Файл: Обоснование выбора темы и ее актуальность 7.docx

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1. Выбор конструкции фантома для облучения яиц

В состав данного устройства входит фантом, который имеет вес менее 18,2 кг. Фантом включает контрольный столбик, внешнюю несущую конструкцию и известное трехмерное пространственное распределение элементов, которые можно визуализировать с помощью методов МР и компьютерной томографии. Эти элементы расположены в пористой опоре. Внешняя несущая конструкция и пористая опора не воспринимаемы методами МР и КТ, но их пространственное распределение позволяет полностью заполнить объем визуализации устройства магнитно-резонансной визуализации. Способ контроля качества с использованием фантома содержит этапы, на которых вручную поднимают фантом для медицинской визуализации в устройство магнитно-резонансной визуализации, получают МР-изображение фантома и сравнивают местоположения визуализируемых элементов из МР-изображения фантома с местоположениями элементов в ранее получаемом опорном КТ изображении. Применение группы изобретений обеспечивает контроль качества лучевой терапии путем планирования процесса таким образом, чтобы МР-изображения, используемые в нем, соответствовали приемлемым стандартам. В работе представлены 2 новых и 13 усовершенствованных формул, а также 6 иллюстраций. Для проверки транспорта частиц к биологическому объекту была разработана конструкция фантома, представленная на рисунке







В ходе работы был спроектирован водный фантом в программе Компас 3Д и в программе Giant с учетом всех необходимых параметров и размеров. Внешние размеры водного фантома составляют 16.6 см поперек, 18 см высота и 27 см длина. Толщина стенок фантома составляет 8 мм, а дно имеет толщину 1 см.

---

Геометрия разработанного фантома описана в программе моделирующей установку формирования терапевтического пучка лаборатории медицинской физики Института ядерных исследований РАН. Программа эмитирует транспорт протонного пучка методом Монте Карло используя пакет библиотек GEANT4.

В результате симуляций получено трехмерное распределение дозы в воде, заполняющей фантом.

Для анализа равномерности поля на предмет применения фантома с текущими устройствами системы формирования, рассмотрены продольное распределение дозы в центре фантома, изодозные кривые в центральной плоскости xz, а также поперечные профили пучка на входе в фантом и в центре модифицированного пика Брэгга.

Анализ глубинной кривой показал сохранения параметров модуляции пик после переключения с дозиметрического на компактный фантом.

Ширина модифицированного пика составила 5 см на уровне 80% от максимума.

Центр пика расположен на глубине 12.5 см, что соответствует эксперименту.

Анализ поперечных профилей пучка показал сохранение равномерности пучка, допустимый размер облучаемого объекта составил 6 см.

Таким образом, можно сказать, что разработанный фантом подходит для облучения объектом в пределах объема 6х6х5 см

Глава 3. Экономическая часть

3.1. Организация и планирование работ по теме

В составе работы задействовано 3 человека:

1. 
   руководитель Яковлев И.А., Д-р физ.-мат. наук, профессор – отвечает за грамотную постановку задачи, контролирует отдельные этапы работы, вносит необходимые коррективы и оценивает выполненную работу в целом;
   
2. 
   консультант Фролов А.Л., к.э.н., доцент – отвечает за консультирование экономической части выпускной квалификационной работы;
   
3. 
   разработчик Федосов Р.Е. – реализация всех поставленных задач, в том числе проведение тестирования готового продукта и подготовка проектной документации.
   

Состав задействованных в работе участников представлен на схеме.


Руководитель

Консультант

Разработчик


Организация работ:

---

На разработку отводится 90 рабочих дней.

Этапы разработки представлены в таблице 1.

№	Название этапа	Исполнитель	Трудоем-кость, чел/дни	Продолжительность работ, дни
1	Разработка и утверждение технического задания	Руководитель	5	5
		Разработчик	5
2	Технические предложения	Руководитель	7	7
		Консультант	1
		Разработчик	7
3	Эскизный проект:			12
3.1	Анализ исходных данных и требований	Разработчик	9
3.2	Постановка задачи	Консультант	1
3.3	Разработка общего описания алгоритма функционирования	Руководитель	2
		Разработчик	7
4	Технический проект:			15
4.1	Определение формы представления входных и выходных данных	Руководитель	2
		Разработчик	5
4.2	Разработка структуры программы и логической структуры базы данных	Руководитель	2
		Консультант	1
		Разработчик	10
5	Рабочий проект:			47
5.1	Программирование и отладка программы	Разработчик	24
5.2	Испытание программы	Разработчик	4
5.3	Корректировка программы по результатам испытаний	Разработчик	5
5.4	Подготовка технической документации на программный продукт	Консультант	1
		Разработчик	7
5.5	Сдача готового продукта и внедрение	Руководитель	2
		Консультант	1
		Разработчик	7
Итого				90

---

График проведения работ:

Календарный график исполнения работы представлен на рисунке 1. Из рисунка 1 так же видно, что общий срок разработки составит 90 дней.

Этапы
1
2
3
4
5
Дни	5	10	15		20		25		30				35		40		45			50		55		60		65		70		75		80		85		90

---

---