بازسازی تصاویر حاصل از مدل سازی مقطع نگاری رایانه ای پروتون با استفاده از ابزار مونت کارلوی Geant۴

  • سال انتشار: 1400
  • محل انتشار: مجله علوم و فنون هسته ای، دوره: 42، شماره: 4
  • کد COI اختصاصی: JR_JONSAT-42-4_005
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 284
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

احسان علی بیگی

پژوهشکده فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی:۱۳۳۹-۱۴۱۵۵، تهران- ایران

زعفر ریاضی مبارکی

پژوهشکده فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی:۱۳۳۹-۱۴۱۵۵، تهران- ایران

امیر موافقی

پژوهشکده رآکتور و ایمنی هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای ، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی ۱۴۱۵۵-۱۳۳۹ ، تهران- ایران

مجتبی عسکری

پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: ۱۳۳۹-۱۴۱۵۵، تهران- ایران

چکیده

دقت در طراحی درمان پروتون درمانی بستگی به صحت اطلاعاتی دارد که برای محاسبه RSP بافت ها در بدن بیمار به کار می رود. این اطلاعات از تصاویر xCT و با استفاده از منحنی کالیبراسیون مورد نیاز برای تبدیل اعداد هانسفیلد به مقادیر RSP حاصل می شود. استفاده از xCT منجر به ایجاد خطا، در تخمین برد و محاسبه دز پروتون در طراحی درمان می شود. ولی با به کارگیری pCT در مد انتگرال نهشت انرژی، این خطا حذف شده و نقشه RSP بافت ها به طور مستقیم محاسبه می شود. در این مطالعه، یک سیستم مدرن تصویربرداری pCT با قابلیت ردیابی ذره به ذره، با استفاده از ابزار مونت کارلو Geant۴ شبیه سازی شد. هدف از این شبیه سازی، بهبود رزولوشن چگالی تصاویر بافت ها بدون افزایش دز می باشد. فانتوم استاندارد CIRS۰۶۲M با انرژی پروتون MeV ۳۰۰ پرتودهی شد و مقادیر انرژی، موقعیت و جهت حرکت ذرات قبل و بعد از فانتوم توسط آشکارسازهای هسته ای در فایل root ذخیره شدند. ماتریس تصویر فانتوم به صورت نقشه RSP بافت ها با استفاده از سه الگوریتم تحلیلی رادون بازسازی و نتایج از نظر مقدار دز، رزولوشن چگالی و RMSE نسبت به داده های تصویر فانتوم مقایسه شد. الگوریتم پیشنهادی با اعمال تصحیح زاویه افکنده ها در سطح دز برابر، منجر به بهبود رزولوشن چگالی از ۱/۹% به ۳/۴% و RMSE از ۴۳/۲۶% به ۸۱/۶% شد.

کلیدواژه ها

مقطع نگاری رایانه ای پروتون, فانتوم چگالی الکترونی, CIRS۰۶۲M, بازسازی, FBP

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.