基于GATE平臺(tái)的雙能CT成像系統(tǒng)模擬設(shè)計(jì).pdf

1、雙能CT計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)(computed tomography，以下簡(jiǎn)稱(chēng)CT)是一種雙能量計(jì)算機(jī)斷層成像掃描裝置，與常規(guī)CT相比，它具有較高的成像精度和質(zhì)量，和較好的軟組織對(duì)比度以及較低的X射線劑量，同時(shí)，該種掃描成像方式減少了因被掃描物體的運(yùn)動(dòng)而帶來(lái)的偽影以及因射束硬化而導(dǎo)致的偽影?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，它被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域和臨床治療及診斷中，在血管造影、骨鈣化以及心臟疾病診斷等方面具有非常重要的作用。
　　本課題來(lái)源于國(guó)

2、家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“多能彩色CT關(guān)鍵技術(shù)研究”。本文工作主要是基于一款蒙特卡洛仿真軟件GATE平臺(tái)，模擬設(shè)計(jì)了雙能CT成像系統(tǒng)，分析了模擬數(shù)據(jù)結(jié)果。
　　本文系統(tǒng)的分析了雙能CT成像系統(tǒng)的掃描方式及成像原理，在Linux系統(tǒng)下搭建了GATE仿真平臺(tái);基于該平臺(tái)設(shè)計(jì)了雙層CT成像系統(tǒng)和雙源CT成像系統(tǒng)這兩種不同掃描方式的成像系統(tǒng);在設(shè)計(jì)探測(cè)器過(guò)程中分析了晶體選擇、反應(yīng)深度、能量沉積以及探測(cè)效率等探測(cè)器物理性能，確定了探測(cè)器模擬參數(shù)。

3、同時(shí)，還模擬了不同電壓下X射線源模型和不同材料組成的模體模型，且在64G內(nèi)存的計(jì)算機(jī)工作站上完成了整個(gè)雙能成像系統(tǒng)，成功地再現(xiàn)了雙能CT成像系統(tǒng)的物理過(guò)程。
　　論文基于Matlab軟件進(jìn)行了模擬數(shù)據(jù)結(jié)果的對(duì)比分析，其中包括不同電壓下X射線能譜圖的繪制、強(qiáng)度圖、投影圖的實(shí)現(xiàn)及分析。在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，分析了雙能CT成像系統(tǒng)掃描鈣溶液、碘溶液、鋇溶液與軟組織的不同對(duì)比度以及物質(zhì)K邊緣效應(yīng)。該模擬研究對(duì)多能CT成像系統(tǒng)模型的設(shè)計(jì)研發(fā)提供