Монте-карло-моделирование GEANT4 полученных доз для частиц различных типов, оцениваемых в водном фантоме

Аннотация

Лучевая терапия — это лечение, при котором используются частицы для уничтожения раковых клеток, остановки их развития и сохранения здоровых органов вокруг опухоли. Точное лечение требует выполнения нескольких процессов, в частности, определения правильной баллистики и, таким образом, оценки влияния частиц на полученную дозу. Одним из самых важных этапов этой оценки является вычисление доставленной дозы в фантоме воды с разрешением 20 × 20 × 30 см с помощью четырех терапевтических частиц, а именно: электромагнитно излучаемых «фотонов», отрицательно заряженных элементарных частиц «электронов», нейтральных частиц «нейтронов» и тяжелых элементарных частиц с положительным зарядом «протонов» с номинальными энергиями от 2 до 20 МэВ с шагом 2 МэВ. Вторым по важности этапом является вычисление доставленной дозы от протонных пучков при терапевтических энергиях в диапазоне от 60 до 340 МэВ, состоящих из 100 000 частиц, генерируемых радиоактивным источником с помощью моделирования методом Монте-Карло GEANT4. Вычисляется эффект четырех типов терапевтических частиц в одной и той же среде, обеспечивающий точный расчет доставленной дозы в плане лечения и исключение значительных расхождений в терминах полученной дозы между частицами.