Please use this identifier to cite or link to this item: http://artemis.cslab.ece.ntua.gr:8080/jspui/handle/123456789/14990
Title: Βελτιστοποιηση Παραμετρων Κατευθυντηρα Λεπτης Οπης (pinhole Collimator) Στην Μονοφωτονικη Υπολογιστικη Τομογραφια Εκπομπης (spect)
Authors: Γεωργιου Μαρια
Φυσικοπουλος Ελευθεριος
Νικήτα Κωνσταντίνα
Keywords: μονοφωτονική υπολογιστική τομογραφία εκπομπής (spect)
μοντελοποίηση
προσομοίωση
gate
monte carlo
κατευθυντήρας λεπτής οπής
συστήματα απεικόνισης μικρών ζώων
σύστημα pinhole spect
πυρηνική ιατρική απεικόνιση.
Issue Date: 20-Dec-2007
Abstract: ΠερίληψηΟ όρος Πυρηνική Ιατρική αναφέρεται σε όλες εκείνες τις τεχνικές, διαγνωστικές κυρίως αλλά και θεραπευτικές, που χρησιμοποιούν ραδιενεργό υλικό (ιχνηθέτη), το οποίο εισάγεται στον ανθρώπινο οργανισμό με διάφορους τρόπους.Τα είδη της πυρηνικής ιατρικής απεικόνισης που χρησιμοποιούνται κλινικά σήμερα είναι δύο, η Μονοφωτονική Υπολογιστική Τομογραφία Εκπομπής (SPECT- Single Photon Emission Computed Tomography), κατά την οποία ο ιχνηθέτης εκπέμπει φωτόνια, που ανιχνεύονται από έναν ανιχνευτή ακτινοβολίας-γ, συνήθως μία γ-κάμερα, και η Τομογραφία Εκπομπής Ποζιτρονίου (PET- Positron Emission Tomography), κατά την οποία τα ποζιτρόνια που εκπέμπονται από τον ιχνηθέτη, εξαϋλώνονται από ηλεκτρόνια και εκπέμπονται δύο φωτόνια σε σύμπτωση τα οποία κινούμενα σε αντιδιαμετρικές κατευθύνσεις ανιχνεύονται. Η τελική αναπαραγωγή των εικόνων γίνεται με την εφαρμογή ενός αλγορίθμου ανακατασκευής στα συλλεγόμενα δεδομένα. Η αναπαραγόμενη εικόνα αποτελεί τη δισδιάστατη ή τρισδιάστατη αναπαράσταση της συγκέντρωσης του ιχνηθέτη στο ανθρώπινο σώμα. Οι παραγόμενες εικόνες πρέπει να είναι όσο το δυνατό πιο ακριβείς, έτσι ώστε τα αποτελέσματα να είναι έγκυρα και αξιόπιστα. Γι’ αυτό το λόγο, έχουν μελετηθεί από διάφορες ομάδες τρόποι βελτίωσης τόσο της λήψης της εικόνας όσο και της ανακατασκευής της.Ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο για μελέτη και σχεδίαση απεικονιστικών συστημάτων είναι οι προσομοιώσεις Monte Carlo. Το πακέτο προσομοίωσης GATE (Geant4 Application for Tomography Emission) προσφέρει ένα ευέλικτο προγραμματιστικό περιβάλλον με χρήση μακροεντολών, όπου ο χρήστης περιγράφει τα χαρακτηριστικά του τομογραφικού συστήματος (SPECT ή PET) και την προς απεικόνιση γεωμετρία. Το GATE αναλαμβάνει να ενσωματώσει όλες τις επιτελούμενες φυσικές διεργασίες, επιτρέποντας την πραγματοποίηση ενός εικονικού πειράματος. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης συγκρίνονται με τα αντίστοιχα πειραματικά, έως ότου επιτευχθεί ικανοποιητική συμφωνία. Κατόπιν, ο κώδικας της προσομοίωσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού της ανιχνευτικής συσκευής, διερευνώντας εναλλακτικές γεωμετρίες και άλλες παραμέτρους.Στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιείται μελέτη ενός pinholeSPECT συστήματος για απεικόνιση μικρών πειραματοζώων. Η εργασία επικεντρώνεται στη μελέτη της επίδρασης των διαφόρων παραμέτρων του συστήματος με σκοπό την επίτευξη βέλτιστης διακριτικής ικανότητας και ευαισθησίας. Η χωρική διακριτική ικανότητα (spatial resolution) και η ευαισθησία (sensitivity) των συστημάτων SPECT εξαρτώνται από τον τύπο του χρησιμοποιούμενου κατευθυντήρα και την πραγματική απόδοση της κάμερας. Αρχικά πραγματοποιείται η θεωρητική μελέτη του κατευθυντήρα λεπτής οπής (pinhole collimator). Στη συνέχεια με τη χρήση του GATE προσομοιώνεται μία πρωτότυπη κάμερα απεικόνισης μικρών ζώων με τέσσερις διαφορετικούς κατευθυντήρες λεπτής οπής. Ακολούθως, πραγματοποιείται μία σειρά βασικών πειραμάτων για δύο διαφορετικούς κατευθυντήρες. Τέλος, συγκρίνονται όλα τα αποτελέσματα και εξάγονται συμπεράσματα για το υπό μελέτη σύστημα.
URI: http://artemis-new.cslab.ece.ntua.gr:8080/jspui/handle/123456789/14990
Appears in Collections:Διπλωματικές Εργασίες - Theses

Files in This Item:
File SizeFormat 
DT2007-0235.doc4.65 MBMicrosoft WordView/Open


Items in Artemis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.