مقاله تخمین طیف پرتو فوتونی انواع مختلف شتابدهنده های درمانی بر
مقاله تخمین طیف پرتو فوتونی انواع مختلف شتابدهنده های درمانی بر مبنای دادههای عبوری تحت فایل ورد (word) دارای 6 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد مقاله تخمین طیف پرتو فوتونی انواع مختلف شتابدهنده های درمانی بر مبنای دادههای عبوری تحت فایل ورد (word) کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله تخمین طیف پرتو فوتونی انواع مختلف شتابدهنده های درمانی بر مبنای دادههای عبوری تحت فایل ورد (word) ،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن مقاله تخمین طیف پرتو فوتونی انواع مختلف شتابدهنده های درمانی بر مبنای دادههای عبوری تحت فایل ورد (word) :
مقدمه
انواع مختلفی از شتابدهندههای درمانی مگاولتاژ به عنوان منابع پرتو ایکس در طراحی درمان استفاده میشوند. آگاهی از توزیع طیف فوتونی گسیل شده توسط این شتابدهندهها جهت انجام محاسبات دقیق دزسنجی، از اهمیت ویژهای برخوردار میباشد. چنانچه دادههای عبوری با دقت مطلوب در دسترس باشد، میتوان توسط محاسبات و الگوریتمهای ریاضی طیف گسیلی را با دقت بسیار بالا تخمین زد و جهت محاسبات دقیق پیشبینی توزیع دز و بهینهسازی طرح درمان استفاده نمود.
سیلبرستین برای اولین بار بازسازی توزیع طیف بر اساس دادههای اندازهگیری شده را پیشـنهاد نمـود.[1] مسـئله بازسازی طیف از روی دادههای عبوری در زمره مسائل بدوضع قرار دارد. تا دهه هشتاد استفاده از تکنیک لاپـلاس، حداقل کردن مربعات خطا و نیز الگوریتمهای ابداعی مختلف برای حل این مسائل رواج یافت.در دهه هشتاد، روش پایدارساز تجزیه به مقادیر تکین (SVD)در ارتباط با مسئله تخمین طیف به کار گرفتـه شـد .[2] واگنردرسـال1999 الگوریتم ابداعی خودش را در گستره انرژیهای25keV تا 18MeVاعمال نمود و نتایج قابل قبـولی بـه دسـت آورد [3] که در سالهای اخیر توسعه داده شدهاند.[5-4]ایده استفاده از الگـوریتم EMدر حـل مسـئله بدوضـع بازسـازی طیف به سال 2005 و کارهای سیدکی برمیگردد.[6] سیدکی با مقایسه الگوریتم EMو روش SVDکارآیی الگوریتم
21st Iranian Nuclear Conference 25-26Feb 2015 University of Isfahan
EMرا اثبات نمود. پس از او، این الگوریتم در کاربردهای مختلف نظیر CTاسکن[7] وشتابدهنده[8] به کار گرفته شد.
روش کار
الف) مسئلهی بازسازی طیف
یک معادلهی انتگرالی میتواند توصیف کنندهی تضعیف طیف چندفام (polychromatic) باشد. دادههای تضعیف یا عبوری از فانتومی با ضخامت Tو مپ تضعیف µ(E, x) توسط رابطه زیر توصیف میشوند:
(1)
که W(E) طیف مجموعه چشمه و آشکارساز، Emax بیشینه انرژی فوتون در طیف و Ipoly شدت باریکه چندفام خروجی است.با گسسته سازی معادلهی انتگرالی (1)، میتوان دادههای عبوری را توسط یک سیستم معادلات ماتریسی خطی به صورت زیر توصیف کرد:
(2)
که در این معادلهtیک ماتریس × 1 حاوی دادههای عبوری اندازهگیری شده tm)ها)، mتعداد کل اندازهگیریها، nتعداد بینهای (bins) نمونهبرداری از طیف اصلی استکه بسته به پهنای بین مورد نیاز (رزولوشن انرژی) تعیین میشود. ماتریس Cn مجهول رابطه بالا، یک طیف نمونهگیری شده از طیف اصلی است. ماتریس Amn نیز یک ماتریس محاسباتی است که با توجه به ثابتهای تضعیف خطی و ضخامت فانتوم به صورت زیر محاسبه میشود:
(3)
همانطور که گفته شد Cnمجهول و بیانگر طیف مجموعه چشمه و آشکارساز است. هدف روشهای تخمین طیف، ارائه راهحلی برای تعیین Cnاز روی مجموعهای از دادههای تضعیف است.
ب) الگوریتم EM
الگوریتم بیشینهسازی امیدریاضی (Expectation Maximization) یک روش تکرارشونده است که به دنبال یافتن برآوردی با بیشترین درست نمایی برای پارامترهای یک توزیع پارامتری است. به منظور حل معادله ماتریسی رابطه (2) در این تحقیق از الگوریتم کارآمدEMاستفاده شده است. بر اساس این الگوریتم میتوان از رابطهی بازگشتی زیر برای بازسازی طیف مجهول بر اساس یک حدس اولیه دلخواه استفاده کرد:[6]
(4)
21st Iranian Nuclear Conference 25-26Feb 2015 University of Isfahan
چنانچه مقادیر اولیه غیرمنفی استفاده شود، غیرمنفی بودن مقادیر محاسبه شده برای طیف به صورت خودکار تضمین میشود در این پژوهش از یک حدس اولیه سینوسی یکسان در هر دو حالت استفاده شده است.
ج) شبیهسازی
اشتراک‌گذاری:
کلمات کلیدی :
