Климанов Радиобиологическое и дозиметрическое планиров. Ч.1 2011
.pdf6.Каким распределением описывается угловое расширение узкого пучка электронов?
7.Как зависит средний квадрат углового расширения узкого пучка электронов от атомного номера вещества, энергии электронов и глубины проникновения пучка?
8.Назовите особенности центрально-осевых дозовых распределений для пучков электронов разных энергий в водном фантоме.
9.Как влияет на выходной фактор изменение размера поля электронов с помощью фотонных коллиматоров?
10.Опишите условия определения равномерности и симметрии поля.
11.Каким образом происходит формирование и коллимация пучков электронов в медицинских ускорителях?
12.Что такое виртуальный источник электронов и как определяется его положение?
13.Какое угловое распределение приписывается виртуальному источнику электронов?
14.Опишите особенности изодозовых кривых в водном фантоме, облучаемом пучком электронов?
15.Каким образом влияет угол падения пучка на глубинное дозовое распределение?
16.Какой вклад в полную дозу от пучка электронов создает тормозное излучение?
17.Из каких материалов изготовляют фантомы для клинической дозиметрии?
18.Как определяется эквивалентная глубина в воде?
19.Опишите метод эквивалентной толщины для расчета поправки на негомогенность.
20.В чем проявляется влияние негомогенности в виде кости на изодозовое распределение, создаваемое пучком электронов в водной среде?
21.Какие особенности имеет дозовое распределение в воде за краями материала с высоким атомным номером?
22.Как рассчитывается поправка на нерегулярность облучаемой поверхности?
23.До какой изодозовой кривой простирается глубина электронной терапии?
24.Какие рекомендации содержатся в публикации МКРЕ 71?
491
25.Как влияет блокирование на фактор выхода?
26.Опишите как меняется дозовое распределение вблизи внутренней защиты с высоким атомным номером.
27.Какие особенности имеет дозовое распределение при стыковке полей?
28.В чем заключается полуэмпирический метод планирования дуговой электронной терапии?
29.Как проводится тотальное облучение электронами?
30.Сформулируйте основные особенности метода тонкого луча Хогстрома.
31.Чем отличается ―быстрый‖ 3-мерный алгоритм тонкого луча от других модификаций метода Хогстрома?
32.Опишите алгоритм расчета доз с помощью метода МонтеКарло.
33.Что такое метод укрупненных (конденсированных) столкновений в применении к расчету доз от электронных пучков?
34.Какие существуют способы моделирования источника электронов при проведении расчетов методом Монте-Карло?
Список литературы
1.ICRU, ―Radiation quantities and units‖, Report No. 33. Washington, USA, 1980.
2.Berger M.J., Seltzer S.M. Table of energy losses and ranges of electron and positron // NASA SP-3012. 1964.
3.Koch H.W., Motz J.W. Bremsstrahlung cross-section formulas and related data // Rev. Mod. Phys. V. 31. 1959. P.921.
4.ICRU, ―Radiation dosimetry: electron beams with energy be-
tween 1 and 50 MeV‖, Report No. 35, Maryland, USA, 1988
5. Roos H., Drepper P., Harder D. The transition from multiple scattering to complete diffusion of high energy electron // In: Proceedings of the fourth symposium on microdosimetry, EUR 5122, 1973.
6. Nordic Association of Clinical Physics (NACP). Procedures in external radiation therapy dosimetry with electron and photon beams with maximum energies between 1 and 50 MeV // Acta Radiol. V. 19. 1980. P.55.
492
7.Harder D., Schulz H.J. Some new physical data for electron beam dosimetry // In: Proceedings of European congress of radiology. Amsterdam, Exeptra Medica. 1971.
8.Brahme A., Svensson H. Specification of electron beam quality from central-axis depth absorbed-dose distribution // Med. Phys. V. 3. 1976. P.95.
9.Roger D.W.O., Bielajew A.F. Differences in electron depth-dose curves calculated with EGS and ETRAN and improved energy-range relationships // Med. Phys. V.13. 1986. P.687.
10.Harder D. Energiespectren schneller electronen in verschiedenen tiefen // In: Symposium high-energy electrons. Eds. A Zuppinger, G.
Poretti. Berlin: Springer-Verlag, P. 260, 1965.
11.Eyges L. Multiple scattering with energy loss // Phys. Rev. V. 74. 1948. P. 1534.
12.Brahme A. Simple relations for the penetration of high energy electron beams in matter / 1975-011,Dep. Radiation physics, Karolinska institutet, Stockholm, Sweden, 1975.
13.ICRU. Radiation dosimetry: electron with initial energy between
1and 50 MeV // Report No. 21, Maryland, USA, 1972.
14.Rossi B.B. High energy particles // Englewood Cliffs, NJ: Pren- tice-Hall, 1956.
15.Khan F.M. Clinical electron beam dosimetry // In: J.G. Keriakes et al. Radiation oncology physics. AAPM monograph No.15, New York, American institute of physics, 1986.
16.Mills M.D., Hogstrom K.R., Almond P.R. Prediction of electron beam output factor // Med. Phys. V. 9. 1982. P. 60.
17.Biggs P.J., Boyer A.L., Doppke K.P. Electron dosimetry of irregular fields on the Clinac-18 // Int. J. Radiat oncol. Biol. Phys. V. 5. 1979. P. 433.
18.Meyer J.A., Palta J.R., Hogstrom K.R. Demonstration of relatively new electron dosimetry measurement techniques on the Mevatron 80 // Med. Phys. V. 11 1984. P. 501.
19.Gerbi B.J. Clinical application of high-energy electrons // Iin: Technical Basis of radiation therapy / Eds. S.H. Levit et al., Springer, 2006.
20.Khan F.M. The physics of radiation therapy. Second edition / Williams & Wilkins, Baltimore, Maryland 21202, USA, 1994.
493
21.Khan F.M., Doppke K.,. Hogstrom K.R. Clinical electron-beam dosimetry / Report of AAPM radiation therapy committee task group No. 25 // Med. Phys. V. 18. 1991. P. 73.
22.Almond P.R. Radiation physics of electron beams // In: Clinical application of electron beam. Ed. N. Tapley / New York, Wiley. 1976. P. 50.
23.Pohlit W. Dosimetrie zur betatrontherapie / Stutgart, Verlag, 1965.
24.Shroder-Babo P. Determination of virtual electron source of a betatron // Acta Radiol. V. 364 (suppl). 1983. P.7.
25.Meyer J.A., Palta J.R., Hogstrom K.R. Determination of relative-
ly new electron dosimetry measurement techniques on Mevatron 80 // Med. Phys. V. 11. 1984. P. 670.
26.Jamshidi A., Kuchnir F.T., Reft S.C. Determination of the source position for the electron beam from a high-energy linear accelerator // Med. Phys. V. 13. 1986. P. 942.
27.Khan F.M., Sewchand W., Levitt S.H. Effect of air space on depth dose in electron beam therapy // Radiology. V. 126. 1978. P. 249.
28.Strydom W., Parker W., Olivares M. Electron beams: physical and clinical aspects // In: Review of radiation oncology physics: a hand book for teachers and students. Ed. E.D. Podgorsak. IAEA, P. 5,Vienna, Austria, 2003.
29.Khan F.M., Deibel F.C., Soleimani-Meigooni A. Obliquely incident electron beams // Med. Phys. V.12. 1982. P. 749.
30.Berger M.J., Seltzer S.M. Tables of energy-deposition distribution in water phantoms irradiated by point-monodirectional electron beams with energies from 1 to 60 MeV, and applications to broad beams // NBSIR 82-2451. Washington, DC: National Bureau of Standards, 1982.
31.Holt J.G., Mohan R., Caley R. Memorial electron beam AET treatment planning system // In: Practical aspects of electron beam treatment planning. Eds. C.G. Orton, F. Bagne. New York, American Institute of Physics. 1979.
32.Laughlin J.S. High-energy electron treatment planning for inhomogeities // Br. J. Radiol. V. 38. 1965. P. 143.
33.Laughlin J.S., Lundy A., Phillips R. Electron-beam treatment planning in inhomogeneous tissue // Radiology. V. 85. 1965. P. 524.
494
34.Almond P.R., Wright A.E., Boone M.L. High-energy electron dose perturbations in regions of tissue heterogeneity // Radiology. V.
88.1967. P.1146.
35.Dahler A., Baker A.S., Laughlin J.S. Comprehensive electronbeam treatment planning // Ann N Y Acad Sci. V. 161. 1969. P. 189.
36.Prasad S.C., Bedvinek J.M., Gerber R.L. Lung dose in electron beam therapy of chest wall // Acta Radiol. V. 22. 1983. P. 91.
37.Hogstrom K.R., Fields R.S. Use of CT in electron beam treatment planning: current and future development // In: Computed tomography in radiation therapy. Eds. C.C.Ling, C.C. Rogers, R.J. Morton / Raven, NY, 1983.
38.Harder D., Abou-Mandour M. Berechnung der Dosisverteilung schneller electronen in und gewebeinhomogenitaten beliebiger breite // Strahlentherapie. V. 152. 1980. P. 509.
39.Pohlit W., Manegold K.H. Electron-beam dose distribution in inhomogeneous media // In: High energy photons and electrons. Eds. S Kramer, N. Suntharalingam, G.F. Zinninger. New York: Wiley. P. 243 1976.
40.Abou-Mandour M., Harder D. Berechnung der dosisverteilung shneller elektronenin und hinter gewebeinhomogenitaten beliebiger Breite II // Strahlentherapie. V. 154. 1978. P.. 546.
41.M.D. McNeese M.D. Cancer Bulletin / N. 41. 1989. P. 88.
42.Nusslin F. The influence of air cavities on the dose distribution of high energy electron beams // Phys. Med. Biol. V.20. 1975. P. 728.
43.Skoporad D. The effect on an air cavityon the dose distribution of accelerated electrons // Med. Radiol. V.7. 1975. P. 55.
44.Dutreix J. Dosimetry // In: Symposium on high-energy electrons. Eds. G. Gil, G. Gayarre. Madrid. P. 113. 1970.
45.Prescribing, recording, and reporting electron beam therapy / R. Gahbauer, T. Landberg, J. Chavaudra et al. // J. ICRU. V. 4. 2004.
46.ICRU Report 50: prescribing, recording, and reporting photon beam therapy / Washington. D.C. 1993.
47.ICRU Report 62: prescribing, recording, and reporting photon beam therapy (supplement to ICRU Report 50) / Washington. D.C. 1999.
48.Климанов В.А., Крылова Т.А. Дозиметрическое планирова-
ние лучевой терапии. Часть 1. Дистанционная терапия пучками тормозного и гамма-излучения / М.: изд-во МИФИ. 2007.
495
49.Hogstrom K.R. Clinical electron beam dosimetry: basic dosimetry data // In: Advances in radiation oncology physics: dosimetry, treatment planning, and brachytherapy. Ed. J.A. Purdy. AIP, Inc.,Woodbury 1991. P. 320-429.
50.Variation in output factor caused by secondary blocking for 7 – 16 MeV electron beams. M.C. Choi, J.A. Purdy et al.,// Med. Phys. V. 6. 1979. P. 137.
51.Khan F.M., Moore V.C., Levitt S.H. Field shaping in electron beam therapy // Br. J. Radiol. V. 49. P. 883.
52.Lax I., Brahme A. On the collimation of high energy electron beams // Acta Radiol. Oncol. V. 19. 1980. P. 199.
53.Johnson J.M., Khan F.M. Dosimetric effects of abutting extended SSD electron fields with photon in treatment of head and neck cancers // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. V. 24 (suppl.2). 1992. P. 202.
54.Becker J., Weitzel G. Neue formen der bewegungstrahlung beim 15 Mev-betatronder Siemens-Reinger-Werke // Stahlentherapie. V. 101, 1956. P. 180.
55.Electron beam arc therapy / D.D. Leavit, J.R. Stewart, J.H. Moeller, L. Earley // In: Advances in radiation oncology physics: dosimetry, treatment planning, and brachytherapy. Ed. J.A. Purdy. AIP, Inc. Woodbury. 1992.
56.Khan F.M., ―Calibration and treatment planning of electron beam arc therapy // In: Proceedings of the symposium on electron dosimetry and arc therapy. Ed. B. Paliwal. New York. AAPM/AIP. P. 249. 1982.
57.Physical aspect of electron-beam arc therapy / F.M. Khan, G.D. Fullerton, J.M. Lee et al. // Radiology. V. 124. P. 497.
58.Analysisof long-term outcomes of combined modality therapy for cutaneous T-cell lymphoma / M. Dubic, N. Apisarnthanarax, D.S. Cohen et al. // J. Am. Acad. Dermatol. V. 49. 2003. P. 35.
59.AAPM. Total skin electron therapy: technique and dosimetry // Report 23. AIP. 1987.
60.Holt J.R., Perry D.J. Some physical considerations in whole skin electron beam therapy // Med. Phys. V. 9. 1982. P. 302.
61.Sewchand W., Khan F.M., Williamson J. Total-body superficial electron-beam therapy using a multiple-field pendulum-arc technique // Radiology. V. 130. 1979. P. 493.
62.Nahum A.E. Patient dose computation for electron beams // In: Handbook of radiotherapy physics. Theory and practice / Edited by P.
496
Mayles, A. Nahum, J.C. Rosenwald. New york, London. Taylor & Francis. 2007.
63.Hogstrom K.R., Mills M.D., Almond P.R. Electron beam dose calculations // Phys. Med. Biol. V.26. 1981. P. 445-459.
64.Nahum A.E. The MDAH pencil beam algorithm // In: The computation of dose distribution in electron beam radiotherapy. Madison, WI. Radiation Physics Dept, Umea University (Sweden). P. 151 – 184. 1985.
65.Hogstrom K.R., Steadham M.S. Electron beam dose computation, in Teletherapy: Present and Future // Proceedings of the 1996 AAPM Summer School. Eds. T.R. Mackie, J. Palta. Madison, WI. P. 137 – 174.
1996.
66.Kooy H.M., Rashid H. A three dimensional electron-beam algorithm // Phys. Med. Biol. V. 34. 1989. P. 229-243.
67.Kooy H.M., Kijewski P.K. Quadtrees as representation for irregularly shaped fields in radiotherapy applications // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1988.
68.Lax A., Brahme A., Andreo P. Electron beam dose planning using Gaussian beams: Improved radial dose profiles // Acta Radiol. Suppl. V.
364.1983. P. 49 – 59.
69.Защита от ионизирующих излучений. Том 1./ Н.Г. Гусев, В.А.
Климанов, В.П. Машкович, А.П. Суворов. М.: Энергоатомиздат, 1989.
70. Кольчужкин А.М., Богданов А.В. Метод Монте-Карло в теории переноса излучений. Учебное пособие. Томск: Изд.-во Томского политехнического университета, 2006.
71.BEAM: A Monte Carlo code to simulate radiotherapy treatment units / D.W. Rogers, B.A. Faddegon, G.X. Ding et al. // Med. Phys. V.
22.1995. P. 503-524.
72.Ford R.L., Nelson W.R. The EGS code system-Version 3 // Report SLAC-210. 1978.
73.Nelson W.R., Hirayama H., Rogers D.W.O. The EGS4 code system // Report SLAC-265. 1985
74.History, overview and recent improvements of EGS4 / A.F. Bielajew, H. Hirayma, W.R. Nelson, D.W.O. Rogers // National research council of Canada Report PIRS-0436. 1994.
497
75.Kawrakow I. Accurate condensed history Monte Carlo simulation of electron transport EGSnrc, new EGS4 version // Med. Phys. V. 3. 2000. P. 485-498.
76.Description and dosimetric verification of the PEREGRINE Monte Carlo dose calculation system for photon beams incident on a water phantom / C.L. Hartmann-Siantar et al. // Med. Phys. V. 28. 2001. P. 1322-1337.
77.Kawrakow I. VMC++, electron and photon Monte Carlo calculation optimized for radiation treatment planning // In: Advanced Monte Carlo for radiation physics. Particle transport simulation and application: Proceedings of Monte Carlo 2000 meeting Lisbon. Eds. A. Kling
et al. Springer, Berlin. P. 229-236. 2001.
78.Sempau J., Wilderman S.J., Bielajew A.F. DPM, a fast, accurate Monte Carlo code for photon and electron radiotherapy treatment planning dose calculations // Phys. Med. Biol. V. 45. 2000. P. 2263.
79.Kawrakow I., Fippel M. Investigation of variance reduction techniques for Monte Carlo photon dose calculation using XVMC // Phys. Med. Biol. V.45. 2000. P. 2163-2184.
80.A comparison of Monte Carlo calculation denoising techniques / I.EI. Naqa, I. Kawrakow, M. Fippel et al. // Phys. Med. Biol. V.50. 2005. P. 909 – 922.
81.Rogers D.W.O. Monte Carlo techniques in radiotherapy // Physics in Canada, Medical Physics Special Issue. V. 52. 2002. P. 63-70.
82.Berger M.J. Monte Carlo calculation of penetration and diffusion of fast charged particles // In: Methods in computational physics. Eds. B. Alder et al. V. 1. Academic, New York. 1963. P. 135-215.
83.Briesmeister J.F. A general Monte Carlo N-particle transport code // LANL Report, No. LA-12625-M. 1993.
84.Evaluation of the first commercial Monte Carlo dose calculation engine for electron beam treatment planning / J.E. Cyder et al. // Med. Phys.. V. 31. 2004. P. 142-153.
85.Evaluation of clinical dose distribution using Monte Carlo method / H.Md Deloar, J. Griffin, M. Bird et al. // World congress on medical physics and biomedical engineering. Abstract No. 1840. (Seoul, Korea). 2006.
86.Kosterev V.V., Chupikin D.A., Donskoy E.N., Klimanov V.A. Using of PL-estimation for dose calculation in heterogeneous media //
498
World congress on medical physics and biomedical engineering. Abstract No. 1956 (Seoul, Korea). 2006.
87. Clinical use of commercial Monte Carlo treatment planning system for electron beams / J.E. Cygler, C. Lochrin, G.M. Daskalov et al. // Phys. Med. Biol. V. 50. 2005. P. 1029.
499
Владимир Александрович Климанов
Радиобиологическое и дозиметрическое планирование лучевой и радионуклидной терапии
Часть 1. Радиобиологические основы лучевой терапии. Радиобиологическое
идозиметрическое планирование дистанционной лучевой терапии пучками тормозного и гамма-излучения
иэлектронами
Учебное пособие
Редактор Н.В. Шумакова
Подписано в печать 15.12.2010. Формат 60х84 1/16
Уч.-изд. л. 30,25. Печ. л. 31,25. Тираж 100 экз.
Изд. № 1/1/114 Заказ № 7
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ». 115409, Москва, Каширское шоссе, 31
ООО «Полиграфический комплекс «Курчатовский». 144000, Московская область, г. Электросталь, ул. Красная, д. 42