RECONSTRUÇÃO DE IMAGEM DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA POR FEIXE DE PRÓTONS, UTILIZANDO A TRANSFORMADA INVERSA DE RADON, BASEADA EM IMAGENS GERADAS POR SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL
O presente trabalho teve como
objetivo construir uma aplicação em Geant4 que
simule uma Tomografia Computadorizada por
Feixe de Prótons (pCT), com o mesmo design
do protótipo de pCT do Loma Linda University
Medical Center (LLMC) e realizar a reconstrução
de imagem a partir dos dados simulados. Para
isso, foi construído um conjunto de classes no
Geant4 9.06.p03 contendo as especificações
do feixe de prótons, dos detectores, do phantom
e do calorímetro. O espectro dos prótons
incidentes foi definido como monoenergético,
com energia cinética inicial de 200MeV e em
Pencil Beam, de forma a cobrir toda a área
do corte do objeto a ser imageado, sendo o
comprimento da linha de irradiação de 230mm.
Foram construídos quatro detectores, dois
foram posicionados na saída do feixe e dois
atrás do phantom. O phantom é composto por
um paralelepípedo de água com dois objetos de
contraste (osso compacto) em seu interior com
geometrias distintas. A aplicação desenvolvida
no Geant4 foi definida de forma a gerar um
arquivo de saída para cada um dos 4 detectores
e um outro arquivo de saída para o calorímetro.
O arquivo de saída dos detectores possui a
identificação dos 20.000 prótons e a posição
que cada próton passou nas coordenadas x,
y e z do dado detector, para cada ângulo de
incidência estudado. Por fim, foi realizada a
reconstrução da imagem do phantom simulado
utilizando a Transformada Inversa de Radon do
MatLab
RECONSTRUÇÃO DE IMAGEM DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA POR FEIXE DE PRÓTONS, UTILIZANDO A TRANSFORMADA INVERSA DE RADON, BASEADA EM IMAGENS GERADAS POR SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL
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DOI: 10.22533/at.ed.38419160126
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Palavras-chave: Geant4, Simulação, pCT, Reconstrução de Imagem, Transformada Inversa de Radon
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Keywords: Geant4, Simulate, pCT, Reconstruction Image, Inverse Radon Transform.
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Abstract:
The present study had the
objective to build a application that simulates
an pCT Geant4 with the same pCT prototype design Loma Linda University Medical Center (LLMC) and perform the reconstruction
image from the simulated data. A set of codes was constructed in the Geant4 9.06.
p03, including the specifications of the proton beam, the detectors, phantom and the
calorimeter. The spectrum of incident protons was defined as monoenergetic with
initial kinetic energy 200MeV and in pencil beam to cover the entire sectional area of
the object to be imaged, with a 230mm irradiation line. Four detectors were built, two
were positioned in the beam output and two were behind the phantom. The phantom
consists of water parallelepiped with two contrasting objects (compact bone) inside,
with different geometries. The Geant4 was programmed to generate an output file for
each of the four detectors and another output file to the calorimeter. The output file
of the detectors has the identification of 20,000 protons and the position each proton
passed at coordinates x, y and z of the detector for each angle of incidence studied.
Finally, the reconstruction of the image of the simulated phantom was performed using
the Inverse Radon Transform in MatLab
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Número de páginas: 15
- Fabrício Loreni da Silva Cerutti
