基于凝胶剂量计-光学CT的放疗剂量验证技术综述

来源 :2012全国射线数字成像与CT新技术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lyllirui
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  放射治疗(简称放疗)是治疗癌症的重要手段,我国每年接受放疗治疗的癌症患者比例约为65%~75%。本文结合基于凝胶剂量计一光学CT放疗剂量验证技术发展历史,综述了技术原理与发展现状,重点就常用的凝胶剂量计与光学CT技术发展两方面内容展开介绍:对凝胶剂量计进行了分类,介绍了不同种类凝胶剂量计的测量机理,突出机理与性能差异;结合光学CT的发展历史与自身技术特点,借鉴X-CT中根据扫描方式不同进行按代分类的方法对光学CT的技术路线进行划分,并对其进行了简要论述与讨论,并对每种方案的测量指标和应用前景进行了讨论。
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中子全息成像是利用一定波长的单能热中子对样品微观三维结构进行成像的检测技术。文章对中子全息成像技术的发展历程和原理作了一些简要介绍,并以正八面体含氢立方晶格为对象,开展中子全息成像记录和重建过程的数值模拟,同时分析统计噪声、探测波长、取样分布等关键实验参数对成像结果造成的影响,获得了与实际相符的结果。文中所用模拟方法及其结论可被用于进一步理论和实验工作的开展。
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与常规射线检测方法相比,CT检测技术可提供直观、详细的检测结果图像,从而提高缺陷的检出效果及缺陷定量与定性能力。分析了二维CT检测中图像重建的原理,分类介绍了图像重建方法,并着重就滤波反投影法的实现进行了详细分析。在此基础上,进行了二维CT检测方法的模拟试验和实际试验,并获取了相应的断面重建图像。最后,对于CT图像重建方法的可能应用进行了展望,总结了图像重建方法的发展趋势。
对ARRAY 2905HD底片数字化扫描仪扫描时的灰度—光学密度关系、噪声、散射等特性进行了测试,给出了G-D转换公式、噪声数据和散射特性等测试结果。这些测试结果为扫描仪在底片定量扫描时的最佳应用提供了可靠的依据。
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小型中子源中子照相技术具有便携性强,应用范围广的优点,在检测一些较大的或难于移动的样品时具有固定式(反应堆中子源)中子照相系统不可比拟的优势。本文采用MCNP软件对该装置的热中子准直屏蔽系统进行了理论设计,初步确定了其材料构成和外观尺寸,提出了装置包括成像处注量率、成像距离及相应视场等关键参数,为下一步工程设计奠定了基础。
中能(100keV~1MeV)闪光X光照相技术在科研、工业、生物、医学等领域有广泛应用前景。如何有效降低X射线在穿透被照客体及光路上其它器件时产生的散射是中能闪光X光照相中的一项重要研究课题。降散射多孔网栅准直器在低能X光照相中应用已较为成熟,但在中能闪光X光照相中的应用还未见报道。本文对这类准直器在中能闪光X光照相中的应用可行性与降散射能力进行了初步试验研究。
计算机仿真模拟是辅助CT研究的一个重要手段,对于被测对象为海量粒子组成的动态变化的多相流场,传统的分析型和统计型模拟方法不再适用。本研究提出了适用于动态流场测量研究的虚拟CT实验方法,该方法将CFD(Computational Fluid Dynamics,CFD)三维流场计算与CT仿真测量相结合,针对实际的流场特性,选用相应的计算模型,解决了模拟流场的生成及动态更新问题。该方法在CT用于多相流场
为解决SART迭代重建算法计算耗时的问题,本文在单GPU基础上,利用多块GPU的并行计算能力,提出了一种多GPU加速迭代重建算法的方法。实验结果表明,与单GPU重建相比,在不影响重建图像质量的情况下,重建速度与GPU个数基本上成线性正比关系,具有较高的工程应用价值。
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