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用于质子计算机断层扫描 RSP 分辨率的质子治疗加速器最优配置

医学物理 2021-11-05 v1 加速器物理

摘要

通过质子计算机断层扫描 (pCT) 确定患者的相对阻止本领 (RSP) 部分取决于对入射质子动能的了解;而这些能量的不确定性反过来由质子源(通常是回旋加速器)决定。在这里,我们表明减少入射质子束能量展宽可以显著改善 pCT 中的 RSP 测定。我们证明,在 Paul Scherrer Institut 230MeV 回旋加速器中,在成像所需的质子电流下,可以将束能量展宽从典型的 1.0%(在 70MeV 时)降低到 0.2%。通过模拟的 pCT 成像系统,我们发现对于皮质骨等材料,这种效应导致 RSP 分辨率低至 0.2%,对于肺组织高达 1%。如果同时选择束流(剩余)能量使得所使用的检测机制提供最佳的 RSP 分辨率,则几种材料可以提供进一步的改善。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.02712,
  title  = {Optimal Configuration of Proton Therapy Accelerators for Proton Computed Tomography RSP Resolution},
  author = {Alexander T. Herrod and Alasdair Winter and Serena Psoroulas and Tony Price and Hywel L. Owen and Robert B. Appleby and Nigel Allinson and Michela Esposito},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.02712},
  year   = {2021}
}