Μονάδα:
Τμήμα ΦυσικήςΒιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2024-10-18
Συγγραφέας:
Ζιάμπα Ασπασία
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Ευστάθιος Στυλιάρης, Καθηγητής, Τμήμα Φυσικής, ΕΚΠΑ
Πρωτότυπος Τίτλος:
Απεικόνιση Καρδιάς μέσω GEANT4/GATE Προσομοιώσεων Ποζιτρονικής Εκπομπής (PET) και Γεωμετρική Ανακατασκευή Εικόνων
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Απεικόνιση Καρδιάς μέσω GEANT4/GATE Προσομοιώσεων Ποζιτρονικής Εκπομπής (PET) και Γεωμετρική Ανακατασκευή Εικόνων
Περίληψη:
Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στις προσομοιώσεις Ποζιτρονικής Εκπομπής (Positron Emission Tomography, PET) και κυρίως στην απεικόνιση της καρδιάς. Αρχικά, περιλαμβάνει στο 2ο κεφάλαιο τον θεωρητικό σχολιασμό ορισμένων βασικών εννοιών που κρίνονται χρήσιμες για την κατανόηση των εφαρμογών που έπονται. Ορισμένες από αυτές είναι η λειτουργία της γ-Camera (Single Photon Emission Computerized Tomography, SPECT), η Ποζιτρονική Εκπομπή, καθώς και η λειτουργία του μυοκαρδίου της καρδιάς και οι παθήσεις που εμφανίζονται σε αυτό, αφού η απεικόνισή τους μελετάται στο τέλος της εργασίας αυτής. Έπειτα, στο 3ο κεφάλαιο αναλύονται ορισμένες εφαρμογές που πραγματοποιήθηκαν με προσομοιώσεις τύπου SPECT στο βασικό εργαλείο GEANT4/GATE. Στο πρόγραμμα αυτό δημιουργήθηκαν όλες οι προσομοιώσεις, οπότε ήταν απαραίτητο για την κατανόηση του προγράμματος να εκτελεσθούν κάποιες εισαγωγικές εφαρμογές, στις οποίες μελετήθηκαν οι συντελεστές απορρόφησης διαφορετικών υλικών κατευθυντήρα και η χωρική διακριτική ικανότητα (Point Spread Function) σημειακών πηγών. Συγχρόνως, υπήρξε σημαντική εξοικείωση και με το πρόγραμμα PAW (Physics Analysis Workstation), στο οποίο έγινε όλη η ανάλυση των δεδομένων που παρήγαγε το GATE.
Το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας είναι αφιερωμένο στις προσομοιώσεις ενός κλινικού τομογράφου PET και στη συνέχεια στη γεωμετρική ανακατασκευή. Πιο συγκεκριμένα, χρησιμοποιώντας τις ευθείες απόκρισης (Lines Of Response, LOR), που προκύπτουν από τη μέθοδο Monte Carlo, αναζητείται το σημείο τομής αυτών με δοσμένο z-επίπεδο, δηλαδή η ανακατασκευασμένη πηγή. Προκειμένου να βελτιωθεί ο αλγόριθμος της ανακατασκευής, εφαρμόζονται δύο ειδών κριτήρια αποκοπής γεγονότων: το ενεργειακό κριτήριο, δηλαδή η απόρριψη των γεγονότων που έχουν υποστεί σκεδάσεις Compton, και το χρονικό, δηλαδή το κριτήριο του χρόνου πτήσης (Time of Flight, ToF). Η παραπάνω ανάλυση που αφορά στην ανακατασκευή διαφόρων πηγών αναλύεται εκτενώς στο 4ο κεφάλαιο. Τέλος, προσομοιώθηκε στο 5ο κεφάλαιο ένα ομοίωμα (phantom) υγιούς καρδιάς, στην ανάλυση του οποίου πραγματοποιήθηκαν εγκάρσιες και διαμήκεις τομές αυτού. Όπως ήδη αναφέρθηκε, εκτελέστηκε και μία κλινικού ενδιαφέροντος προσομοίωση με την απεικόνιση προβλήματος στο μυοκάρδιο, μέσω της εισαγωγής μίας ‘ψυχρής’ πηγής (cold source) στο ομοίωμα της καρδιάς. Στο 6ο κεφάλαιο καταγράφονται λεπτομερώς όλα τα συμπεράσματα των παραπάνω προσομοιώσεων.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Θετικές Επιστήμες
Λέξεις-κλειδιά:
Γεωμετρική Ανακατασκευή Εικόνων, Ποζιτρονική Εκπομπή, Χωρική Διακριτική Ικανότητα, Χρόνος Πτήσης, Ενεργότητα, Ειδική Ενεργότητα, Ευθεία Απόκρισης, Ομοίωμα, Ψυχρή πηγή, Φωτόνιο, γ-Camera
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
0
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
11
