针孔X射线荧光CT探测角度优化研究

发布时间：2025-04-01 03:01

　　 在管激发X射线荧光CT(XFCT)成像研究中,探测角度与系统背景噪声、探测灵敏度、信噪比等参数密切相关。鉴于此,基于Geant4设计一套多针孔准直管激发XFCT成像系统,并对探测角度与成像系统信噪比、重建图像质量之间的关系进行研究。通过改变管电压、金纳米溶液质量分数、感兴趣区域直径三个参数,模拟60°、90°、120°和150°等不同探测角度下的X射线荧光投影数据和散射噪声的探测过程,并计算其信噪比。仿真结果表明:探测角度的增大能够提升信噪比和重建图像质量,多数情况下,探测角度为120°时的信噪比最佳。

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【部分图文】：

图10 重建图像的ROI像素值均值与RCN。

图9重建图像。4结论

图1 针孔准直XFCT 原理示意图

式中:θ为旋转坐标系s轴与实验室坐标系x轴的夹角。任意一条X射线,假设与检测样品相交于线段MN,Q点是MN上一点,Q点处GNPs受激发向各个方向发射荧光,其中只有穿过针孔准直器的荧光才能到达荧光探测器。因此整个过程,主要包含以下步骤。1)入射X射线I0照射含有GNPs的样品,....

图2 多针孔XFCT MC模型的示意图

采用Geant4模拟多针孔XFCT成像系统,系统设计如图2所示。该系统包含射线源、待测模体、针孔准直器、两组荧光探测器以及透射X射线探测器。采用两组荧光探测器的目的在于,通过探测器数据的叠加等效获得双倍入射光子数下的投影数据,从而缩短扫描时间。光源与待检测样品之间的距离AO为15....

图3 多孔准直及模体设计。

检测样品的模体包括phantom1和phantom2两种,研究探测角度θ对荧光数据信噪比的影响,采用如图3(c)所示的模体phantom1。其中样品为直径2.5cm、高2cm的圆柱,被空气填充,中心有一个被GNPs填充的小圆柱,即ROI。Phantom1的参数如表1所....

本文编号：4038839