Монте-Карло моделирование рентгенологической процедуры для оценки доз облучения пациентов

УДК 539.122.04:614.8.086.52
Авторы Макаревич Кристина Олеговна
Миненко Виктор Федорович, кандидат биологических наук, доцент
Хрущинский Аркадий Аркадьевич, кандидат физико-математических наук
Аннотация В научной литературе представлен ряд компьютерных программ, позволяющих оценивать дозы облучения, полученные пациентами во время рентгенологических исследований, которые к настоящему времени уже не соответствуют современным международным требованиям к оценке доз облучения пациентов. В данной работе алгоритм оценки доз облучения пациентов реализован с применением стандартных вычислительных фантомов и методикой определения эффективной дозы в соответствии с рекомендациями МКРЗ. Разработана математическая модель рентгеновского аппарата с вольфрамовым анодом, в которой рентгеновская трубка описывается «TASMIP» моделью, а для моделирования взаимодействия рентгеновского излучения с веществом применяется метод Монте-Карло. Проведена верификация разработанной модели.
Ключевые слова моделирование, рентгеновский аппарат; «TASMIP» модель; стандартный вычислительный фантом МКРЗ; доза облучения
  Литература
1. Sources and effects of ionizing radiation. UNSCEAR 2008. Report to the General Assembly with Scientific Annexes. – United Nations Publication, 2010. – Vol.1. – 220 p.
2. Рекомендации Международной комиссии по радиационной защите от 2008 года. Радиационная защита в медицине. Публикация 105 МКРЗ. С.-Петербург, 2011. – 66 с.
3. Международные основные нормы безопасности для защиты от ионизирующих излучений и безопасного обращения с источниками излучения. Серия изданий по безопасности, № 115. – МАГАТЭ, Вена, 1997. – 113 с.
4. Гигиенический норматив «Критерии оценки радиационного воздействия». Утв. Пост. МЗ РБ от 28.12.2012 г. № 213.
5. Санитарные нормы и правила «Требования к радиационной безопасности». Утв. Пост. МЗ РБ от 28.12.2012 г. № 213.
6. WinODS (2009) «Download page» // [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.rti.se/download software/index.html. – Дата доступа: 8.06.2009.
7. Tapiovaara M., Siiskonen T. PCXMC. A Monte Carlo program for calculating patient doses in medical x-ray examinations. STUK-A231. – Helsinki 2008. – 49 p.
8. Kramer, R., Khoury, H.J., Vieira, J.W. CALDose_X – a soft-ware tool for assessment of organ and tissue absorbed doses, effective dose and cancer risks in diagnostic radiology / R. Kramer, H.J. Khoury, J.W. Vieira // Phys. Med. Biol. – 2008. – Vol. 53. – Pр. 6437-6459.
9. Chan-Hyeong Kim, Sang Hyun Cho, X. George Xu PRDC–A software package for personnel radiation dose calculation / Chan-Hyeong Kim, Sang Hyun Cho, X. George Xu // Radiation Protection Dosimetry, 2006. – Vol. 118, No. 3. – Pp. 243-250.
10. Рекомендации Международной комиссии по радиационной защите от 2007 года. Публикация 103 МКРЗ. – Москва, Алана. – 2009. – 343 с.
11. Boone, J.M., Seibert, J.A. An accurate method for computer-generating tungsten anode X-ray spectra from 30 to 140 keV / J.M. Boone, J.A. Seibert // Med.Phys. – 1997. – Vol. 24, No. 1. – Pp. 1661-1670.
12. Briesmeister J. F. MCNP-A General Monte Carlo N-Particle Transport Code, Version 4B2. – Los Alamos, NM: Los Alamos National Laboratory. – 1997 – 736 p.
13. Adult Reference Computational Phantoms. ICRP Publication 110. Ann. ICRP. / International Commission on Radiological Protection. – 2009. – 165 p.
14. Basic Anatomical and Physiological Data for Use in Radiological Protection: Reference Values. ICRP Publication 89. Ann. ICRP / International Commission on Radiological Protection. – Pergamon Press, 2002. – 265 p.
15. Кишковский А.Н., Тютин Л.А., Есиновская Г.Н. Атлас укладок при рентгенологических исследованиях / А.Н. Кишковский, Л.А. Тютин, Г.Н. Есиновская. – Л.: Медицина, 1987. – 520 с.
16. Контроль эффективных доз облучения пациентов при проведении медицинских рентгенологических исследований: Методические указания. МУ 2.6.1.2944-11. Утв. гл. гос. сан. врач РФ Г.Г. Онищенко 19 июля 2011 года.