基于GATE/GEANT4与MATLAB的DICOM图像脑部吸收剂量确定

本研究利用Geant4软件、ROOT和GATE程序对脑部区域的吸收剂量进行细化计算。该方法提供了基于体素大小的PET成像来源，对水中正电子轨迹进行详细统计分析。在包含放射性材料混合水的4x4x4 mm³体素中，被相同密度的体素边缘边界化，即可精确确定脑部的准确吸收剂量。处理MATLAB中的PET图像将补充此剂量学分析。结果与既定指南（如MIRD Pamphlet 17和ICRP 106）进行比较，以验证吸收剂量计算的准确性和一致性。本研究的主要目标是优化来自加拿大瓜尔加大学医院放射治疗与核医学服务处的Philips PET-CT Gemini GXL6扫描器获得的数字图像中脑部区域的吸收剂量。吸收剂量使用GATE模拟器计算，后者是基于Monte Carlo的工具，由Geant4和ROOT框架支持。研究重点在于评估从中心体素到相邻体素的正电子位移。模拟后，程序算法提供有关18F发射的gamma射线和beta射线吸收剂量的详细数据。该模拟数据随后集成到MATLAB中的PET DICOM图像中。应用几何计算进一步提高吸收剂量信息，利用图像的体素特征，从而优化吸收剂量的呈现。结果将与ICRP 109、MIRD Pamphlet 2和ICRP 53等标准进行基准测试，以进行验证和优化。