ارزيابي كوليماتورهاي لايه‌اي در تصويربرداري تابش ترمزي حين راديو دارو درماني با فسفر-32

Assessment of Layer Collimator in Bremsstrahlung Imaging during Radionuclide Therapy with Phosphorus-32

سابقه و هدف: تصويربرداری در پزشكی هسته‌ای بر پايه استفاده از تابش گاما می‌باشد و درمان در پزشكی هسته‌ای با استفاده از راديوداروهای تابش كننده بتا صورت می‌گيرد. استفاده از اشعه ترمزی برای تصويربرداری و تعيين توزيع راديو ايزوتوپ‌ها زمينه‌ای جديد در تحقيقات می‌باشد. در تصويربرداری تابش ترمزی يا ترمزی طراحی كوليماتور نبايد بر اساس پيك انرژی باشد و تمام طيف انرژی در تحليل بايد در نظر گرفته شود. بزرگ‌ترين مسئله كه برای اين پرتوها وجود دارد مسئله نفوذ از ديواره كوليماتور است. در اين تحقيق يك طراحی جديد كوليماتور برای تصويربرداری تابش ترمزی با نصف وزن معمول كوليماتورها پيشنهاد شده است. بااين‌حال تغيير چندانی در رزولوشن و حساسيت سيستم ايجاد نخواهد شد. همچنين ميزان تأثير فيلتر واينر در تصويربرداری تابش ترمزی مورد ارزيابی قرار گرفت. مواد و روش ها: با كد شبيه‌ساز GATE كوليماتورهای لايه‌ای به‌صورت فانتوم ديجيتالی طراحی شد و حساسيت و رزولوشن كوليماتورهای لايه‌ای در لايه‌های مختلف مورد ارزيابی قرار گرفت. يافته ها: با افزايش تعداد لايه‌های كوليماتور حساسيت تا ميزان 9درصد افزايش يافت. همچنين به دليل نفوذ از ديواره رزولوشن تا 11درصد كاهش پيدا كرد. علاوه بر اين، هيچ دليل قانع‌كننده‌ای كه نشان دهد فيلتر واينر در تصويربرداری تابش ترمزی موجب بهبود رزولوشن می‌شود، مشاهده نشد. استنتاج: كوليماتورهای لايه‌ای موجب افزايش حساسيت می‌شود و زمان جمع‌آوری كانت را برای تصويربرداری تابش ترمزی كاهش می‌دهد.

Background and purpose: Imaging which is used in nuclear medicine is done using emit gamma rays whereas therapy in nuclear medicine is performed by applying radionuclide’s which emit beta radiation. Using Bremsstrahlung is a new field which is recently introduced in imaging. In the Bremsstrahlung imaging, collimator design should not be based on energy peak and whole energy spectrum should be considered. The main problem of these radiations is collimator penetration. This study suggests a new design for collimator in Bremsstrahlung imaging which weighs less than half of usual collimators. This design will somewhat influence the resolution and sensitivity. Furthermore, the effect of wiener filter in Bremsstrahlung imaging is also considered Material and Methods: Layer collimator in forms of digital phantom was designed by GATE simulator and its sensitivity and resolution in deferent layers was evaluated. Results: By increasing collimator layers, sensitivity rose by 9%, in contrast, due to penetration resolution decreased to 11%. Furthermore, we did not find any evidence that showed wiener filter in Bremsstrahlung imaging improved resolution. Conclusion: In this study, layer collimator has increased the sensitivity, consequently, the time required for collecting count for Bremsstrahlung imaging has decreased.