Широко используемый термин «система 3-мерного дозиметрического планирования» (3-МДП) вводит фактически в заблуждение. 3-мерное (3D в англоязычной литературе) дозиметрическое планирование является процессом, а не системой, причем процессом радикально отличающимся от ранее разработанных 2-мерных
(2D) и 2,5-мерных (2.5D) подходов к дозиметрическому планированию.
...
Алгоритмы расчета дозы в 3-МДП можно классифицировать по разным признакам. Одна из возможных классификаций состоит в разделении всех алгоритмов на два класса: алгоритмы, основанные на использовании экспериментальных данных; алгоритмы, основанные на использовании математических моделей. Для краткости будем называть первые «алгоритмы данных», а вторые «модельные алгоритмы».
В алгоритмах данных в память компьютера заносятся значения доз в каждой точке 3-мерной сетки. Промежуточные значения получают через интерполяцию. Очевидно, что такие алгоритмы требуют громадного объема экспериментального измерения доз. Однако как только условия облучения будут отличаться от геометрии измерений, так сразу возникает вопрос об адекватности результата расчетов. Поэтому в эти алгоритмы вводится механизм поправочных факторов, учитывающих такие эффекты, как косое падение излучения, изменение РИП, наличие негомогенностей и т.д. Такие алгоритмы можно для краткости назвать «поправочные алгоритмы».
Чисто модельные алгоритмы должны бы опираться только на фундаментальные принципы, начиная от моделирования процесса торможения электронов в мишени ускорителя и кончая моделированием поглощения энергии излучения в теле пациента. Принципиально это стало в настоящее время возможным, используя метод случайных испытаний, называемый методом Монте-Карло. Но этот метод требует такого громадного объема вычислений, что пока рано говорить о начале его использования в рутинной клинической практике. Для упрощения и убыстрения 3-мерных расчетов разработан ряд полуэмпирических моделей, в которые входят параметры, определяемые или уточняемые на основе экспериментальных данных. Наибольшее распространение в последние два десятилетия получили три модели. Так как терминология еще окончательно не установилась, будем называть их следующим образом: модель «дифференциального тонкого луча»; модель «тонкого луча»; модель «конечного тонкого луча». Такие названия связаны с понятиями элементарных видов источников. Зная распределения поглощенной энергии, создаваемые в среде этими элементарными источниками, можно с помощью суперпозиции получить дозовое распределение для конкретного источника. Эти распределения поглощенной энергии от элементарных источников часто называют ядрами. Отсюда возникло и другое название для модельных алгоритмов, а именно, "методы ядер". Иногда в литературе используется также термин «методы дозовых ядер».
...
Конечный тонкий луч (КТЛ)
Под понятием «конечный тонкий луч» понимается расходящийся из точки изотропно пучок фотонов с квадратным поперечным сечением небольших размеров (обычно 1,0х1,0 или 0,5х0,5 см2) и энергией Е. Так как пучок расходящийся, то создаваемое им в среде дозовое распределение зависит от расстояния до поверхности фантома (или пациента), площади поперечного сечения пучка и расстояний точки расчета от поверхности фантома и от оси КТЛ.
Ядро КТЛ определяется как доля от испускаемой источником в пределах телесного угла КТЛ энергии фотонов, которая поглощается в единице объема вблизи произвольной точки r.
В англоязычной научной литературе КТЛ часто называют
«beamlet». Использование этого понятия оказалось удобным при
разработке алгоритмов расчета дозовых распределений для пучков
с поперечной модуляцией интенсивности (IMRT), которая реализуется с помощью многолепестковых коллиматоров.

--------------------------------------------------
Note added at 1 day2 hrs (2015-09-21 02:45:39 GMT)
--------------------------------------------------

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ «МИФИ»
В.А. Климанов
РАДИОБИОЛОГИЧЕСКОЕ
И ДОЗИМЕТРИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
ЛУЧЕВОЙ И РАДИОНУКЛИДНОЙ ТЕРАПИИ
Часть 1. Радиобиологические основы
лучевой терапии. Радиобиологическое
и дозиметрическое планирование
дистанционной лучевой терапии пучками
тормозного и гамма-излучения
и электронами
Рекомендовано УМО «Ядерные физика и технологии»
в качестве учебного пособия
для студентов высших учебных заведений


-----------
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2804143/

Dose calculation algorithm

As mentioned, three different calculation algorithms were used to compute the dose for all plans that were generated during the study. The XiO's fast-Fourier transform (FFT) convolution algorithm and the superposition (Wiesmeyer an Miften)[5] algorithms are similar, in that, they both compute the dose by convolving the total energy released in the patient with Monte Carlo-generated energy deposition kernels, computed by Mackie et al.[6] Kernel is the dose matrix generated per unit TERMA at the interaction site. Total Energy Released per unit Mass (TERMA) is the product of the mass attenuation coefficient and the primary energy fluence.[7]

Convolution algorithm:
The energy deposited kernels of Mackie et al.[5] must be interpolated from spherical to Cartesian coordinates on a common grid with the TERMA, to perform FFT convolution. Sampling and interpolation of kernels from spherical to Cartesian coordinates is complicated by steep kernel gradients.
...
Including dose contributions over such a large area requires significant computation time. This computation time can be reduced by performing separate calculations; one with the primary kernel, for which the calculation is performed at a high resolution, but over a small region, the other with a scatter kernel, where calculation is performed at a lower resolution, but over a large area, as proposed by Mackie et al.[8,5] This approach is possible since the primary kernels have extremely large gradients close to the interaction point, but they make no contribution beyond a few centimeters from the interaction point, whereas, the scatter kernels have smaller gradients, but contribute the dose over a much larger range. The XiO system performs a separate high and low resolution FFT Calculation for the primary and scatter kernels, achieves a time saving of about 65% over performing a single Calculation at high resolution.

--------------------------------------------------
Note added at 1 day2 hrs (2015-09-21 02:47:55 GMT)
--------------------------------------------------

kernel - дозовое ядро (см.выше)

--------------------------------------------------
Note added at 1 day8 hrs (2015-09-21 08:47:04 GMT)
--------------------------------------------------

Energy deposition kernels ~also called dose spread arrays
or differential pencil beams! describe the transport and deposition
of energy by secondary electrons and photons produced
by the interaction of primary photons with matter. In
convolution-based dose computations, the primary energy
fluence generated by the x-ray source, as well as scattered
photons from the collimator and housing, is calculated by the
system and then convolved with the energy deposition kernels
to produce a dose distribution

--------------------------------------------------
Note added at 1 day8 hrs (2015-09-21 08:58:09 GMT)
--------------------------------------------------

Общий принцип: Разбиваем профиль дозы на 2 компонента - широкие пологие области с малой интенсивностью, вносящие малый вклад в ошибку, обрабатываем с грубым (большим) шаг расчетной сетки, а оставшиеся крутые участки с больной интенсивностью - с мелким (точным) шагом.

--------------------------------------------------
Note added at 1 day8 hrs (2015-09-21 08:59:52 GMT)
--------------------------------------------------

шагОМ ... с больШой

--------------------------------------------------
Note added at 1 day11 hrs (2015-09-21 11:26:31 GMT)
--------------------------------------------------

https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd...

--------------------------------------------------
Note added at 1 day11 hrs (2015-09-21 11:30:11 GMT)
--------------------------------------------------

https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd...

--------------------------------------------------
Note added at 1 day11 hrs (2015-09-21 11:32:49 GMT)
--------------------------------------------------

Вторая ссылка должна быть такой
http://library.mephi.ru/Data-IRBIS/book-mephi/Klimanov_Radio...