核医学治疗中患者的体素级剂量计算

TL72; 核医学治疗中为了制定合理的治疗方案需要对患者进行个体化剂量评估.本研究通过计算患者的体素级剂量分布,对分化型甲状腺癌患者的131I SPECT 图像及CT图像进行了精准定量分析,利用体素 S因子方法、直接蒙特卡罗方法和GPU蒙特卡罗方法计算了核医学患者体素级剂量分布.体素S因子方法相比于蒙特卡罗方法,在上呼吸道内部、肺部、骨骼等与水密度差异大的位置表现出剂量结果的差异,在肺和骨骼的最大差异达到 40％,且在组织的交界处差异明显,在距离源分布较远位置的剂量相对于蒙特卡罗结果有一定低估.GPU蒙特卡罗方法与直接蒙特卡罗方法计算结果一致,并实现了 400倍的加速比.综上所述,体素级剂量计...

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Published in原子能科学技术 Vol. 57; no. 6; pp. 1253 - 1259
Main Authors 马锐垚, 邱睿, 武祯, 胡子仪, 戴甜甜, 郭烽, 赵文锐, 江年铭, 高丽蕾, 李君利
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京应用物理与计算数学研究所,北京 100094%清华大学 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室,北京 100084 20.06.2023
清华大学 工程物理系,北京 100084%清华大学 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室,北京 100084
清华大学 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室,北京 100084
清华大学 工程物理系,北京 100084
同方威视技术股份有限公司,北京 100084%中日友好医院 放射肿瘤科,北京 100029%解放军总医院 第六医学中心 核医学科,北京 100048%北京永新医疗设备有限公司,北京 102206
Subjects
剂量评估
核医学
体素S因子方法
蒙特卡罗方法
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ISSN1000-6931
DOI10.7538/yzk.2022.youxian.0275

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Summary:TL72; 核医学治疗中为了制定合理的治疗方案需要对患者进行个体化剂量评估.本研究通过计算患者的体素级剂量分布,对分化型甲状腺癌患者的131I SPECT 图像及CT图像进行了精准定量分析,利用体素 S因子方法、直接蒙特卡罗方法和GPU蒙特卡罗方法计算了核医学患者体素级剂量分布.体素S因子方法相比于蒙特卡罗方法,在上呼吸道内部、肺部、骨骼等与水密度差异大的位置表现出剂量结果的差异,在肺和骨骼的最大差异达到 40％,且在组织的交界处差异明显,在距离源分布较远位置的剂量相对于蒙特卡罗结果有一定低估.GPU蒙特卡罗方法与直接蒙特卡罗方法计算结果一致,并实现了 400倍的加速比.综上所述,体素级剂量计算能获得亚器官区域和肿瘤区域的剂量不均匀分布,直接蒙特卡罗方法相比于体素 S因子方法能够实现更精确的剂量计算,GPU程序能有效加速蒙特卡罗计算.
ISSN:1000-6931
DOI:10.7538/yzk.2022.youxian.0275