Принципы моделирования лучевого воздействия на ткани организма в приложении к протонной терапии

Обратная задача возникла в лучевой терапии для дозиметрического планирования конформного типа облучения как модификация аналогичной проблемы из области реконструкционной томографии. Задача построения модифицированной кривой Брэгга протонов сведена к решению интегрального уравнения Вольтерра 1-го рода и показано, что по существу это пример точного решения для данной области обратных задач. 3D-сканирование пучка протонов по объему объекта может трактоваться как физическое моделирование обратной задачи. Показано, что алгоритмы, построенные по такому принципу, позволяют свести объемную задачу к послойной последовательности расчетов по двумерным массивам. Рассматриваются источники ошибок для типичного расчета по методу Монте-Карло. Предложен метод учета биологической эффективности по принципу обратных задач при создании модифицированной кривой Брэгга.