分类： 核科学技术 >> 辐射物理与技术 提交时间： 2024-05-28
摘要： 离子束放射治疗（放疗）越来越广泛地被运用于肿瘤治疗，目前使用传统X射线计算机断层扫描（CT）来制定离子放疗治疗计划时存在相对阻止本领（RSP）具有较大误差的问题，理想的方式是直接使用高能离子束对患者成像，生成离子放疗治疗计划设计时所需的医学图像，避免RSP转换从而减小RSP的误差。本研究使用蒙特卡罗程序Geant4/Gate搭建了离子CT模拟平台，设计了理想与现实两种离子CT成像系统探测器，利用最大似然法和ASD-POCS算法实现了图像重建，研究了理想与现实两种设置、多种能量以及不同离子种类对模体内硫、磷、碳和钙四种材料插件重建RSP误差的影响。结果表明，330MeV质子在理想与现实设置两种情况下的RSP相对误差都小于1.547%，理想设置下的RSP相对误差远小于现实设置，现实设置下各材料的RSP重建误差接近理想设置下的三倍；质子的RSP相对误差随着能量的增加而减小，在230MeV时的RSP相对误差最大，在硫、磷、碳和钙四种材料中分别为2.855%、2.468%、1.653%、2.553%。在330MeV时的RSP相对误差达到最小，在硫、磷、碳和钙四种材料中分别为0.181%、0.351%、0.250%和0.245%；在能量330MeV/u下，碳离子在硫、磷、碳和钙四种材料中的RSP相对误差分别为0.060%、0.281%、0.150%、0.082%，误差均在0.281%以内，RSP相对误差小于330MeV的质子。因此，与质子CT相比，碳离子CT能为离子放疗治疗计划设计提供更为精确的RSP数据。
分类： 核科学技术 >> 核科学与技术 提交时间： 2024-01-04
摘要： 质子重离子放射治疗中，通过CT扫描获取患者每个体素点的相对阻止本领，是治疗计划系统精确计算体内剂量分布的关键。本研究通过设置常规CT不同管电压对组织等效模体进行两次CT扫描，通过两组图像的CT值计算出模体的相对电子密度和有效原子序数，进而计算出模体的相对阻止本领。研究结果表明，使用双CT值预测的组织等效模体的相对阻止本领结果优于常规基于单组图像获得的结果。因此，本文方法对进一步提高质子重离子放疗治疗计划剂量计算的准确性具有重要作用。
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