Využití metody Monte Carlo v lékařských aplikacích

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21340%2F16%3A00306338" target="_blank" >RIV/68407700:21340/16:00306338 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Využití metody Monte Carlo v lékařských aplikacích

Popis výsledku v původním jazyce

Metoda Monte Carlo byla využita pro analýzu stínění a optimalizaci radiační ochrany projektu centra protonové terapie PTC Czech s.r.o. Byly nasimulovány úhlově energetické distribuce polí neutronů při interakci protonového svazku s terči (imitujících hlavní konstrukční materiály) pro uvažovaný rozsah energií primárního protonového svazku. Hodnoty prostorových dávkových ekvivalentů (vypočítány s pomocí konverzních faktorů z ICRP-74) byly dále použity k verifikaci dostatečné tloušťky betonových konstrukcí, resp. k diskusí nad další optimalizací radiační ochrany na pracovišti (v kontextu platných legislativních požadavků). Znalost PTC Czech s.r.o. byla dále zhodnocena ve využití metody Monte Carlo k charakteristice terapeutického svazku při použití ozařovací techniky pencil beam scanning v modelových situacích bez, resp. s pomůckou zvanou range-shifter. Z porovnání těchto dvou situací plyne snížení přesnosti doručení dávky do cílového objemu, resp. nárůst podílu sekundárních částic na absorbované dávce v tkáni při použití range-shifteru. Na základě simulačním výpočtů je doporučení použití range-shifteru co nejvíce omezit. Třetí prezentovanou oblastí použití metody Monte Carlo je vývoj radionuklidového ozařovače založeného na recyklovaných zdrojích Co-60. V rámci simulačních výpočtů byly porovnávány a analyzovány homogenita radiačních polí pro různá uspořádání a relativní aktivity "vyřazených" zdrojů. Metoda Monte Carlo byla také použita pro ověření (a přesnou specifikaci) dostatečnosti stínění konstruovaného zařízení. K simulačním výpočtům byl použit Monte Carlo kód MCNPX.

Název v anglickém jazyce

The Use of Monte Carlo Methods in Medical Applications

Popis výsledku anglicky

The Monte Carlo method has been used for shielding analysis and radiation protection optimization of the Proton Therapy Center Czech s.r.o. Particle energy and angular spectra for targets (main radiation sources) made of different materials and for different energies of the incident proton beam have been computed. Values of spatial dose equivalents (evaluated with using of the conversion factors from ICRP-74) have also been used for verification of adequate thickness of concrete structures and for discussion of radiation protection optimization in the workplace (in the context of current legislation requirements). The next part of this thesis deals with evaluation of therapeutic proton beam characteristics in the pencil beam scanning technique. Situations with and without the range-shifter in the beampath have been compared. Based on the simulations, it is recommended to minimize the use of range-shifter. The third area presented here using the Monte Carlo method is the development of radionuclide irradiator based on recycled sources Co-60. Homogeneity of radiation field for various configurations and relative activities of the "disposed" sources have been analyzed and compared. The Monte Carlo method has also been employed for verification (and precise specification) of shielding in the engineering design of the device. Monte Carlo code MCNPX has been used for simulation calculations in all cases.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

BG - Jaderná, atomová a molekulová fyzika, urychlovače

OECD FORD obor

—

Projekt

<a href="/cs/project/TA02010372" target="_blank" >TA02010372: Technologie recyklace vysoceaktivních uzavřených zdrojů ionizujícího záření pro jejich následné použití v průmyslových a zdravotnických aplikacích.</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2016

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů