碳离子治疗中用于剂量验证的双板室内 PET 系统的模拟研究
医学物理
2015-06-17 v1 生物物理
摘要
碳离子治疗因其在特定深度（通常称为布拉格峰）具有最大的能量沉积，从而产生增强的生物效应，能够克服传统放射治疗的局限性。在碳离子治疗期间，核反应会在受照组织中产生大量正电子发射体，如 C、O、C。患者照射后立即使用 PET 扫描仪测量正电子发射体的空间分布，可以追踪碳束在组织中的路径。在本研究中，我们基于 GATE 模拟平台设计并评估了一种用于监测碳离子治疗患者剂量的双板室内 PET 扫描仪。双板 PET 的设计旨在避免干扰碳束线和患者定位。将其性能与四探头和全环 PET 扫描仪进行了比较。双板、四探头和全环 PET 扫描仪分别由 30、60、60 个探测器模块组成，相对探测器模块之间的距离为 36 cm，用于剂量沉积测量。每个探测器模块由一个 2424 阵列的 2218 mm LYSO 像素耦合到 Hamamatsu H8500 PMT 组成。为了估算正电子发射体的产额，使用 172、200、250 AMeV 的 C 束流照射了一个 101515 cm 的立方体 PMMA 模体。三种类型扫描仪的活度分布 3D 图像通过迭代重建算法生成。通过比较沿碳束路径测量的正电子发射体的纵向分布，我们得出结论：开发双板 PET 扫描仪用于监测碳离子治疗的剂量分布是可行的。
引用
@article{arxiv.1310.2469,
title = {A simulation study of a dual-plate in-room PET system for dose verification in carbon ion therapy},
author = {Ze Chen and Zheng-Guo Hu and Guo-Qing Xiao and Jin-Da Chen and Xiu-Ling Zhang and Zhong-Yan Guo and Zhi-Yu Sun and Wen-Xue Huang and Jian-Song Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.2469},
year = {2015}
}