Géldozimetriai optikai CT készülék számára kalibrációs fantom tervezése

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Típus: 
BSc szakdolgozat téma - alkalmazott fizika
BSc szakdolgozat téma - fizikus
Félév: 
2018/19/1.
Témavezető: 
Név: 
Dr. Légrády Dávid
Email cím: 
legrady@reak.bme.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
NTI
Beosztás: 
egy.docens
Hallgató: 
Név: 
Árvai Gábor
Képzés: 
Fizika BSc - alkalmazott fizika
Elvárások: 

MATLAB környezet ismerete

Leírás: 

A géldozimetria nagy, 0.1Gy-t meghaladó sugárterek térbeli eloszlásának leképezésére alkalmas technika. Az átlátszó gél, mint tértartó mátrix egyenletesen eloszlatott monomereket tartalmaz, melyek az erős ionizáló sugárzás hatására a leadott dózissal arányosan polimerizálódnak, így a gél a leadott sugárdózissal arányos mértékben veszít átlátszóságából. Az így kialakult, optikailag kiolvasható térbeli eloszlást az NTI-ben készíett optikai kompjútertomográf  (oCT) segítségével, a minta forgatásával és minden elforgatás melletti projekciós leképzeésével szkennelhetjük be. Az így készült projekciókat 3D kúpsugaras inverz Radon-transzformálással alakítjuk 3D térbeli eloszlássá, azaz a 3D eloszlást így "rekonstruáljuk". Az oCT készülék képrekonstrukciós algoritmusa számára meg kell adni a gél forgástengelyének pontos pozícióját és állását, anank távolságát a fényforrástól és a detektortól. Ezek a paraméterek egy ismert tárgy, u.n. kalibrációs fantom projekciós felvételeinek kiértékelésének segítségével adhatók meg. Az eddig kifejlesztett, különböző pozíciókba helyezett gömbökből álló fantom segítségével nyert kalibrációs adatok pontossága nem bizonyult kielégítőnek, ezért egy új geometriai fantom tervezésére van szükség. 

A hallgató feladata annak vizsgálata, hogy egyenes szakaszokból készített fantom esetén a geometriai kalibrációs adatok kinyehetők-e, és hogyan készíthető olyan fantom, ahol a geometriai kalibrációs adatok a legegyszerűbben illetve a legpontosabban kaphatók meg. A hallgató feladata egy olyan szimulációs algorimtus készítése, mellyel a szakaszok projekciói kiszámíthatók és több alkalmazott szakasz esetén a projekciókon található metszéspontok helyzete alapján a geometriai paraméterek változtatásával a paraméterekről nyerhető információ mennyisége megbecsülhető. Sikeres konstrukció esetén a hallgató javaslatot fogalmazhat meg a fantom tervezésére és kivitelezésére.