Speaker
煌超 石
(中国科学技术大学)
Description
相对阻止本领（RSP）是质子放疗中决定质子最佳的入射角度和剂量的核心参数。传统利用X光CT图像引导的方法，通过X光衰减程度（HU）转化得到RSP，存在5%左右的误差，正逐渐被多能X光CT和质子CT等先进技术取代。“质子计数”作为质子CT方案的一种，兼具高RSP分辨和低剂量的优势，然而如何快速准确地探测和重建质子的位置和能量是其面临的主要挑战。
本工作介绍了一种高计数率质子CT的设计方案，旨在10cm x 10cm平面内实现10MHz的质子计数率和约1%的RSP分辨。系统由前/后径迹探测器和残余能量探测器组成。径迹探测器采用硅像素传感器，得益于其小像素和高事例率，能够实现高质子计数率。残余能量探测器由120层塑料闪烁体构成，每层闪烁体分为32根闪烁条，相邻层之间正交排列，通过增加颗粒度的方式提高质子计数率，并匹配后径迹探测器来提高成像质量。每根闪烁条耦合SiPM，搭配商用芯片进行多通道信号读出。
本工作已完成了初步模拟研究和重建算法搭建开发。模拟与重建结果表明，对200MeV质子的能量分辨率约为0.7%，成像后可实现0.7-1.5%的RSP分辨，体模剂量控制在3mGy以内。此外，多通道闪烁体读出测试已完成，拟搭建小样机进行质子束流测试。
