Abstract
Einleitung:
Compton-Kameras können in der Partikeltherapie eingesetzt werden, um die Strahlreichweiten zu verifizieren. Dazu wird die sekundäre, prompte Gamma-Strahlung (PG) genutzt [1]. Um nur Daten zu verwenden, welche mit dem Partikelstrahl korrespondieren, wurde ein Hodoskop [2] untersucht, welches die Strahlposition und dessen Ausdehnung in yz-Richtung misst. Das Hodoskop soll durch apriori Informationen die Qualität der rekonstruierten PG-Emissionen verbessern, um die Reichweitenverifikation zu präzisieren.
Methoden:
In GATE v8.0 wurde eine Compton-Kamera mit 7 Silizium-Streuern und einem BGO-Absorber [2] sowie ein fünf-Linienquellenphantom (Abb.2) mit PG-Emissionen im Bereich von 1 − 14 MeV simuliert. Zur Reichweitenverifikation wurden zwei Linien-Quellen um 2 mm verlängert. Für die Rekonstruktion mittels List-Mode Maximum-Likelihood Expectation-Maximization [1] werden nur Daten genutzt, welche in dem durch das Hodoskop beschränkten Bereich liegen. Die somit gewonnenen Strahlausdehnungsinformationen werden auf unterschiedlichen Arten genutzt, z.B. als Information in der Sensitivität oder in der System-Matrix (hier gezeigt). Das Hodoskop wird für unterschiedliche Grade der Datenselektion getestet: für alle Events, Events im Energiebereich 1 − 14 MeV und charakteristische Energiepeaks.
Ergebnisse:
Es wird gezeigt, dass die Verwendung eines Hodoskops die Genauigkeit der Reichweitenbestimmung quasi-idealer Daten nicht wesentlich verbessert (Abb.2). Allerdings werden auch nur maximal 9 % der Daten verworfen. In weiteren Studien wird untersucht, ob die Reichweitenbestimmungsgenauigkeit realistischerer Daten verbessert wird, oder ob die reduzierte Statistik das Nadelöhr ist.
Zusammenfassung:
Ein Hodoskop sollte durch a-priori Informationen die Qualität der Daten verbessern, während die Statistik reduziert wird. Wir haben in ersten Tests herausgefunden, dass im quasi-idealen Aufbau der Einfluss gering ist. Allerdings erwarten wir für realistischere Szenarien, wie der Simulationen von Proton-Bunches, mehr zufällig zugeordnete Koinzidenzen, und somit einen größeren Einfluss.
Compton-Kameras können in der Partikeltherapie eingesetzt werden, um die Strahlreichweiten zu verifizieren. Dazu wird die sekundäre, prompte Gamma-Strahlung (PG) genutzt [1]. Um nur Daten zu verwenden, welche mit dem Partikelstrahl korrespondieren, wurde ein Hodoskop [2] untersucht, welches die Strahlposition und dessen Ausdehnung in yz-Richtung misst. Das Hodoskop soll durch apriori Informationen die Qualität der rekonstruierten PG-Emissionen verbessern, um die Reichweitenverifikation zu präzisieren.
Methoden:
In GATE v8.0 wurde eine Compton-Kamera mit 7 Silizium-Streuern und einem BGO-Absorber [2] sowie ein fünf-Linienquellenphantom (Abb.2) mit PG-Emissionen im Bereich von 1 − 14 MeV simuliert. Zur Reichweitenverifikation wurden zwei Linien-Quellen um 2 mm verlängert. Für die Rekonstruktion mittels List-Mode Maximum-Likelihood Expectation-Maximization [1] werden nur Daten genutzt, welche in dem durch das Hodoskop beschränkten Bereich liegen. Die somit gewonnenen Strahlausdehnungsinformationen werden auf unterschiedlichen Arten genutzt, z.B. als Information in der Sensitivität oder in der System-Matrix (hier gezeigt). Das Hodoskop wird für unterschiedliche Grade der Datenselektion getestet: für alle Events, Events im Energiebereich 1 − 14 MeV und charakteristische Energiepeaks.
Ergebnisse:
Es wird gezeigt, dass die Verwendung eines Hodoskops die Genauigkeit der Reichweitenbestimmung quasi-idealer Daten nicht wesentlich verbessert (Abb.2). Allerdings werden auch nur maximal 9 % der Daten verworfen. In weiteren Studien wird untersucht, ob die Reichweitenbestimmungsgenauigkeit realistischerer Daten verbessert wird, oder ob die reduzierte Statistik das Nadelöhr ist.
Zusammenfassung:
Ein Hodoskop sollte durch a-priori Informationen die Qualität der Daten verbessern, während die Statistik reduziert wird. Wir haben in ersten Tests herausgefunden, dass im quasi-idealen Aufbau der Einfluss gering ist. Allerdings erwarten wir für realistischere Szenarien, wie der Simulationen von Proton-Bunches, mehr zufällig zugeordnete Koinzidenzen, und somit einen größeren Einfluss.
| Original language | German |
|---|---|
| Pages | 317-317 |
| Number of pages | 1 |
| Publication status | Published - 2019 |
| Event | 50. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Physik e. V. - Stuttgart, Germany Duration: 18.09.2019 → 21.09.2019 |
Conference
| Conference | 50. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Physik e. V. |
|---|---|
| Abbreviated title | DGMP 2019 |
| Country/Territory | Germany |
| City | Stuttgart |
| Period | 18.09.19 → 21.09.19 |
