用于患者特异性 CT/CBCT 成像剂量计算的快速 Monte Carlo 模拟
医学物理
2015-05-30 v2
摘要
近年来，计算机断层扫描 (CT) 或锥束 CT (CBCT) 扫描产生的 X 射线成像剂量已成为一个严重关切的问题。患者特异性成像剂量计算已被提出用于剂量管理。虽然 Monte Carlo (MC) 剂量计算在此目的上可以非常准确，但其计算效率较低。针对这一问题，我们成功在 NVIDIA CUDA 平台的 GPU 架构上开发了一个 MC 剂量计算软件包 gCTD，用于快速准确地估算患者在 CT 或 CBCT 扫描期间接受的 X 射线成像剂量。专门针对 GPU 架构开发了相关技术以实现高计算效率。在均匀水模体和异质 Zubal 头部模体中使用 CBCT 扫描几何进行的剂量计算表明，gCTD 与 EGSnrc 之间具有良好的一致性，证明了我们代码的准确性。在效率提升方面，与 EGSnrc 相比，gCTD 在均匀水模体中实现了约 400 倍的加速，在 Zubal 模体中实现了约 76.6 倍的加速。就绝对计算时间而言，Zubal 模体的成像剂量计算可在约 17 秒内完成，平均相对标准偏差为 0.4%。尽管我们的 gCTD 代码是在 CBCT 扫描的背景下开发和测试的，但通过对几何进行简单修改，它也可用于评估 CT 扫描中的成像剂量。
引用
@article{arxiv.1109.3266,
title = {Fast Monte Carlo Simulation for Patient-specific CT/CBCT Imaging Dose Calculation},
author = {Xun Jia and Hao Yan and Xuejun Gu and Steve B. Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.3266},
year = {2015}
}
备注
18 pages, 7 figures, and 1 table