pet显像系统物理过程的分析与模拟

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1、i孕南“，＼●，／^，，J】．I；1jI■矿■：；；吖，¨J■．8镶AThesisinCondensedMatterPhysics⋯llllllllllllllllllllY1844117AnalysisandSimulationofthePhysicalProcessesinaPETImagingSystem，byWuGuochengSupervisor：ProfessorGengPingProfessorKangYanNortheasternUniversityJanuary2008‘l、一¨p。●14叫^_r

2、j，、p●^P。。】独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢：士t：恧o．学位论文作者签名：吴圃墒日期：矽口留．f．歹学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同

3、意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。(如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。)学位论文作者签名：签字日期：导师签名：签字日期：●，，，-="≯汁量％《≯，；；；；；；。℃．●q』10，；；^“0褂_，．■黪^“I，。￡t■嚣擎A“■l孽1诬琴．▲了～枣07东北大学硕士学位论文摘要PET显像系统物理过程的分析与模拟摘要本文工作是mPowerPET样机性能评估的理论基础，该课题由东软派斯通公司完全资助。．正电子发射断层显像(PositronEmissionTomogr

4、aphy，以下简称PET)技术是当今最高层次的核医学诊断与研究技术之一，它能够无创伤、定量、动态地评估动物／人体内各种器官的代谢水平、生化反应、功能活动等情况，并在重大疾病的预防和治疗中有独特的应用价值。本文在深入理解和分析PET原理及物理过程的基础上，运用GATE工具包对mPowerPET系统进行大量的分析与模拟。GATE(Geant4ApplicationforTomographicEmission)是由OpenGATE协作组织基于高能物理工具包Geant4基础上开发的一款蒙特卡罗模拟软件。现已广泛应用于新型的

5、核医学成像设备(如：PET、SPECT等)、散射校正技术以及对系统的改进等方面。+本论文以该软件工具包为基础，构建了mPowerPET样机的整个物理模拟过程。同时针对mPowerPET样机的几何特点，利用C语言程序，以离线处理方式对原始符合事件按照径向距离进行编码，然后将编码后的数据存放于Sinogram阵列中，并用弦图的形式显现出来。本文借助Linux虚拟工具，将GATE模拟工具包移植到Windows系统下，并增加了网络控制界面，实现GATE系统的并行化模拟，提高了GATE模拟的运算速度。在此基础上，本文对，，光

6、子的偏向角、正电子发射位置与湮灭点位置的相对偏差进行了分析，同时还对LSO和BGO晶体的能量窗和有效利用率进行了模拟分析。分析结果表明，模拟数据对现实PET的研发有着很好的指导意义。关键词：正电子发射断层扫描(PET)；GATE；蒙特卡罗模拟；能量窗；晶体反应深度一．J●■■■■■■■■_{!JIl，，t、jI，。{，^‘，0，℃，健-气0；．，、0，●d，莨k墨毒东北大学硕士学位论文AbstractAnalysisandSimulationofthePhysicalProcessesinaPETImagingSy

7、stemAbs仃act’111iSworkiSsupportedbyNeusoftPositronCompany．Positronemissiontomography(PET)isoneofthemostadvancednucleusmedicinediagnosisandresearchtechniqueswhichdetectthemetabolicchanges，biochemicalreactionsandfunctionofanimal／humaninternalorgansbynoninvasive，q

8、uantitativeanddynamicmethods，andPETalsoplaysanimportantroleinthepreventandtherapyofmajordisease．Inthispaper,wediscusstheresultofouranalysisandsimulationonthemPowerPETsystembyGATEsi