معرفی و دانلود فانتوم بزرگسال مرد و زن وکسل شده ICRP

این  پکیج به دو پوشه اصلی تقسیم شده است، یکی برای هر یک از دو فانتوم مرجع (AM: مرد بالغ، AF: زن بالغ).

هر پوشه شامل فایل‌های زیر است:

• آرایه شماره‌های شناسایی اندام‌ها (در قالب ASCII). نام فایل‌ها:

  • AM.dat

  • AF.dat

• لیستی از ساختارهای تقسیم‌بندی شده به صورت مجزا، شماره‌های شناسایی آن‌ها و مواد اختصاص داده‌شده (ضمیمه A). نام فایل‌ها:

  • AM_organs.dat

  • AF_organs.dat

• لیستی از رسانه‌ها، ترکیبات عنصری آن‌ها و چگالی‌ها (ضمیمه B). نام فایل‌ها:

  • AM_media.dat

  • AF_media.dat

• نسبت‌های جرمی اجزای استخوان (استخوان ترابکولار، مغز قرمز و زرد) در نواحی اسفنجی. نام فایل‌ها:

  • AM_spongiosa.dat

  • AF_spongiosa.dat

• نسبت‌های جرمی خون در بافت‌های مختلف بدن. نام فایل‌ها:

  • AM_blood.dat

  • AF_blood.dat

ساختار آرایه شماره‌های شناسایی اندام‌ها:

شماره‌های شناسایی اندام‌ها به صورت برش به برش (slice by slice) مرتب شده‌اند. در هر برش، اطلاعات به صورت ردیف به ردیف ذخیره می‌شود و در هر ردیف، ترتیب ستون‌ها سریع‌تر تغییر می‌کند. به این معنا که:

1. اندیس ستون‌ها سریع‌تر تغییر می‌کند.

2. سپس اندیس ردیف‌ها تغییر می‌کند.

3. و در نهایت اندیس برش‌ها تغییر می‌کند.

ابعاد آرایه (تعداد ستون‌ها، ردیف‌ها و برش‌ها) هر دو فانتوم در جدول 3 ارائه شده‌اند که شامل اطلاعاتی درباره ابعاد وکسل‌ها است.

شماره برش‌ها از انگشتان پا تا بالای بدن افزایش می‌یابد؛ شماره ردیف‌ها از جلو به عقب و شماره ستون‌ها از راست به چپ افزایش پیدا می‌کنند.

اطلاعات خاص:

پوست در بالا و پایین مدل (اولین و آخرین برش) دارای شماره شناسایی اندام متفاوتی است. بنابراین، می‌توان پوست را بسته به شرایط به عنوان هوا یا خلأ در نظر گرفت یا آن را به عنوان ماده‌ای برای افزایش ارتفاع و جرم کلی بدن در نظر گرفت.

چالش خواندن داده‌ها:

شماره‌های شناسایی اندام‌ها در بخش‌های 16تایی ذخیره شده‌اند، اما تعداد ستون‌ها مضربی از 16 نیست. بنابراین:

• زمانی که ncol خوانده می‌شود، این عملیات دقیقاً در وسط یک خط پایان می‌یابد و بقیه خط نادیده گرفته می‌شود.

• خواندن خط بعدی باید دوباره اطلاعات باقی‌مانده را جبران کند. برنامه‌ای که این موضوع را مدیریت می‌کند، از متغیری به نام ndum استفاده می‌کند تا تعداد داده‌های اضافی را ردیابی کند.

برنامه های خواندن و تبدیل تصویر به دایکام

برنامه در متلب

این برنامه فایل dat را خوانده و به صورت یک تصویر دایکام ذخیره می کند.

برنامه در فرترن

program readdata
dimension norgin(300),nodum(16),noid(300,200,350)
ncol=299
nrow=137
nsli=348
open (10,file='AF.dat')
write (6,'('' Reading of phantom file started'')')
nrorea=ncol/16
ndifcol=ncol-16*nrorea
ndum=0
do 40 nsl=1,nsli
do 40 nr=1,nrow
if (ndum.ne.0) then
    backspace (10)
    read (10,*) (nodum(i),i=1,ndum), (norgin(i),i=1,ncol)
else
    read (10,*) (norgin(i),i=1,ncol)
endif
do 30 nc=1,ncol
noid(nc,nr,nsl)=norgin(nc)
30 continue
ndum=ndum+ndifcol
if (ndum.ge.16) ndum=ndum-16
40 continue
write (6,'(''   ... finished'')')
close (10)
end

 کاربرد فانتوم‌های دیجیتال در کدهای محاسباتی پیشرفته برای شبیه‌سازی و دزیمتری تابشی

 از آنجایی که این فانتوم‌ها به صورت دیجیتال طراحی شده‌اند، می‌توان آن‌ها را به راحتی در کدهای محاسباتی پیشرفته مانند MCNP، GEANT4، GATE و FLUKA برای شبیه‌سازی‌ها و تحلیل‌های مرتبط با دزیمتری و حفاظت پرتویی استفاده کرد.

کاربرد در کدهای شبیه‌سازی:

1. MCNP (Monte Carlo N-Particle):

   • فانتوم‌ها می‌توانند به عنوان منبع یا هدف برای محاسبه ضرایب دوز یا شبیه‌سازی توزیع تابش در بدن انسان استفاده شوند.

2. GEANT4:

   • ساختار وکسل‌شده این فانتوم‌ها به راحتی می‌تواند در شبیه‌سازی‌های سه‌بعدی هندسه انسانی برای بررسی تعاملات تابش با بافت‌های مختلف بدن به کار رود.

3. GATE (Geant4 Application for Tomographic Emission):

   • مناسب برای شبیه‌سازی‌های مرتبط با تصویربرداری پزشکی مانند PET، SPECT و بررسی دز تابشی در بافت‌ها.

4. FLUKA:

   • این فانتوم‌ها می‌توانند برای شبیه‌سازی ذرات مختلف (الکترون‌ها، نوترون‌ها و آلفا) و محاسبه توزیع دز در بدن انسان استفاده شوند.

مزایای استفاده:

• دقت بالا: فانتوم‌های دیجیتال بر اساس داده‌های واقعی ساخته شده‌اند و نتایج قابل اعتمادی ارائه می‌دهند.

• انعطاف‌پذیری: به راحتی می‌توان آن‌ها را برای سناریوهای مختلف (منابع داخلی یا خارجی) تنظیم کرد.

• کاربرد گسترده: از دزیمتری گرفته تا طراحی تجهیزات پزشکی و بررسی‌های پرتودرمانی.