Yeni nesil Pozitron Emisyon Tomografi (PET) cihazlarında kullanılabilinecek sintilasyon dedektör sistemlerinin GEANT4 tabanlı GATE simulasyon programında araştırılması

Abstract

Sintilasyon dedektörleri nükleer, parçacık ve medikal fizikte radyasyon spektroskopisiolarak geniş bir kullanım alanına sahiptir. Bu dedektör sistemleri radyasyon güvenliği açısından nükleer santrallerde, deney ve araştırma laboratuvarlarında da tercih edilen dedektör sistemleridir. Bu tez çalışmasında Geant4 simülasyonunda yeni nesil sintilasyon malzemeleri ile halkasal PET (Pozitron Emisyon Tomografi) ve ECAT cihazlarının modellemesi yapılmıştır. Farklı dedektör sistemleri ile modellenen PET cihazından elde edilen eş zaman ölçümleri ve sinogram verileri (tomografi verileri) analiz edilerek tıbbi görüntü özellikleri araştırılmıştır. Böylelikle yeni nesil elektronik sistemlerle (SiPMs) son zamanlarda keşfedilen sintilasyon malzemelerinin optiksel olarak biraraya getirilmesiyle oluşturulan dedektör sistemlerinin PET cihazındaki kullanılabilirliği incelenmiştir.

Scintillation detectors have a wide range of uses as radiation spectroscopy in nuclear,particle and medical physics. These detector systems are also prefered in nuclear powerplants, experimentation and research laboratories for radiation safety. In this thesis, a ring PET (Positron Emission Tomography) and ECAT devices system were modelled with newgeneration scintillation materials in GEANT4 simulation. The medical image propertieswere investigated by analyzing the coincidence time measurements and sinogram data(tomography data) obtained from the PET device modelled with different detector systems.Thus, the usability of detector systems, which are formed by optically combining newgeneration electronic systems (SiPMs) and recently discovered scintillation materials, inPET devices has been examined.