مدلسازی توزیع فضایی پرتوهای پراکنده mTc 99 در پنجره های انرژی مختلف در تصاویر اسپکت: مطالعه شبیه سازی

به علت محدودیت رزولوشن انرژی حضور پرتوهای پراکنده در تصاویر پزشکی هسته ای امری غیرقابل اجتناب است. مهمترین مشکل در تصویربرداری همزمان دو ایزوتوپ تکنسیوم و تالیوم نیز پرتوهای پراکنده تکنسیوم در پنجره انرژی تالیوم می باشد که موجب محو شدگی تصویر تالیوم و ایجاد خطا در کمی سازی می باشد. همانگونه که می توان تاثیر کولیماتور یا دتکتور را با یک تابع تلفیقی مد ل سازی نمود، هدف از این تحقیق معرفی مدلی ساده ولی کارا برای پرتوهای پراکنده است . سپس توابعی به منظور ارتباط مدلهای بدست آمده در هر پنجره انرژی معرفی می گردد. مواد و روشها : فانتوم ریاضی NCAT با قابلیت مدلسازی تورسو و اندامهای داخلی آن به عنوان محیط زیست تضعیف غیر یکنواخت مورد استفاده قرار کرفت . در مرحله اول یک چشمه خطی بسیار نازک در راستای محوری بدن و گذرا از بطن چپ داخل آن قرار داده شد و با استفا ده از شبیه ساز SimSET مورد تصویربرداری قرار گرفت. نماهایی جداگانه از پرتوهای اولیه و پراکنده با شمارش قابل توجه به منظور تقلیل نقش نویز در پنجره اصلی، یعنی 10% ± 140 کیلو الکترون ولت و همچنین دو پنجره انرژی پایینتر 10% ± 100 و 15% ± 77 کیلو الکترون ولت بدست آمد . در محیط نرم افزای MATLAB توابع متعددی با تابع خط گستر حاصل از پراکندگی در پنجره های مختلف مقایسه شد و بهترین تابع با توانایی مدلسازی پرتوهای پراکنده معرفی گردید. سپس ارتباط این تصاویر با بکارگیری روش تلفیق وارون بصورت توابعی معرفی گردید. به منظور بررسی تقارن این توابع در جهات مختلف، یک چشمه ای نقطه ای در بطن چپ قرار داده شد و در همان پنجره های مذکور مورد تصویربرداری قرار گرفت . در این مرحله تابع نقطه گستر حاصل از پراکندگی بررسی شد و توابعی دو بعدی برای مدلسازی آنها در نظر گرفته شد . ارتباط این مدلهای دو بعدی نیز با بکارگیری روش تلفیق وارون بصورت توابعی دو بعدی معرفی گردید . در نهایت تصاویر حاصل از مدلسازی توزیع پراکندگی با توزیع پراکندگی واقعی بدست آمده توسط شبیه ساز با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج: توزیع پرتوهای پراکنده در همه پنجره های انرژی با دقت مناسبی بصورت نمایی متقارن تخمین زده شد . همچنین توابعی که بتواند مدلهای بدست آمده در پنجره های مختلف را به یکدیگر مرتبط سازد، به روش تلفیق وارون معرفی گردید. این توابع به صورت نمایی مطلق و با ارتفاع زیاد در مرکز می باشند. مقدار شیب قسمت نمایی و همچنین ارتفاع آن با روابط ریاضی به مدل مربوطه در هر پنجره انرژی مربوط می گردد. تطابق خوبی بین تصاویر مربوط به پراکندگی واقعی (حاصل از شبیه سازی) و پراکندگی مدل شده در پنجره های مختلف به دست آمد. بحث و نتیجه گیری : هدف از این تحقیق مدلسازی توزیع مکانی پرتوهای پراکنده در انرژیهای مختلف بود. یعنی تخمین مکان احتمالی پرتوهای پراکنده در تصاویر بدست آمده در پنجره های انرژی مختلف. بدین منظور توابعی معرفی گردید که قابلیت مدلسازی پرتوهای پراکنده را از تصویر موجود در سایر پنجره های انرژی دارا باشند. این مدلسازی می تواند به منظور اصلاح پراکندگی در تصویر فتوپیک تکنسیوم و همچنین اصلاح لودگی تداخلی در تصویربرداری همزمان از چند ایزوتوپ با انرژیهای مختلف کارگشا باشد.