[1]杨立旺,欧海峰,汪金龙,等.用于像素化瞬发伽马探测器的质子射程验证算法[J].中国医学物理学杂志,2025,42(3):281-287.[doi:10.3969/j.issn.1005-202X.2025.03.001]
　YANG Liwang,OU Haifeng,WANG Jinlong,et al.Proton beam range verification algorithm for pixelated prompt gamma-ray imaging detector[J].Chinese Journal of Medical Physics,2025,42(3):281-287.[doi:10.3969/j.issn.1005-202X.2025.03.001]
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用于像素化瞬发伽马探测器的质子射程验证算法()
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《中国医学物理学杂志》[ISSN:1005-202X/CN:44-1351/R]

卷:
42
期数:
2025年第3期
页码:
281-287
栏目:
医学放射物理
出版日期:
2025-03-20

文章信息/Info

Title:
Proton beam range verification algorithm for pixelated prompt gamma-ray imaging detector
文章编号:
1005-202X(2025)03-0281-07
作者:
杨立旺 1; 欧海峰 1; 汪金龙 2; 吴晓光 2; 贺子阳 2; 邹佳楠 2; 郑云 2; 李聪博 2; 关少雄 2; 施婧 2; 李金泽 2; 李韵秋 2;  洪锐 2; 常浩恩 1; 王梦婷 1; 魏凯杰 1
1. 河南工业大学物理学院,河南 郑州 450001;2. 中国原子能科学研究院核物理研究所,北京 102413
Author(s):
YANG Liwang1;  OU Haifeng1;  WANG Jinlong2;  WU Xiaoguang2;  HE Ziyang2;  ZOU Jian’an2;  ZHENG Yun2;  LI Congbo2;  GUAN Shaoxiong2;  SHI Jing2;  LI Jinze2;  LI Yunqiu2;  HONG Rui2;  CHANG Hao’en1;  WANG Mengting1;  WEI Kaijie1
1. School of Physics, Henan University of Technology, Zhengzhou 450001, China; 2. Nuclear Physics Institute, China Institute of Atomic Energy, Beijing 102413, China
关键词:
瞬发伽马; 质子治疗; 射程验证; 像素化
Keywords:
prompt gamma;  proton therapy;  range verification;  pixelated
分类号:
R318R811
DOI:
10.3969/j.issn.1005-202X.2025.03.001
文献标志码:
A
摘要:
在质子治疗中,瞬发伽马成像被认为是评估质子射程最有前途的方法之一。瞬发伽马成像探测器根据瞬发伽马成 像系统获得的瞬发伽马分布来评估质子射程,可实现质子束射程的高精度测量。本文为新开发的射程验证探测器原型: 像素化瞬发伽马成像探测器设计质子射程验证算法,该算法通过蒙特卡罗模拟验证该原型机在均匀介质的不同体模、不 同 能 量 下 的 射 程 估 计 准 确 度 。 结 果 表 明 ,该 质 子 射 程 验 证 算 法 得 出 的 射 程 估 计 精 度 与 布 拉 格 峰 安 全 裕 度 误 差 在 0.5 mm 之内,并且随着质子数量的增加,测量精度显著提高,表明该原型机算法用于质子射程验证是可行的。
Abstract:
In proton therapy, prompt gamma-ray imaging is considered as one of the most promising methods for assessing proton beam range. Prompt gamma-ray imaging detector evaluates the proton beam range based on the prompt gamma-ray distribution obtained by the prompt gamma-ray imaging system, which enables high-precision measurement of the proton beam range. Herein a proton beam range verification algorithm is designed for the newly developed prototype of the range verification detector (pixelated prompt gamma-ray imaging detector), which verifies the range estimation accuracy of the prototype for different phantoms and different energies of homogeneous media through Monte Carlo simulation. The results show that the accuracy of the proton beam range verification algorithm is within 0.5 mm of the safety margin error of the Bragg peak, and the measurement accuracy is significantly improved with the increase of the number of protons, indicating that the prototype algorithm is feasible for proton beam range verification.

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备注/Memo

备注/Memo:
【收稿日期】2024-10-20 【基金项目】国 家 自 然 科 学 基 金(U1932209, 11975315, U1867210, 11905134) 【作者简介】杨立旺,硕士研究生,研究方向:粒子治疗中的瞬发伽马成 像,E-mail: yangliwang@sohu.com 【通信作者】欧 海 峰 ,副 教 授 ,研 究 方 向 :离 子 束 治 疗 技 术 基 础 研 究 , E-mail: ouhaifeng@haut.edu.com;吴晓光,研究员,研究方 向 :粒 子 治 疗 中 的 瞬 发 伽 马 成 像 ,E-mail: xingkong1973 @sina.com
更新日期/Last Update: 2025-03-27