بازسازي تصاوير حاصل از مدل‌سازي مقطع‌نگاري رايانه‌اي پروتون با استفاده از ابزار مونت‌كارلوي Geant4

دقت در طراحي‌ درمان پروتون‌درماني بستگي به صحت اطلاعاتي دارد كه براي محاسبه RSP بافت‌ها در بدن بيمار به‌كار مي‌رود. اين اطلاعات از تصاوير xCT و با استفاده از منحني كاليبراسيون مورد نياز براي تبديل اعداد هانسفيلد به مقادير RSP حاصل مي‌شود. استفاده از‌ xCT منجر به ايجاد خطا، در تخمين برد و محاسبه دز پروتون در طراحي ‌درمان مي‌شود. ولي با به‌كارگيري pCT در مد انتگرال نهشت انرژي، اين خطا حذف شده و نقشه RSP بافت‌ها به‌طور مستقيم محاسبه مي‌شود. در اين مطالعه، يك سيستم مدرن تصويربرداري pCT با قابليت رديابي ذره به ذره، با استفاده از ابزار مونت‌كارلو Geant4 شبيه‌‏سازي شد. هدف از اين شبيه‌‏سازي، بهبود رزولوشن‌چگالي تصاوير بافت‏‌ها بدون افزايش دز مي‌‏باشد. فانتوم استاندارد CIRS062M با انرژي پروتون MeV 300 پرتودهي شد و مقادير انرژي، موقعيت و جهت ‌حركت ذرات قبل و بعد از فانتوم توسط آشكارسازهاي هسته‏‌اي در فايل root ذخيره شدند. ماتريس تصوير فانتوم به‌صورت نقشه RSP بافت‌‏ها با استفاده از سه الگوريتم تحليلي رادون بازسازي و نتايج از نظر مقدار دز، رزولوشن‌ چگالي و RMSE نسبت به داده‌هاي تصوير فانتوم مقايسه شد. الگوريتم پيشنهادي با اعمال تصحيح زاويه افكنده‌ها در سطح دز برابر، منجر به بهبود رزولوشن‌ چگالي از 9.1% به 4.3% و RMSE از 26.43% به 6.81% شد.