РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ В ОПУХОЛИ И ОКРУЖАЮЩИЕ ЕЕ ТКАНЯХ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ МИКРОИСТОЧНИКОВ

Цель. Проведение расчетных исследований дозиметрических характеристик микроисточников с радионуклидом I‑125, опытное производство которых налажено в Научно-производственном комплексе изотопов и радиофарм‑препаратов АО «Государственный научный центр Российской Федерации — Физико-энергетический институт им. А. И. Лейпунского» (ГНЦ РФ — ФЭИ). Микроисточники производства ГНЦ РФ — ФЭИ являются аналогом модели 6711 фирмы Nicomed Amersham, дозиметрические характеристики которой стандартизованы в соответствии с формализмом TG43 ААРМ.

Материалы и методы. Микроисточник «seed № 6711» (модель фирмы Nicomed Amersham) представляет собой герметично запаянный в титановую капсулу серебряный стержень, покрытый тонким слоем радиоактивного I‑125. Период полураспада йода‑125 равен 59,43 суток. В процессе распада I‑125 превращается в Te‑125. Расчет параметров микроисточников и их сравнение со стандартной моделью 6711 проведено с использованием расчетного кода MCNP.

Результаты. Разработана методика расчета основных дозиметрических характеристик микроисточника ГНЦ РФ-ФЭИ в соответствии с формализмом TG43. Проведен сравнительный анализ экспериментальных данных и расчетных результатов, полученных по коду MCNP, который позволил выявить возможные причины различия. Сопоставлены расчетные дозовые характеристики и рекомендованные стандартные данные для дозовых характеристик микроисточника «seed № 6711».

Выводы. Возможны две причины различия экспериментальных и расчетных результатов. Первой из них может быть шероховатость поверхности серебряного стержня или диффузия радиоактивного йода в серебро. Второй причиной может быть различие сечений характеристического излучения серебра, используемых в коде MCNP. В сопоставлении расчетных дозовых характеристик и рекомендованных стандартных существенное значение имеет способ нанесения активности. При соблюдении стандартных условий по составу окружающей среды, водяного фантома и воздуха с 40% влажностью, полученные результаты выходят за пределы допустимых отличий в 3% от рекомендованных данных. Тогда как вариации только толщины нанесения радиоактивного материала в диапазоне 0–10 мкм меняют дозиметрические характеристики в пределах 15–20%.

1. Williamson J. F. Update of AAPM Task Group No. 43 Report. A Revised AAPM Protocol for Inters al Brachytherapy Dose Calcula ons. Overview. AAPM — 45th annual mee ng. 2003.

2. Rivard M. J., Coursey B. M., DeWerd L. A., Hanson W. F., Saiful Huq M., Ibbo G. S., Mitch M. G., Nath R., Williamson J. F. Update of AAPM Task Group No. 43 Report: A revised AAPM protocol for brachytherapy dose calcula ons. Med Phys. 2004; 31 (3): 633–674.

3. Nath R., Anderson L. L., Luxton G., Weaver K. A., Williamson J. F., Meigooni A. S. Dosimetry of inters al brachytherapy sources: recommenda ons of the AAPM Radia on Therapy Commi ee Task Group No. 43. American Associa on of Physicists in Medicine. Med Phys. 1995; 22 (2): 209–233.

4. Briesmeister J. F. (Ed). MCNP4A — A General Monte Carlo N — Par cle Transport code. Los Alamos Na onal Laboratory report. LA-12625-M; 1993.

5. Forrest B. B., Booth T. E., et al. MCNP-A General Monte Carlo N — Par cle Transport code, Version 5, Overview and Theory, Volume I/LA-UR-03–1987, LANL, 2003.

6. Briesmeister J. F., Brown J. S., et al. MCNP-A General Monte Carlo N — Par cle Transport code, Version 5, User’s Guide, Volume II, LA-CP-03–0245, LANL, 2003.

7. Hodgdon A. D. A Variance Reduc on Management Algorithm for MCNP. Trans Ann Nucl Soc. 2002; 28: 373.

8. Seltzer S. M., Lamper P. J., Loevinger R., Mitch M. G., Weaver J. T., Coursey B. M. New Na onal Air-Kerma-Strength Standards for 125I and 103Pd Brachytherapy Seeds. Journal of Research of the Na onal Ins tute of Standards and Technology. 2003; 108 (5): 337–358.