شماره ركورد
25345
شماره راهنما
NUC3 33
عنوان
ارتقاي قدرت تفكيك زماني در يك سيستم پرتونگاري مقطعي گسيل پوزيترون مغز مبتني بر زمان پرواز با استفاده از آرايههاي سوسوزن - جبرانساز دولايه و شبيهسازي به روش مونتكارلو
مقطع تحصيلي
دكتري
رشته تحصيلي
مهندسي هسته اي - پرتو پزشكي
دانشكده
علوم و فناوري هاي نوين
تاريخ دفاع
1404/07/15
صفحه شمار
83 ص.
استاد راهنما
عليرضا كريميان
كليدواژه فارسي
قدرت تفكيك زماني , توموگرافي گسيل پوزيترون , كريستالهاي سوسوزن , جبرانساز دولايه , روش مونتكارلو
چكيده فارسي
تصويربرداري توموگرافي گسيل پوزيترون (PET) با استفاده از تكنيك زمان پرواز (TOF) يكي از پيشرفتهترين روشهاي تصويربرداري پزشكي است كه به دليل توانايي در ارائه تصاوير با رزولوشن بالا و نسبت سيگنال به نويز بهبوديافته، بهويژه در تشخيص بيماريهاي مغزي، كاربرد گستردهاي دارد. اين پژوهش باهدف بهينهسازي طراحي آشكارسازهاي TOF-PET مغزي از طريق شبيهسازيهاي مونتكارلو با استفاده از كد GATE نسخه 3/9 انجام شده است. عوامل موردبررسي شامل جنس كريستال سوسوزن (LSO و LYSO)، طول كريستال (3، 5، 10، و 20 ميليمتر)، نوع بازتابنده (تفلون و ESR)، نوع سطح كريستال (صيقلي و زبر)، و چيدمان جبرانساز دولايه (DLO) بودهاند. نتايج نشان داد كه كريستال LYSO با طول 10 ميليمتر، سطح زبر، و بازتابنده ESR بهترين عملكرد را با قدرت تفكيك همزماني(CTR) 250 پيكوثانيه و رزولوشن انرژي ٪6/13 ارائه ميدهد كه نسبت به طراحيهاي تكلايه بهبود قابلتوجهي (٪4/17 در CTR و ٪4/5 در رزولوشن انرژي) نشان ميدهد. اين تركيب به دليل تعادل مناسب بين حساسيت و رزولوشن زماني، براي كاربردهاي باليني brainPET ايدهآل است. همچنين، چيدمان جبرانساز دولايه با بهبود مكانيابي عمق برهمكنش (DOI)، دقت زماني و كيفيت تصوير را افزايش داد. اين يافتهها نهتنها به بهبود تشخيص ضايعات كوچك مغزي كمك ميكند، بلكه پتانسيل كاهش دوز تابشي و زمان اسكن را نيز فراهم ميآورد. بااينحال، چالشهايي مانند ناهمگونيهاي لبهاي و نياز به كاليبراسيون دقيقتر نيازمند تحقيقات آتي است. اين پژوهش مبنايي براي طراحيهاي پيشرفتهتر آشكارسازهاي TOF-PET مغزي و بهبود روشهاي تصويربرداري باليني ارائه ميدهد.
كليدواژه لاتين
positron emission tomography , time of flight , coincidence time resolution , energy resolution , dual-layer offset detector
عنوان لاتين
Time resolution improvement of a TOF-BrainPET system using dual-layer offset scintillator arrays by Monte Carlo simulation method
گروه آموزشي
مهندسي هسته اي
چكيده لاتين
Positron Emission Tomography (PET) imaging with Time-of-Flight (TOF) is one of the most advanced medical imaging techniques, widely used in brain disease diagnosis due to its high resolution and improved signal-to-noise ratio. This study aimed to optimize the design of brain TOF-PET detectors through Monte Carlo simulations using GATE version 9.3. The investigated parameters included scintillator material (LSO and LYSO), crystal length (3, 5, 10, and 20 mm), reflector type (Teflon and ESR), crystal surface (polished and rough), and dual-layer offset (DLO) configuration. Results showed that LYSO crystals with a 10 mm length, rough surface, and ESR reflector achieved the best performance, with a coincidence time resolution (CTR) of 250 ps and an energy resolution of 13.6%, demonstrating a significant improvement (17.4% in CTR and 5.4% in energy resolution) compared to single-layer designs. This configuration, due to its balance between sensitivity and temporal resolution, is ideal for brain PET applications. The DLO configuration further enhanced depth-of-interaction (DOI) localization, improving spatial accuracy and image quality. These findings not only aid in detecting small brain lesions but also offer potential for reducing radiation dose and scan time. However, challenges such as edge non-uniformities and the need for precise calibration require further investigation. This research provides a foundation for advanced TOF-PET detector designs and improved clinical imaging protocols.
تعداد فصل ها
5
استاد مشاور خارج از دانشگاه
حسين عربي
فهرست مطالب pdf
150245
نويسنده