e-Περιοδικό Επιστήμης & Τεχνολογίας

e-Journal of Science & Technology, (e-JST)

Απόδοση του Τομογράφου Εκπομπής Ποζιτρονίων (PET) Siemens Biograph 6^TM ως προς το κλάσμα σκέδασης (SF) και τον ισοδύναμο θορύβου ρυθμό μετρήσεων (NECR): Σύγκριση ενός μοντέλου προσομοίωσης βασισμένου στη χρήση της πλατφόρμας Μοντε Κάρλο GATE με πειραματικά αποτελέσματα  του πρωτοκόλλου NEMA NU 2-2001

Π. Γκόνιας^α,β, Ν. Μπερτσεκάς^α,β, Ν. Καρακατσάνης^γ, Γ. Σαατσάκης^δ, Γ. Λούδος^γ,ε, Α. Γαϊτάνης^ε,α, Δ. Νικολόπουλος^α, Α. Δασκαλάκης^β, Κ. Νικήτα^γ, Α. Λουίζη^στ, Γ. Παναγιωτάκης^β, Δ. Κάβουρας^α, Ι. Κανδαράκης^α,*

^α Τμήμα Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων, Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα  Αθήνας, Αγ. Σπυρίδωνος, Αιγάλεω, 122 10 Αθήνα, Ελλάδα

^β Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής, Σχολή Επιστημών Υγείας, Πανεπιστήμιο Πάτρας, 265 00, Πάτρα, Ελλάδα

^γ Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών,      Εθνικό Μετσόβειο Πολυτεχνείο, Ηρώων Πολυτεχνείου 9,  Ζωγράφου 15 780,

Αθήνα,  Ελλάδα

^δ Τμήμα Βιοϊατρικής Τεχνολογίας, Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο»Αρεταίειο»,Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθήνας

^ε Ίδρυμα Ιατρο-Βιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών (ΙΙΒΕΑΑ), Σωρανού του Εφεσίου 4, Αθήνα 115 27, Ελλάδα

^στ Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής, Σχολή Επιστημών Υγείας, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθήνας, Γουδή, Αθήνα, Ελλάδα

* Ηλ. Διεύθυνση Επικοινωνίας: e-mail: kandarakis@teiath.gr

Περίληψη

Ο κώδικας GATE (Geant4 Application for Tomographic Emission) είναι μια πλατφόρμα προσομοίωσης Μόντε Κάρλο, βασισμένη στον κώδικα Geant4, κατάλληλα προσαρμοσμένη για εφαρμογές Πυρηνικής Ιατρικής, π.χ. για προσομοίωση συστημάτων Τομογραφίας Εκπομπής Ποζιτρονίου (PET), Τομογραφίας Εκπομπής Μονού Φωτονίου (SPECT) και δοσιμετρίας. Το GATE διανέμεται από το δίκτυο OpenGATE collaboration και παρέχει τη δυνατότητα μοντελοποίησης χρονικά εξαρτώμενων φαινομένων και λειτουργιών όπως πχ η κίνηση των γεωμετρικών στοιχείων ενός συστήματος, η χρονική απόσβεση των ραδιενεργών πηγών κλπ. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται η προσομοίωση σε χρονικές καμπύλες πραγματικών συνθηκών λήψης μετρήσεων. Ο σκοπός του παρόντος άρθρου ήταν η πιστοποίηση ενός μοντέλου προσομοίωσης GATE για μελέτη της λειτουργίας του συστήματος PET Biograph 6^ΤΜ της Siemens. Πρόκειται για ένα τρισδιάστατο μοντέλο με το οποίο έγινε προσομοίωση των αντίστοιχων ανιχνευτών σπινθηρισμών 24336 κρυστάλλων LSO (Ορθο-πυριτικού Λουτεσίου), ομαδοποιημένων σε 144 επιμέρους σώματα (blocks), σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά που δίνει ο κατασκευαστής. Έγινε επίσης προσομοίωση του ομοιώματος μετρήσεων σκέδασης στο οποίο βασίζεται το πρωτόκολλο διασφάλισης ποιότητας NEMA NU 2-2001. Μέσω του ομοιώματος έγινε η προσομοίωση των παραμέτρων: κλάσμα σκέδασης-SF (scatter fraction) και ρυθμός μετρήσεων ισοδύναμος θορύβου-NECR (noise equivalent count rate). Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης συγκρίθηκαν με αντίστοιχα πειραματικά δεδομένα που ελήφθησαν σύμφωνα με το προαναφερθέν πρωτόκολλο NEMA NU 2-2001. Η απόκλιση μεταξύ των αποτελεσμάτων της προσομοίωσης και των πειραματικών αποτελεσμάτων ήταν 3% για το SF και 9% για το NECR.

PACS 05.10.Ln, 07.85-Fv, 07.77-n

 [return]