شبیهسازی کلیماتور سوراخ موازی شش ضلعی با استفاده از روش مونت کارلو جهت استفاده در سیستم های تصویربرداری پزشکی هسته ای

: فیزیک پزشکی دانش استفاده از مفاهیم و کاربردهای فیزیکی در تشخیص و درمان پزشکی می-باشد. این شاخه از دانش، علوم پرتو درمانی، پرتوشناسی تشخیصی و پزشکی هسته ای را در برمی-گیرد. پزشکی هسته ای نیز به نوبه خود به دو بخش تشخیص و درمانی تقسیم می شود. بخش درمانی، استفاده از رادیو ایزوتوپ های هسته ای در درمان بیماران را شامل می شود ولی بخش تشخیص آن تصویر برداری پزشکی به روش هسته ای با استفاده از رادیوایزوتوپ هایی است که به عنوان چشمه ایجاد کننده تابش گاما (تابش یون ساز) مورد استفاده قرار می گیرند. از این رو، در تصویر برداری پزشکی هسته ای از سیستم های آشکار سازی استفاده می شود که قادر به آشکار سازی تابش های گاما باشند. به این دوربین های تصویر برداری، دوربین گاما گفته می شوند. یکی از اجزای اساسی در دوربین های گاما، کلیماتورها می باشند. برای ایجاد تصویر توسط دوربین های گاما، باید اطلاعات مربوط به هر نقطه از عنصر مورد تصویر برداری به صورت متناظر در نقطه مقابل آن در صفحه تصویر ثبت شود. از این رو استفاده از کلیماتورها جهت حذف فوتون های پراکنده که اطلاعات غیرمتناظری را ثبت می کنند و باعث تابش زمینه در تصویر (و در نتیجه کاهش وضوح تصویر) می شوند، ضروری می باشد. در طراحی کلیماتورها، دو ویژگی حساسیت و وضوح (که در کیفیت تصاویر حاصل تأثیر مستقیم دارند) باید مورد توجه قرار گیرند. ش: یکی از متداول ترین نوع کلیماتور مورد استفاده در تصویر برداری های پزشکی هسته ای نوع سوراخ–موازی با شکل حفره های شش ضلعی می باشد. در شبیه سازی های دوربین گاما، از ? سوراخ های چهارضلعی به عنوان تقریبی از شش ضلعی برای این نوع کلیماتورها استفاده می شود (به دلیل هندسه پیچیده شش ضلعی ها). ما در این تحقیق، کدی برای فرآیند تصویر برداری توسط کلیماتورهای سوراخ–موازی شش ضلعی ارائه کرده ایم که با استفاده از یک فرمول ریاضی قادر به توصیف هندسه و عملکرد کلیماتورهای سوراخ-موازی شش ضلعی می باشد. این کد شبیه سازی به طراحان این نوع کلیماتورها کمک خواهد کرد که قادر باشند کلیماتوری طراحی و بسازند که با در نظر گرفتن حساسیت و وضوح دلخواه، ویژگی های مورد نیاز برای تصویر برداری معینی را فراهم کند. : کد مورد نظر در یک نرم افزار برنامه نویسی turbo c++ 30 نوشته و اجرا شد. از یک چشمه نقطه با شمارش (تعداد فوتون های گسیلی) 1000000 برای صحت کارایی این کد استفاده شد. برای فاصله های مختلف چشمه از کلیماتور و تغییر کمیت های توصیف کننده ابعاد هندسی کلیماتور، کد مربوط مورد اجرا قرار گرفت. : پس از هر بار اجرا، توزیع فوتون های آشکار شده از کلیماتور در صفحه تصویر، به صورت تصاویری دو بعدی و سه بعدی به وسیله نرم افزار matlab7 به دست آمدند. نمودارهای تغییر حساسیت و وضوح این تصاویر نیز توسط نرم افزار excel رسم شدند. : نتایج نشان دادند که با افزایش فاصله چشمه از کلیماتور، حساسیت و وضوح کاهش یافت. افزایش ضخامت کلیماتور وضوح را افزایش و حساسیت را کاهش داد. کاهش ضخامت سپتا و قطر حفره ها باعث افزایش حساسیت کلیماتور و کاهش وضوح گشت. افزایش ابعاد کلیماتور، باعث افزایش هم-زمان حساسیت وضوح گشت که نسبت به نتایج دیگر طراحی کلیماتور مطلوب تر است.