中国医学影像技术2022，Vol.38Issue(10) ：1551-1555.DOI:10.13929/j.issn.1003-3289.2022.10.024

基于蒙特卡罗模拟的小动物质子CT最优射束能量

Optimal beam energy of proton CT for small animals based on Monte Carlo simulation

刘美琪 刘子豪 卢晓明 张红雁 杨益东
中国医学影像技术2022，Vol.38Issue(10) ：1551-1555.DOI:10.13929/j.issn.1003-3289.2022.10.024
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基于蒙特卡罗模拟的小动物质子CT最优射束能量

Optimal beam energy of proton CT for small animals based on Monte Carlo simulation

刘美琪 1刘子豪 1卢晓明 2张红雁 3杨益东4
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作者信息

  • 1. 中国科学技术大学物理学院 ,安徽 合肥 230026
  • 2. 中国科学技术大学附属第一医院合肥离子医学中心 ,安徽 合肥 231283
  • 3. 中国科学技术大学附属第一医院合肥离子医学中心 ,安徽 合肥 231283;中国科学技术大学附属第一医院放疗科 ,安徽 合肥 230001
  • 4. 中国科学技术大学物理学院 ,安徽 合肥 230026;中国科学技术大学附属第一医院放疗科 ,安徽 合肥 230001
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摘要

目的 观察基于蒙特卡罗模拟的小动物质子CT(PCT)的最优射束能量.方法 采用蒙特卡罗模拟建立PCT系统,分别以不同能量质子束对体模1、2进行扫描,并以滤波反投影法重建图像,观察其中不同材料质子的相对阻止本领(RSP)值、重建误差、空间分辨率、信号噪声比(SNR)及对比噪声比(CNR),评估图像质量,筛选最优质子射束能量.结果 重建图像中,特氟龙、聚丙烯及骨骼等效材料的RS P的相对误差均随质子能量增高而先降后升,于质子能量为130 M eV时最小,分别为0.76％、0.08％ 及0.05％.体模1内4种插件的SNR和CNR均随质子能量增高而降低.重建图基本无法分辨体模2内直径0.2 mm铝插件,质子能量较低时可分辨直径0.4 mm铝插件;不同质子能量下均可分辨直径0.8 mm铝插件,且空间分辨率随质子能量增高而提升,质子能量大于130 MeV后变化趋缓.结论 以蒙特卡罗模拟的小动物PC T平台的最优成像质子射束能量为130 M eV.

关键词

蒙特卡罗模拟/质子/体层摄影术,X线计算机

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出版年

2022
中国医学影像技术
中国科学院声学研究所

中国医学影像技术

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.763
ISSN：1003-3289
参考文献量2
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