用于质子 CT 的高粒度数字跟踪量能器中的质子跟踪
医学物理
2017-06-15 v2 仪器与探测器
摘要
如今的质子放射治疗利用来自 x 射线 CT 的信息来估计患者穿过组织的质子阻止本领。从 x 射线衰减到组织中质子阻止本领的转换引入了约为射程 2-3% 的射程不确定性，这些不确定性导致患者靶体积所需计划边界的增加。在追求获得尽可能好的质子阻止本领估计中，双能 CT 和质子 CT 等成像方法与模态已被考虑。在本研究中，一个数字跟踪量能器被基准测试以证明质子 CT 概念的可行性。该数字跟踪量能器用于重建单个高能质子的径迹和能量。所提出的原型机构成了一种使用单一技术进行跟踪和量能的质子 CT 系统的基础。这一优势简化了质子 CT 系统组装的设置并降低成本，它是数字跟踪量能器的独特特征。来自荷兰格罗宁根 KVI-CART 的 AGORFIRM 束流线的数据以及蒙特卡洛模拟结果被用于开发一种跟踪算法，以估计大量并发质子径迹的剩余射程。目前单个质子的射程可以以 4% 的分辨率估计。该原型机的读出系统能够通过在每个读出帧中使用 500 条并发质子径迹来处理 1 MHz 的有效质子频率，这处于当前类似原型机的高端范围。未来进一步优化的原型机将实现对治疗束中单个质子射程的高速且更精确的确定。
引用
@article{arxiv.1611.02031,
title = {Proton tracking in a high-granularity Digital Tracking Calorimeter for proton CT purposes},
author = {Helge Egil Seime Pettersen and Johan Alme and Aleksandra Biegun and Anthony van den Brink and Mamdouh Chaar and Dominik Fehlker and Ilker Meric and Odd Harald Odland and Thomas Peitzmann and Elena Rocco and Hongkai Wang and Shiming Yang and Chunhui Zhang and Dieter Röhrich},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.02031},
year = {2017}
}
备注
21 pages, 8 figures