基于蒙特卡羅法的三源錐束X線CT散射和輻射劑量的分析.pdf

1、計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)（CT）是一種重要的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，從誕生到現(xiàn)在的數(shù)十年的時(shí)間里經(jīng)歷了幾代進(jìn)步，仍在不斷地發(fā)展和變革。自從2005年西門子公司率先推出了雙源CT后，多源CT的概念逐漸被人接受和認(rèn)可。作為雙源CT的延伸，三源CT將帶來更快的數(shù)據(jù)采集速度和更高質(zhì)量的重建圖像，其精確重建算法也早已得到證明。作為評判CT設(shè)備性能的重要指標(biāo)，散射和劑量是在CT研發(fā)中不可不考慮和研究的問題。散射帶來的問題是使重建圖像的值發(fā)生偏移，產(chǎn)生偽影或降低圖像

2、對比度，這些都會(huì)給醫(yī)學(xué)診斷帶來困難。而劑量則是涉及到輻射安全的問題。日益增加的醫(yī)療檢測輻射問題使得放射安全和防護(hù)的重要性顯得更加突出，設(shè)備給受檢者帶來的輻射劑量水平是每一臺(tái)CT研制中都要考慮的。因此本論文就這兩個(gè)問題，通過基于蒙特卡羅法的仿真技術(shù)，構(gòu)建出虛擬的三源錐束 X線 CT系統(tǒng)，分析和研究了三源CT的散射和劑量情況。本文的主要內(nèi)容包括：
　　在開源蒙特卡羅仿真工具 EGSnrc的基礎(chǔ)上開發(fā)了CT仿真系統(tǒng)SimProj。該軟件

3、可根據(jù)需要定制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、掃描的方式、軌跡、物理參數(shù)等，具備很強(qiáng)的擴(kuò)展性和復(fù)用性；通過對三源錐束 CT的仿真，我們分析了在不同錐角下散射光強(qiáng)的變化，比較了由各個(gè)光源引起的散射光及其引起的圖像質(zhì)量問題，對重建值偏移、圖像對比度等問題做了量化的分析；對三源 CT掃描數(shù)字人體模型的輻射劑量分析發(fā)現(xiàn)，盡管增加了兩套影像系統(tǒng)同時(shí)工作，但是由于掃描方式的改變，三源CT和單源CT在掃描等距離范圍時(shí)，對人體產(chǎn)生的輻射劑量是等量的。這些研究成果為三源 CT