基于GATE平臺的雙能CT成像系統(tǒng)模擬設(shè)計.pdf

1、雙能CT計算機斷層成像系統(tǒng)(computed tomography，以下簡稱CT)是一種雙能量計算機斷層成像掃描裝置，與常規(guī)CT相比，它具有較高的成像精度和質(zhì)量，和較好的軟組織對比度以及較低的X射線劑量，同時，該種掃描成像方式減少了因被掃描物體的運動而帶來的偽影以及因射束硬化而導(dǎo)致的偽影?；谝陨蟽?yōu)點，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。
　　本課題來源于國

2、家自然科學(xué)基金項目“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，模擬設(shè)計了雙能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;基于該平臺設(shè)計了雙層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)計探測器過程中分析了晶體選擇、反應(yīng)深度、能量沉積以及探測效率等探測器物理性能，確定了探測器模擬參數(shù)。

3、同時，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)存的計算機工作站上完成了整個雙能成像系統(tǒng)，成功地再現(xiàn)了雙能CT成像系統(tǒng)的物理過程。
　　論文基于Matlab軟件進行了模擬數(shù)據(jù)結(jié)果的對比分析，其中包括不同電壓下X射線能譜圖的繪制、強度圖、投影圖的實現(xiàn)及分析。在數(shù)據(jù)處理過程中，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比度以及物質(zhì)K邊緣效應(yīng)。該模擬研究對多能CT成像系統(tǒng)模型的設(shè)計研發(fā)提供