فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

دوربین کامپتون دستگاهی است که به‌منظور تصویربرداری از چشمه‌های گسیلنده گاما با انرژی بالا توسعه یافته است. مزیت این دوربین نسبت به دوربین‌های تصویربرداری SPECT، در حساسیت، نحوه ‌آشکارسازی پرتو‌های گاما و استفاده از طیف وسیعی از انرژی پرتوهای گامای فرودی می‌باشد. تمامی موارد ذکرشده سبب گردیده که این دستگاه، کاربردهای ویژه‌ای جهت استفاده در موارد تصویربرداری پزشکی هسته‌ای و به‌خصوص هادرون‌تراپی داشته باشد. از طرفی بازسازی تصویر در دوربین کامپتون، نسبت به مدل‌های معمول بسیار پیچیده‌تر است و در واقع با نگاره‌های سطح-مخروطی مواجه هستیم؛ که در این رابطه روش‌های متفاوتی برمبنای روش تکرار به‌منظور بازسازی تصاویر توسعه یافته است. دوربین پراکندگی کامپتون شامل دو آشکارساز است که آشکارساز نزدیک‌تر به چشمه به‌منظور رخداد و ثبت پراکندگی کامپتون در این آشکارساز و دومین آشکارساز که در پشت آشکارساز ابتدایی قرار می‌گیرد (دورتر از چشمه)، برای جذب فوتون‌های پراکنده شده (توسط آشکارساز اول) طراحی شده است. موقعیت، انرژی و زمان برهم‌کنش توسط هر دو آشکارساز محاسبه می‌شود. به‌کمک انرژی نهشت‌یافته در دو آشکارساز و هم‌چنین ثبت موقعیت برهم‌کنش، زاویه گشودگی و رأس مخروط کامپتون قابل محاسبه خواهد بود. در ادامه نیز با تصویرِ این مخروط‌ها در فضای تصویر و یافتن نقاطی که پیکسل‌های اختصاص‌یافته به مخروط‌ها تراکم بیش‌تری دارند می‌توان بازسازی تصویر را برای دوربین کامپتون و در یک رصد انجام داد. در این مقاله، شبیه‌سازی دوربین کامپتون در نرم‌افزار GATE صورت پذیرفته و اثرات تغییر ضخامت بر نحوه آشکارسازی دوربین کامپتون، برای یک فانتوم شامل چهار کره پرتوزا بررسی شده است. بازسازی تصویر به‌کمک الگوریتم LM-MLEM در نرم‌افزار MATLAB انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که تخمین ضخامت‌های بهینه برای آشکارساز پراکننده دوربین کامپتون، با توجه به الگوریتم متفاوت بازسازی و نیز توازن میان ثبت رویدادها در آشکارساز جاذب و پراکننده به شرایط تصویربرداری و نوع چشمه پرتوزا وابسته است، اگرچه برای آشکارساز جاذب، ضخامت مؤثر برای افزایش جذب هرچه بیشتر رویدادها مورد نیاز است. میزان تکرار بر کارایی الگوریتم تأثیر مستقیمی داشته و نیز مشخصات دوربین می‌تواند بر کیفیت تصویر، به‌شدت تأثیرگذار باشد.