Μελέτη της απόκρισης γ-κάμερας με τεχνικές προσομοίωσης Monte-Carlo

Κεφαλλωνίτη, Βασιλική; Kefalloniti, Vasiliki

dc.contributor.author	Κεφαλλωνίτη, Βασιλική	el
dc.contributor.author	Kefalloniti, Vasiliki	en
dc.date.accessioned	2018-09-04T10:02:02Z
dc.date.available	2018-09-04T10:02:02Z
dc.date.issued	2018-09-04
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47500
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15706
dc.rights	Default License
dc.subject	Γ-κάμερα	el
dc.subject	Penelope	el
dc.subject	Gamma camera	el
dc.subject	Χωρική διακριτική ικανότητα	el
dc.title	Μελέτη της απόκρισης γ-κάμερας με τεχνικές προσομοίωσης Monte-Carlo	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Πυρηνική ιατρική	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/ab496d1a9e6229c8bcf8ac7f18e36ba8974da107
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-03-20
heal.abstract	Η γ-κάμερα αποτελεί τη βασική συσκευή διαγνωστικής απεικόνιση στην πυρηνική ιατρική και είναι ιδιαίτερα σημαντική η κατανόηση της λειτουργίας της καθώς και ο έλεγχος της απόκρισής της. Πραγματοποιείται βιβλιογραφική ανασκόπηση για τη μελέτη της λειτουργίας της και τον τρόπο διεξαγωγής των εξετάσεων ενώ η παρακολούθηση της απόκρισης πραγματοποιείται με τεχνικές προσομοίωσης Monte – Carlo και πιο συγκεκριμένα με τον κώδικα PENELOPE (έκδοση 2011) που προσομοιώνει την κίνηση των φωτονίων σε μια διάταξη. Παράλληλα, υπολογίζεται η χωρική διακριτική ικανότητα συστημάτων, προσδιορίζεται η προκύπτουσα εικόνα και το ενεργειακό φάσμα. Επίσης, παρακολουθείται ο τρόπος αντίδρασης του προγράμματος προσομοίωσης στη μοντελοποίηση των συστημάτων με γ-κάμερα. Επιθυμείται, η εις βάθος κατανόηση της λειτουργίας μιας γ-κάμερας και πως αυτή επηρεάζεται από διάφορες παραμέτρους. Χρησιμοποιώντας δεδομένα από τη βιβλιογραφία, πραγματοποιείται προσομοίωση της λειτουργίας συστημάτων με γ-κάμερα. Η βασική διάταξη αποτελείται από τον κρύσταλλο NaI, τον κατευθυντή πολλαπλών παραλλήλων οπών και μια πηγή φωτονίων 140 keV συνήθως μέσα σε σκεδαστή νερού. Μοντελοποιήθηκαν συστήματα με ή χωρίς κατευθυντές διαφορετικών διαμέτρων οπών, με σημειακές πηγές ή πηγές όγκου εντός ή εκτός σκεδαστή νερού σε συγκεκριμένες αποστάσεις από τον κατευθυντή. Τα βασικά αποτελέσματα που προέκυψαν από τις προσομοιώσεις είναι τα εξής: 1. Το πάχος του κρύσταλλου NaI δεν χρειάζεται να ξεπερνά τα 2 cm για ανίχνευση φωτονίων χαμηλής ενέργειας. 2. Τα σκεδαζόμενα φωτόνια του ενεργειακού φάσματος προέρχονται κυρίως από σκεδάσεις στο νερό. 3. Η χωρική διακριτική ικανότητα ενός συστήματος χειροτερεύει με την αύξηση της διαμέτρου της οπής του κατευθυντή ή με την αύξηση της απόστασης της πηγής από τον κατευθυντή. 4. Δύο σημειακές πηγές που βρίσκονται στην ίδια ευθεία διακρίνονται στην προκύπτουσα εικόνα αν η μεταξύ τους απόσταση είναι μεγαλύτερη από τη χωρική διακριτική ικανότητά τους. 5. Ο χρόνος εκτέλεσης των προσομοιώσεων είναι ιδιαίτερα μεγάλος λόγω της παρουσίας του κατευθυντή. 6. Οι ταχύτητες των προσομοιώσεων βελτιώνονται με την αύξηση των παραμέτρων προσομοίωσης και τη μείωση του πλήθος μικρών σωμάτων (μείωση συνολικής διάστασης κατευθυντή δέσμης). Η μελέτη αυτή που πραγματοποιήθηκε είναι ιδιαίτερα σημαντική διότι αρχικά διαπιστώθηκε ο τρόπος αντίδρασης του κώδικα προσομοίωσης στην παρουσία του κατευθυντή δέσμης και πως μια τέτοια μοντελοποίηση μπορεί να προσομοιωθεί γρηγορότερα. Επίσης, προέκυψαν εικόνες που δείχνουν ποιοτικά την απόκριση ενός συστήματος γ-κάμερας.	el
heal.abstract	The g amma camera is an important device for diagnostic imaging in nuclear medicine . Understanding its function , as well as testing its response is extremely important and for this reason a bibliographic review is conducted to comprehend its function and the way the examinations are performed . T he response tes t is performed using Monte Carlo simulation techniques, and more specifically , the PENELOPE code (edition 2011) , which simulates photon movement in a system . At the same time, the spatial resolution of the systems is calculated, the resulting image and the energy spectrum are determined. In addition, the way the simulation program reacts to the modeling of gamma camera systems is being examined . It is desirable to understand in de tail the operation of a gamma camera and the way it is affected by various par ameters. Using data from the bibliography , modeling and simulation of the function of gamma camera systems is performed. The basic layout consists of the NaI crystal , the parallel - hole collimator , and a 140 keV photon source usually inside a (water) scatte r. Systems with or without collimators of different hole diameters, with point sources or volume sources within or outside the water scatter at specific distances from the collimator were modeled. The results fro m the simulations are the following : 1. The thi c kness of the NaI crystal does not need to exceed 2 cm for detection of low energy photons. 2. Scattered photons of the energy spectrum come mostly from scatte rs in water. 3. The spatial resolution of a system worsens when the diameter of the collimator hole or the distance of the source from the collimator is increased. 4. Two point sources located in the same line are distinguished on the resulted image if the distance between them is greater than their spatial resolution. 5. The simulations are required a lot of time to run because of the presence of the collimator. 6. The simulation speeds are improved by increasing simulation parameters and reducing the number of small bodies. The study that is performed is particularly important because it reveals h ow the simulation code respond s to the presence of the collimator and how such a modeling can be simulated faster. Also, several images were produced showing qualitatively the response of a gamma camera system	en
heal.advisorName	Αναγνωστάκης, Μάριος	el
heal.committeeMemberName	Αναγνωστάκης, Μάριος	el
heal.committeeMemberName	Πετρόπουλος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Ρούνη, Παναγιώτα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Πυρηνικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	120 σ.
heal.fullTextAvailability	true