ارزیابی تخمین گرهای مسیر حرکت پروتون برای بهبود حد تفکیک فضایی تصاویر مقطع نگاری رایانه ای پروتون
Publish place: journal of nuclear Science and technology، Vol: 44، Issue: 4
Publish Year: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 114
This Paper With 12 Page And PDF Format Ready To Download
- Certificate
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JONSAT-44-4_007
تاریخ نمایه سازی: 5 مهر 1402
Abstract:
مقطع نگاری رایانه ای پروتون (pCT)، قابلیت کاهش عدم قطعیت ذاتی در پروتون درمانی با اندازه گیری مستقیم توان توقف نسبی (RSP) را دارد. پراکندگی های زاویهای متعدد کوچک پروتون حاصل از پراکندگی چندگانه کولنی (MCS)، منجر به تضعیف حد تفکیک فضایی تصاویر pCT می شود. استفاده از مسیر محتمل حرکت (MLP) پروتون در بازسازی تصویر میتواند کاهش کیفیت تصویر در اثر MCS را جبران کند. MLP پروتون در محیط یکنواخت، مطابق با تابع توزیع احتمال خاصی صورت می پذیرد که برای هر پروتون قابل بررسی است. در این مطالعه، سیستم pCT با قابلیت ردیابی ذره به ذره با استفاده از کد ۴Geant شبیهسازی شد. هدف شبیهسازی، بهبود حد تفکیک فضایی تصاویر حاصل از مدل های مختلف مسیر حرکت پروتون شامل مسیر خط مستقیم (SLP)، مسیر اسپلاین مکعبی (CSP) و مسیر محتمل حرکت MLP بوده است. فانتوم ۵۲۸Catphan، تحت تابش باریکه پروتونی MeV ۲۰۰ قرار گرفت و مقادیر انرژی، موقعیت و جهت حرکت ذرات قبل و بعد از فانتوم توسط آشکارسازها ثبت شد. همچنین ماتریس تصویر RSP با استفاده از ضرایب وزنی به دست آمده از اعمال تخمینگرهای مسیر حرکت SLP، CSP و MLP اصلاح شده و تصاویر به روش FBP بازسازی شد. نتایج حد تفکیک فضایی و خطای جذر میانگین مربعات (RMSE) تصاویر حاصل نسبت به داده های تصویر فانتوم مورد مقایسه قرار گرفت و نشان داد که روش MLP نسبت به سایر روشها دارای خطای کمتر و حد تفکیک فضایی بهتر است. برای ۱۰۰ هزار ذره پروتون با تغییر ابعاد پیکسل از ۱ تا ۱/۰ میلی متر، حد تفکیک فضایی از ۳ تا ۹ جفت خط در هر سانتی متر افزایش یافت، درحالی که مقدار RMSE از ۱۱/۸% به ۹۷/۱۴% تغییر پیدا کرد.
Keywords:
Authors
احسان علی بیگی
پژوهشکده فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: ۸۴۸۶-۱۱۳۶۵، تهران- ایران
زعفر ریاضی مبارکی
پژوهشکده فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: ۸۴۸۶-۱۱۳۶۵، تهران- ایران
مجتبی عسکری
پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، صندوق پستی: ۳۴۸۶-۱۱۳۶۵ ،تهران ایران
امیر موافقی
مرکز مهندسی مواد، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: ۸۳۶-۱۴۳۹۵ ،تهران- ایران
مراجع و منابع این Paper:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :