Программное обеспечение радионуклидной вертебропластики
Рассмотрена в целом задача программного сопровождения радионуклидной вертебропластики. Описаны требования к системам предоперационной подготовки и послеоперационного анализа. Предметная область (оперируемый позвонок и его окрестности) моделируется с использованием КТ-снимков а) прецизионно на основе воксельного представления и б) приближенно для использования в on-line-интерактивных расчетах. Воксельная модель изготавливается в двух версиях: для расчета дозных и температурных полей. Для вычисления дозы используется программа MCNP. В серийных расчетах проведена селекция радионуклидов-излучателей, выявлены оптимальные по совокупности характеристик «кандидаты» на применение в данной процедуре. Создана программа, позволяющая интерактивно решать как «прямую» задачу (определение дозных полей вблизи вводимого костного цемента при заданной активности радионуклида), так и «обратную» (расчет необходимой активности вводимого радионуклида по заданной дозе в конкретной локализации вблизи цементного «ядра»). Расчеты температурных полей, обусловленных полимеризацией костного цемента, выполнены с помощью термогидравлических кодов, применяемых при проектировании ядерно-технических установок; эти коды адаптированы для использования в условиях вертебропластики на основе выполненных проблемно-ориентированных экспериментов. С использованием принятых в мировом сообществе методологий оценки синергизма облучения и нагрева биологической ткани получены «коэффициенты усиления» лучевого воздействия и определены области радикального и паллиативных терапевтических эффектов для конкретных условий вертебропластики. На основе результатов расчетно-экспериментальных исследований создана бета-версия программы планирования радионуклидной вертебропластики.