Brownell, G.L., Ellett, W.H., and Reddy, A.R. MIRD Pamphlet No. 3 Absorbed Fractions for Photon Dosimetry (New York: Society of Nuclear Medicine), 1968.

75. Ellett, W.H. and Humes, R.M. MIRD Pamphlet No. 8 Absorbed Fractions for Small Volumes Containing Photon-Emitting Radioactivity (New York: Society of Nuclear Medicine), 1971.

76. Auxier, J.A., Snyder, W.S., and Jones, T.D. Neutron interactions and penetration in tissue. In Radiation Dosimetry Volume I, 2nd edn., Attix, F.H. and Tochilin., eds. (New York: Academic Press), p. 275, 1968.

77. Fisher, H.L.J. and Snyder, W.S. Variation of dose delivered by 137Cs as a function of body size from infancy to adulthood, ORNL-4007 (Oak Ridge, TN: Oak Ridge National Laboratory), P. 221, 1966.

78. Fisher, H.L.J. and Snyder, W.S. Distribution of dose delivered in the body size from a source of gamma rays distributed uniformly in an organ, ORNL-4168 (Oak Ridge, TN: Oak Ridge National Laboratory), p. 245, 1967.

79. Snyder, W.S. The variation of dose in man from exposure to a point source of gamma rays, ORNL-4168 (Oak Ridge, TN: Oak Ridge National Laboratory), p. 257, 1967.

80. ICRP. Report on the Task Group on Reference Man, ICRP Publication 23 (Oxford: International Commission on Radiological Protection), 1975.

81. Snyder, W.S. et al. MIRD Pamphlet No. 5 Estimates of Absorbed Fractions for Monoenergetic Photon Sources Uniformly Distributed in Various Organs of a Heterogeneous Phantom (New York: Society of Nuclear Medicine), 1969.

82. Cristy, M. Mathematical phantoms representing children of various ages for use in estimates of internal dose, ORNL/NUREG/TM-367 (Oak Ridge, TN: Oak Ridge National Laboratory), 1980.

83. Cristy, M. and Eckerman, K.F. Specifi c absorbed fractions of energy at various ages from internaLphotonsources, ORNL/TM-8381- (Oak Ridge,- — TN: Oak Ridge National Laboratory), 1987.

84. Kramer, R. and Drexler, G. On the calculation of the effective dose equivalent, Rad. Prot. Dosim., 3, 13, 1982.

85. Billings, M.P. and Yucker, W.R. The computerized anatomical man CAM model, NASA CR-134043, Washington, DC: Government Printing Office, 1973.107. http://cmpwg.ans.org/phantoms/camera.pdf

86. Ackerman, M.J. Accessing the visible human project. D-lib Magazine: The Magazine of the Digital Library Forum. http://www.dlib.org/dlib/october95/10ackerman.html, 1995.

87. National Library of Medicine. U.6. Board of Regents, Electronic imaging: Report of the Board of Regents, NIH Publication 90, Bethesda, MD: National Library of Medicine, 1990.

88. Kim, J.I. et al. Physical phantom of typical Korean male for radiation protection purpose, RadiatProt Dosim, 118, 131, 2006.

89. Brian Wang and X. George Xu, ISSUES RELATED TO THE USE OF MCNP CODE FOR AN EXTREMELY LARGE VOXEL MODEL VIP-MAN, The Monte Carlo Method: Versatility Unbounded In A Dynamic Computing World Chattanooga, Tennessee, April 17-21, 2005

90. Tim Goorley, MCNP5 Tally Enhancements for Lattices (aka Lattice Speed Tally Patch),LANL, LA-UR 04-3400, 2 June 2004

91. Zankl, M. et al. The construction of computer tomographic phantoms and their application in radiology and radiation protection, Radiat Environ Biophys, 27, 153, 1988.

92. Fill, U.A. et al. Adult female voxel models of different stature and photon conversion coefficients for radiation protection, Health Phys, 86, 253, 2004.

93. Petoussi-Henss, N. et al. The GSF family of voxel phantoms, Phys Med Biol, 47, 89, 2002.

94. Zankl, M. et al. Organ dose conversion coeffi cients for external photon irradiation of male and female voxel models, Phys Med Biol, 47, 2367, 2002.

95. Becker, J. et al. About Katja, a virtual human phantom of a 24-week pregnant woman, in Proceedings of the 7th International Scientifi c Conference SATERRA "Human and Environment", Mittweida, Germany, 2007.

96. Zubal, I.G. et al. Computerized three-dimensional segmented human anatomy, Med Phys, 21, 299, 1994.

97. Zubal, I.G. et al. High resolution, MRI-based, segmented, computerized head phantom, in The Zubal Phantom Data, Voxel-Based Anthropomorphic Phantoms, http://noodle.med.yale.edu/ phantom, 2001.

98. I. G. Zubal, C. R. Harrell, E. O. Smith, and A. L. Smith, Two dedicatedsoftware^ voxel-based, anthropomorphic(torso—and--head) -phantoms^ -in—-

99. Proceedings of the International Workshop, National Radiological Protection Board, Chilton, UK, on 6 and 7 July 1995, edited by P. J. Dimbylow (NRPB, Chilton, 1996), pp. 105-111.

100. Sjogreen, K. The Zubal Phantom Data, Voxel-Based Anthropomorphic Phantoms, http://noodle.med.yale.edu/phantom, 1998.

101. Kramer, R. et al. All about FAX: A Female Adult voxel phantom for Monte Carlo calculation in radiation protection dosimetry, Phys Med Biol, 49, 5203, 2004.

102. Kramer, R. et al. All about MAX: A male adult voxel phantom for Monte Carlo calculations in radiation protection dosimetry, Phys Med Biol, 48, 1239, 2003.

103. ICRP PUBLICATION 89: Basic Anatomical and Physiological Data for Use in Radiological Protection: Reference Values, 89. ISBN-13: 978-08-0442112; ISBN-10: 0-08-044211-0; Year: 2003.

104. ICRP. The 2007 recommendations of the International Commission on Radiological Protection, ICRP publication 103, Ann ICRP, 37, 1, 2007.

105. International Commission of Radiological Protection (ICRP). Adult Reference Computational Phantoms. ICRP publication 110, Elsevier, Amsterdam, 2009.

106. Kramer, R. et al. MAX06 and FAX06: Update of two adult human phantoms for radiation protection dosimetry, Phys Med Biol, 51, 3331, 2006.

107. Kramer, R. et al. Skeletal dosimetry in the MAX06 and the FAX06 phantoms for external exposure to photons based on vertebral 3D-microCT images, Phys Med Biol, 51, 6265, 2006.

108. Xu, X.G., Chao, T.C., and Bozkurt, A. VIP-Man: An image-based whole-body adult male model constructed from color photographs of the Visible Human Project for multi-particle Monte Carlo calculations, Health Phys, 78, 476, 2000.-

109. Chao, T.C., Bozkurt, A., and Xu, X.G. Conversion coefficients based on the VIP-Man anatomical model and EGS4-VLSI code for external monoenergetic photons from 10 keV to 10 MeV, Health Phys, 81, 163, 2001.

110. Bozkurt, A., Chao, T.C., and Xu, X.G. Fluence-to-dose conversion coefficients from monoenergetic neutrons below 20 MeV based on the VIP-man anatomical model, Phys Med Biol, 45, 3059, 2000.

111. Xu, X.G., Chao, T.C., and Bozkurt, A. Comparison of effective doses from various monoenergetic particles based on the stylized and the VIP-Man tomographic models, Radiat Prot Dosimetry, 115, 530, 2005.

112. Chao, T.C., Bozkurt, A., and Xu, X.G. Organ dose conversion coefficients for 0.1-10 MeV electrons calculated for the VIP-Man tomographic model, Health Phys, 81, 203, 2001.

113. Chao, T.C. and Xu, X.G. Specific absorbed fractions from the image-based VIP-Man body model and EGS4-VLSI Monte Carlo code: Internal electron emitters, Phys Med Biol, 46, 901, 2001.

114. Bozkurt, A., Chao, T.C., and Xu, X.G. Fluence-to-dose conversion coefficients based on the VIPMan anatomical model and MCNPX code for monoenergetic neutrons above 20 MeV, Health Phys, 81, 184, 2001.

115. Bozkurt, A. and Xu, X.G. Fluence-to-dose conversion coefficients for monoenergetic proton beams based on the VIP-Man anatomical model, Radiat Prot Dosimetry, 112, 219, 2004.

116. Ackerman, M.J. Accessing the visible human project. D-lib Magazine: The Magazine of the Digital Library Forum. http://www.dlib.org/dlib/october95/10ackerman.html, 1995.

117. Schlattl, H., Zankl, M., and Petoussi-Henss, N. Organ dose conversion coefficients for voxel models of the reference male and female from idealized photon exposures, Phys. Med. Biol., 52, 2123, 2007.

118. Zankl, M., Eckerman, K.F., and Bolch, W.E. Voxel-based models representing the male and female ICRP reference adult—The skeleton, Radiat. Prot. Dosim., 127, 174, 2007.

119. Handbook of anatomical models for radiation dosimetry, ISBN 978-1-4200-5979-3,p. 377-388

120. Janos Kriston-Vizi, Ng Wee Thong, Cheok Leong Poh, Kwo Chia Yee and et., Gebiss: an Image J plugin for the specification of ground truth and the performance evaluation of 3D segmentation algorithms, BMC Bioinformatics. 2011; 12: 232

121. Benjamin Schmid, Johannes Schindelin, Albert Cardona, Mark Longair, Martin Heisenberg, A high-level 3D visualization API for Java and ImageJ, BMC Bioinformatics. 2010; 11: 274

122. Daniel P. Barboriak, Anthony O. Padua, Gerald E. York, James R. MacFall, Creation of DICOM—Aware Applications Using ImageJ, J Digit Imaging. 2005 June; 18(2): 91-99152. http://www.tomovision.com/products/sliceomatic.htm

123. Houchun H. Hu, Krishna S. Nayak, and Michaei I. Goran, Obes Rev. 2011------MayfT2(-5 01-): -e5 04=e5T5 rdoi :10.11117j71467-789X72010:00824~xT

124. Joaquin Sanchis-Moysi, Fernando Idoate, Jose A. Serrano-Sanchez, Cecilia Dorado, Jose A. L. Calbet, Muscle Hypertrophy in Prepubescent Tennis Players: A Segmentation MRI Study, PLoS One. 2012; 7(3): e33622

125. Henrique A. Parsons, Vickie E. Baracos, Navjot Dhillon, David S. Hong, Razelle Kurzrock, Body Composition, Symptoms, and Survival in Advanced Cancer Patients Referred to a Phase I Service, PLoS One. 2012; 7(1): e29330

126. Demontiero О, Li W, Thembani E, Duque G., Validation of noninvasive quantification of bone marrow fat volume with microCT in aging rats, Exp Gerontol. 2011 Jun;46(6):435-40. Epub 2011 Jan 20157. http://www.analyzedirect.com/

127. Ross R. Magnetic resonance imaging provides new insights into the characterization of adipose and lean tissue distribution. Can J Physiol Pharmacol. 1996;74:778-785.

128. Fowler PA, Fuller MF, Glasbey CA, Cameron GG, Foster MA. Validation of the in vivo measurement of adipose tissue by magnetic resonance imaging of lean and obese pigs. Am J Clin Nutr. 1992;56:7-13

129. Current status of neutron capture therapy / Report of International Atomic Energy Agency Na 1223.Vienna, 2.001,.289-p - - - -

130. Кураченко Ю.А. Реакторный пучки для лучевой терапии: Диссертация кн. ф.-м. наук. Обнинск, 2008.

131. Hatanaka Н., Nakagawa Y. Clinical results of long-surviving Brain Tumor Patients who underwenr boron neutron capture therapy. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 28 (1994) 1061-1066.

132. Цыб А.Ф., Ульяненко C.E., Мардынский Ю.С. и др. Нейтроны в лечении злокачественных новообразований. Научно-методическое пособие. Обнинск: БИСТ, 2003. - 112 с.

133. Гулидов И.А., Мардынский Ю.С., Цыб А.Ф., Сысоев А.С. Нейтроны ядерных реакторов в лечении злокачественных новообразований. -Обнинск: МРНЦ РАМН, 2001.- 132 с.

134. Матусевич Е.С. Реакторы и ускорители. Обнинск: ИАТЭ, 2000. - 178 с.

135. Wheeler F.J. et al. Physics design for the Brookhaven Medical Research Reactor epithermal neutron source / Neutron Beam Design, Development, and Performance for Neutron Capture Therapy. Plenum Press, New York (1990) p.83.

136. Гулидов И.А., Мардынский Ю.С., Сысоев А.С. Быстрые нейтроны реактора в лечении злокачественных новообразований / Вопросы онкологии. 1997. Т.43. Вып.5, с. 515-518.

137. Boron Neutron Capture Therapy BNCT. Annual Report 1998 / Operation of the High Flux Reactor, Joint Research Centre, European Commission, EUR 18714-EN.

138. Gulidov I., Korobeynikov V., Litiaev V. et al. Study of the Dose Fields on the Therapy Beam of Reactor BR-10 / Report on X International Congress on Neutron Capture Therapy for Cancer (Essen, Germany 8 - 13 September 2002).

139. Zaitsev K.N. et al. NCT at the MEPhI reactor / Symposium 2004 Proceedings pages 82-98.

140. Khokhlov V.N. Kulakov K.N. Zaitsev et al. The Russian Project on Neutron Capture Therapy for Cancer, Frontiers in Neutron Capture, ed. by Hawthorne et al. Kluwer Academic / Plenum Publishers, N-Y, 2001. p.425-428.

141. Blue T.E., Yanch J.C. Accelerator-based epithermal neutron sources for boron neutron capture therapy of brain tumors / J. Neur. Oncol 2003; 62:1931.

142. Wambersie A., Menzel H.G. Present status, trends and needs in fast neutron therapy / Bull. Cancer Radiother. 1996. V. 83, Suppl. 1, pp. 68-77.

143. Prott F.J. et al. Ten years of fast neutron therapy in Munster / Bull Cancer Radiother. 1996; 83 Suppl: 115s-2Is.

144. Blackburn B., Yanch J., Klinkowstein R. Development of a high-power water-cooled beryllium target for use in accelerator-based boron neutron capture therapy. Med. Phys .1998; 10:1967-74.

145. Green S. Developments in accelerator based boron neutron capture therapy / Radiat. Phys. Chem^5I, No.4-6,pp.561,569, 1998. --------

146. Beynon T. et al. Status of the Birmingham accelerator based BNCT facility / Research and Development in Neutron Capture Therapy, Bologna: Monduzzi Editore, International Proceedings Division; 2002. p. 225-8.

147. Kononov V. N. et al. The time-of-flight epithermal neutron spectrum measurement from accelerator based BNCT facility / Report on ISNCT-12

148. Batterman J.T. Clinical application of fast neutrons / Rotopi, Amsterdam, 1981.

149. Кирьянов Г.И. и др. Генератор нейтронов НГМ-16: В сб. Радиационная техника, 1987. Т.35 Вып.2, с. 57-60.

150. Сырому ков C.B. и др. Генератор нейтронов HTM-17 и ускорительная трубка УТ-02: В сб. Радиационная техника, 1990. Т.42 Вып.2, с. 27-33.

151. Rassow J. et al. Review on the physical and technical status of fast neutron therapy in Germany / Radiat. Prot. Dosim. 1992, 44(1/4), pp. 447-451.

152. Bobylev V.l. et al. Pulsed neutron generators (ING) of the VNIA and systems on their base: Proc. jf the Fifth World Conference on Neutron Radiotherapy (June 17-20, 1996, Berlin, Germany), pp. 579-623.

153. Malyshkin G.N. et al. Source Model Development for a Fast Neutron Therapy Planning System / Report on ISNCT-11

154. Koivunoro H. et al. BNCT dose distribution in liver with epithermai D-D andD-T fusion-based neutron beams / Reporton ISNCT-1L- - - - - —

155. Rivard M.J., Zamenhof R.G. Moderated 252Cf neutron energy spectra in brain tissue and calculated boron neutron capture dose / Report on ISNCT-XI

156. Martin R.C., Halpern D.S. Development of Miniature High-Dose-Rate 252Cf Sources for Boron-Enhanced and Fast Neutron Brachytherapy / Report on ISNCT-X, International Congress on Neutron Capture Therapy for Cancer (Essen, Germany 8-13 September 2002).

157. Проект медицинского комплекса на реакторе ВВРц / В кн.: А.Ф. Цыб, С.Е. Ульяненко, Ю.С. Мардынский. Нейтроны в лечении злокачественных новообразований. Обнинск: БИСТ, 2003., с. 75 - 87.

158. Barth R.F. et al. Boron Neutron Capture Therapy of Cancer: Current Status and Future Prospects / Clin. Cancer Res. 2005; 11(11) June 1, 2005/.

159. Catharina M. van Rij et al. Boron neutron capture therapy for glioblastoma multiforme / Pharm. World. Sci. (2005) 27: 92-95. Essen, Germany.

160. Hatanaka H. Clinical results of boron neutron capture therapy. Basic Life Sci 54(1990) 15-21.

161. Burn K.W. et al. The Epithermal Neutron Beam for BNCT under Construction at TAPIRO: Physics / NPDC19 Pavia 5-9 September 2005.

162. Кураченко Ю.А., Моисеенко Д.Н. МАРС и TAPIRO: реакторы малоймощности, для нейтроно-захватной терапии.//-Ядерная-энергетика,-№ 1-, 2010, С. 153 163.

163. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К ЭСКИЗНОМУ ПРОЕКТУ НЕЙТРОН-ТЕРАПЕВТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ «МАРС» / Авт.:

164. Ю.А. Казанский, В.А. Левченко, Е.С. Матусевич, Ю.А. Кураченко и др. ЭНИМЦ «Моделирующие системы», Обнинск, 2006.

165. Санитарные правила и нормативы, СанПиН 2.6.1.2523-09.

166. Medical Internal Radiation Dose (MIRD) Committee -http://interactive.snm.org/index.cfm?PageID=1372

167. Photon, Electron, Proton and Neutron Interaction Data for Body Tissues. ICRU Report 46; 1992

168. Протонная терапия онкозаболеваний Л.С. Ширшов

169. Radiation Oncology: a Physicist's Eye View - Michael Goitein

170. Monte Carlo Portal Dosimetry Pik Wai CHIN, 2005217. http://www.protontherapy.ru/proton-therapy/about-proton-therapy.html

171. Monte Carlo dosimetry for I and Pdeyeplaque brachytherapy -R^M.Thomson, R.E.PJTaylor,and D.W.O.Rogers Ottawa-Carleton Institute -of Physics, Carleton University Campus, Ottawa, K1S 5B6 September 22, 2008

172. M. Goitein and T. Miller, «Planning proton therapy of the eye», Medical Physics 10, 275 (1983).

173. Протонная лучевая терапия опухолей сосудистой оболочки глаза и орбиты Ю.И. Бородин, В.В. Вальский, С.В. Саакян, И.Н. Канчели, Г.И. Клёнов, М.Ф. Ломанов,О.В. Луговцов, О.Г. Луговцова, В.П. Похвата, B.C. Хорошков

174. И.Н.Канчели, М.Ф.Ломанов, В.П.Похвата, В.С.Хорошков. Подготовка и проведение внутриглазных облучений в ИТЭФ // III Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика 2010» 21-25 июня 2010 г. Сборник материалов, т. 2, с. 38- 40

175. Г.И. Кленов, B.C. Хорошков. Московский центр протонной лучевой терапии // III Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика 2010» 21-25 июня 2010 г. Сборник материалов, т. 2, с. 45- 47

176. Сборникматерналов,т.2,с.7 . ------- -

177. C.B. Акулиничев, В.Н. Васильев, Ю.К. Гаврилов и др. Протонная лучевая установка КПТ ИЯИ РАН // III Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика 2010» 21-25 июня 2010 г. Сборник материалов, т. 2, с. 8-10

178. Хорошков B.C., Кленов Г.И. Развитие протонной лучевой терапии в мире и в России. Медицинская физика, 2005 г., № 3 , с. 16-23.

179. Хорошков B.C., Кленов Г.И. Развитие протонной лучевой терапии в мире и в России (продолжение). Медицинская физика, 2005 г., № 4 , с. 5-23.

180. Савченко О.В. 40 ЛЕТ ПРОТОННОЙ ТЕРАПИИ НА СИНХРОЦИКЛОТРОНЕ И ФАЗОТРОНЕ ЛАБОРАТОРИИ ЯДЕРНЫХ ПРОБЛЕМ ОБЪЕДИНЁННОГО ИНСТИТУТА ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. Медицинская физика, 2008 г., № 2 , с. 110-120.

181. Г.В. Мицын, А.В.Агапов, С.Ю. Бакаев и др. ПРОТОННАЯ ТЕРАПИЯ НА ПУЧКАХ ФАЗОТРОНА ОИЯИ // // III Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика 2010» 21-25 июня 2010 г. Сборник материалов, т. 2, с. 308-311

182. Particle News Letters #35. December 2004

183. Particle News Letters #34. July 2004

184. Возможности циклотронов по генерации пучков протона для протонной терапии Ю.Г. Аленицкий, С.Б. Ворожцов, А.С. Ворожцов, А.А. Глазов, Г.В. Мицын, А.Г. Молоканов, Л.М. Онищенко

185. This geometric model has been used in: J.F. Evans, T. E. Blue, N. Gupta, "Absorbed dose estimates to structures of the brain and head using a highresolution voxel-based head phantom." Med Phys. 2001 May;28(5):780-6.

186. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. M.: МИР, 1975 г.

187. Пунин В.Т., Смирнов И.Г., Зыков С.А. Авария на стенде критичесаких сборок в РФЯЦ-ВНИИЭФ,-Атомная энергия, 1997,-т.83,-вып.2,с. 1-54- -156.

188. Бочаров И.А., Кеирим-Маркус И.Б., Князев В.А. и др. Комплект индивидуальных дозиметров бета-гамма-нейтронного излучения ГНЕЙС. Сборник работ по некоторым вопросам дозиметрии и радиометрии ионизирующих излучений. Дмитровград, 1974, вып. 5, с.51-54.

189. Кеирим-Маркус И.Б., Королева Т.В., Крайтон С.Н., Успенский JI.H. Характеристики индивидуального трекового дозиметра нейтронов ДИНА. Атомная энергия, 1973, т.34, вып. 1, с. 11-13

190. Бочаров И.А., Гимадова Т.И., Кеирим-Маркус И.Б. и др. Метод дозиметрии ИКС. М.: Атомиздат, 1977.

191. Определение доз излучения при авариях. Дозиметрическое обследование пострадавших при радиационных авариях. М.: Атомиздат, 1975.

192. Крайтор С.Н. Дозиметрия при радиационных авариях. М.:Атомиздат, 1979,с. 182-186.

193. Ходалев Г.Ф., Тарасов Е.Ю., Житник А.К., Калашников М.В. и др. Доза облучения экспериментатора при аварии на критической сборке в РФЯЦ-ВНИИЭФ, Атомная энергия, 1998,т. 85, вып. 2, с. 153-158.

194. Бочаров И.А., Клещенко Е.Д., Кушнерева К.К., Левочкин Ф.К. Чувствительность эмали зубов человека к а-излучению и нейтронам. Атомная энергия, 1997, т.83, вып. 5, с. 380-383.

195. Донской E.H., Ельцов В.А., Житник А.К. и др. Метод Монте-Карло во ВНШ1ЭФ^ВопросЕ^атомнойнауки и техники. Сер. Математическое- - —моделирование физических процессов. 1993, вып. 2, с.61-64.

196. Беловодский В.Л., Великанова И.А., Кошелев A.C., Тарасова Е.Ю. Индивидуальные особенности аварийных дозиметров нейтронов ДИНА. Атомная энергия, 1990, т. 69, вып. 3, с.318-320.

197. Гозенбук В.Л., Кеирим-Маркус И.Б. Дозиметрические критерии тяжести острого облучения человека.М.:Энергоатомиздат,1998.

198. The criticality accident in Sarov, IAEA, VIENNA, 2001, ISBN 92-0100101-0.

199. Follow-up of delayed health consequences of acute accidental radiation exposure, Part 4,IAEA, VIENNA, 2002, ISBN 92-0-133202-5

200. The radiological accident in Gilan,, VIENNA, 2002, ISBN 92-0-1105.02-9

201. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, The Radiological Accident in Yanango, Vienna (2000)253. http://www.inen.sld.pe254. http://www.irsn.fr/FR/Pages/Home.aspx255. http://orise.orau.gov/reacts256. http://www.prowess.com

202. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, The Radiological Accident in Gilan, IAEA, Vienna (2002).

203. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, WORLD HEALTH ORGANIZATION, Diagnosis and Treatment of Radiation Injuries, Safety Reports Series No. 2, IAEA, Vienna (1998).

204. METTLER, F.A., UPTON,A-C.,.Medical.Effects oflonizing-Radiation- -(2nd edn), Saunders, Philadelphia, PA (1995).

205. HOPEWELL, J.W., The skin: Its structure and response to ionizing radiation, Int. J.Radiat. Biol. 57 4 (1990) 751-773.

206. UNITED NATIONS, Sources and Effects of Ionizing Radiation (Report to the General Assembly), Vol. I: Sources, Vol. II: Effects, Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR), UN, New York (2000).

207. DICOM http://medical.nema.org/263. JPEG http://www.jpeg.org/

208. Vised official site http://www.mcnpvised.com/265. http://www.mcnpvised.com/Purchase/purchase.html266. http://www-rsicc.ornl.gov/

209. C# на Wiki http://ru.wikipedia.org/wiki/CSharp

210. С # официальная страница http://msdn.microsoft.com/en-us/vstudio/hh3 88566.aspx269. .Net Fraemwork официальный сайт http://msdn.microsoft.com/ru-ru/netframework/aa496123 .aspx270. .Net Fraemwork на Wiki http://ru.wikipedia.0rg/wiki/.NETFramew0rk

211. OpenGL official site http://www.opengl.org/

212. Lee C, Lee C, and JK Lee, "On the need to revise the arm structure in stylized anthropomorphic phantoms in lateral photon irradiation geometry," Phys Med Biol 51:n393-n402 (2006)

213. Lee C, Park S, and JK Lee, "Specific absorbed fraction for Korean adult voxel phantom from internal photon source," Radiat Prot Dosim 123:360368 (2007)

214. R language официальная страница, http://www.r-project.org/153

215. Крылов В.В. (2007) Радионуклидная терапия самарием Sm при метастатических поражениях костей: автореф. дисс. д-ра мед. наук. 0бнинск^40^.276. http://www.santesoft.com/dicomviewerfree.html

216. На Wiki http://en.wikipedia.org/wiki/Vertebroplasty

217. Н. К. Вознесенский, Ю. А. Кураченко, Ю. С. Мардынский и др. . Радионуклидная вертебропластика при метастазах в позвоночнике / Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2012. - Том 57, N3. - С. 39-43