面向增强质子射程验证的束内 PET 与康普顿瞬发伽马混合成像
医学物理
2022-07-25 v3 仪器与探测器
摘要
我们报道一种束内 PET 与瞬发伽马康普顿成像混合系统，旨在质子治疗中的准实时离子射程验证。概念验证实验在 CNA 回旋加速器设施的放射生物学束线上使用两组同步康普顿成像仪和不同靶材料进行。18 MeV 质子束的时间结构被一系列束流开启和束流关闭间隔整形，从而在长时间尺度上模拟脉冲质子束。在束流开启间隔期间，利用靶中核反应即时发射的高能 γ 射线进行康普顿成像。在束流关闭间隔期间，使用相同成像仪通过活化核的 β+ 衰变完成原位正电子发射断层扫描。所用靶为不同材料的堆叠，覆盖多种质子射程和能量。我们报告了这两种互补成像技术性能的系统研究，并基于蒙特卡洛计算解释实验结果。结果表明以伴随方式组合两种成像技术的可能性，其中高效率瞬发伽马成像由 PET 的高空间精度补充。受这些结果启发，我们建议具有合适占空比的脉冲束，结合原位康普顿和 PET 成像，可有助于获得互补信息并实现高精度的准实时射程监测。
引用
@article{arxiv.2202.06556,
title = {Hybrid in-beam PET- and Compton prompt-gamma imaging aimed at enhanced proton-range verification},
author = {Javier Balibrea-Correa and Jorge Lerendegui-Marco and Ion Ladarescu and Carlos Guerrero and Teresa Rodríguez-González and Maria del Carmen Jiménez-Ramos and Begoña Fernández-Martínez and César Domingo-Pardo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06556},
year = {2022}
}