مطالعه و بررسی اثر پراکندگی حاصل از بافت نرم بدن در تصویربرداری پت به روش مونت‌کارلو

ممقدمه:در تصویربرداری پت احتمال دارد، یک یا هر دو گامای نابودی قبل از رسیدن به آشکارساز بر اثر اندرکنش کامپتون در بدن از مسیر خود منحرف شوند و خطای پراکندگی را ایجاد کنند.روش بررسی:این مقاله که یک پژوهش شبیه سازی مونت کارلویی است، به بررسی اثر بافت نرم بدن بر این خطا می پردازد.به این منظور به وسیله کد شبیه سازیmcnpx، حلقه آشکارساز دستگاه پت/سی تی مدلbiographtm6به همراه یک هندسه ساده از بافت نرم شامل کره ای به مرکز حلقه پت با شعاع های مختلف (از 0.5 تا 30 سانتی متر) و با در نظر گرفتن دو نوع توزیع مکانی برای چشمه گامایkev511 -;نقطه ای و حجمی کروی با توزیع یکنواخت (حجمی) شبیه سازی شد.نتایج:بافت نرم اطراف چشمه نقطه ای و حجمی، طوری پرتوهای گاما را پراکنده می کند که افت انرژی آن ها کم و تقریباً تمامی آن ها در محدوده پنجره انرژی ثبت می شوند. بافت نرم اطراف چشمه نقطه ای در فاصله 8 تا 12 سانتی متری از چشمه و برای چشمه های حجمی کروی با توزیع یکنواخت، در فاصله 8 سانتی متری از مرکز چشمه، بیشترین اثر پراکنندگی را در تصویربرداری پت دارند. اثرات پراکنندگی بافت نرم در اطراف چشمه نقطه ای از چشمه حجمی بیشتر است.نتیجه گیری:در تصویربرداری پت اثر پراکنندگی اندام های مجاور محل توزیع رادیودارو بیشتر از اندام های غیر مجاور است. برای بافت نرم با ضخامت بالا(بیشتر از شعاع 20سانتی متر) اثر افت زوج گاماهای نابودی در کنار اثر پراکندگی دیده می شود.با توجه به نتایج این تحقیق برای میزان افزایش دوز تزریقی به بیماران چاق، فاکتور ضخامت بدن بیمار در ناحیه شکمی می تواند جایگزین دقیق تری برای وزن بیمار باشد.

Study of the Compton scattering effect of soft tissue in PET imaging by Monte Carlo method

Introduction:In PET imaging, one or both of two annihilation photons may change the direction before reaching the detector due to Compton scattering interaction in body..Methods:This article, a Monte Carlo simulation study, examined the effect of soft tissue on this error.In this work, the PET BiographTM 6 scanner, a simple geometry of soft tissue including a sphere of soft tissue in center of PET ringwith various radii (from 0.5 to 30cm) and two kinds of 511keV gamma source -;point source and spherical source were simulated by Monte Carlo MCNPX code to investigate scattering effect of soft tissue on PET imaging.Results:Analysis of the results of the simulation showed that, the majority scattered photons fell within the energy window without much loss of energy. Soft tissue around the point source at a distance of 8 to 12cm from the source and soft tissue around the spherical source at a distance of 8cm from the center had the most scattering effect in PET imaging. The scattering effect of soft tissue around the point source was more than the spherical source.Conclusion:The scattering effect of the adjacent organs is more than the nonadjacent organs.For high thicknessof soft tissue (more than20cm of radius), the attenuation effect is as obvious as the scattering effect. According to the results of this study, the patient's body thickness in the abdominal regioncould be a more accurate alternative for the patient's weight for increasing the injected dose into obese patients.