Xây dựng thuật toán tái tạo ảnh trong thời gian thực cho hệ thiết bị xạ hình Compton Camera

Nội dung text: Xây dựng thuật toán tái tạo ảnh trong thời gian thực cho hệ thiết bị xạ hình Compton Camera

1. JST: Engineering and Technology for Sustainable Development Vol. 1, Issue 2, April 2021, 101-107 Xây dựng thuật toán tái tạo ảnh trong thời gian thực cho hệ thiết bị xạ hình Compton Camera Development of Image Reconstruction Algorithm in Realtime for Compton Camera Systems Bùi Ngọc Hà*, Trần Thùy Dương, Nguyễn Đức Kiên Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội, Việt Nam *Email: ha.buingoc@hust.edu.vn Tóm tắt Compton Camera là kỹ thuật xạ hình trong đó sử dụng nguyên lý của tương tác tán xạ Compton để tái tạo hình ảnh phân bố của nguồn bức xạ. Compton Camera là kỹ thuật xạ hình 3 chiều, có độ nhạy cao, góc nhìn rộng và dải năng lượng chụp cao hơn nhiều so với kỹ thuật xạ hình truyền qua. Ngoài ra, kỹ thuật xạ hình Compton Camera không sử dụng hệ chuẩn trực cơ khí nên có kích thước nhỏ gọn, phù hợp với các ứng dụng di động, kiểm soát an ninh, dò tìm nguồn bức xạ và cả ứng dụng trong y tế. Trong bài báo này, nhóm tác giả xây dựng thuật toán tái tạo hình ảnh cho thiết bị xạ hình Compton Camera sử dụng dữ liệu từ mô phỏng Monte Carlo. Chất lượng hình ảnh và các thông số của thuật toán sẽ được đánh giá chi tiết nhằm xác định khả năng ứng dụng trong thực tế. Từ khóa: Compton Camera, kỹ thuật xạ hình, tái tạo hình ảnh, mô phỏng Monte Carlo. Abstract Compton Camera is a imaging technique that uses the principle of Compton scattering interaction to reproduce the distribution image of the radiation source. Compton Camera is a 3-D imaging technique, which has a high sensitivity, wide viewing angle and a range of shooting energy that is much higher than the transmissive imaging technique. In addition, the Compton Camera imaging technique does not use a mechanical collimation system, so it is compact in size, suitable for mobile applications, security control, radiation source detection and medical applications. In this paper, the authors built an image reconstruction algorithm for Compton Camera imaging equipment using data from Monte Carlo simulation. The image quality and the parameters of the algorithm will be evaluated in detail to determine the practical applicability. Keywords: Compton Camera, image reconstruction, radiography, Monte Carlo simulation. 1. Mở đầu* được ghi nhận mà không cần phải tiến hành phép quét xung quanh đối tượng. Chính vì những ưu điểm này Kể từ khi tia X được phát hiện lần đầu tiên vào mà Compton Camera đã được ứng dụng rất nhiều những năm 1895, kỹ thuật xạ hình đã có những bước trong thực tế như: xác định vị trí các ngôi sao bức xạ phát triển vượt bậc ứng dụng chẩn đoán, kiểm tra cả vũ trụ; quản lý chất thải từ nhà máy điện hạt nhân, trong y tế lẫn công nghiệp. Compton Camera là kỹ theo dõi nguồn phóng xạ với độ nhạy cao và nhận thuật xạ hình đầu tiên được phát triển những năm diện vị trí nguồn bức xạ trong không gian 3 chiều [2]. 1970 bởi Singh và cộng sự [1], với mục đích dùng để Bên cạnh đó, Compton Camera còn được ứng dụng xác định vị trí của các ngôi sao bức xạ, dần dần kỹ trong y tế, thay thế cho Gamma camera truyền qua thuật này được phát triển ứng dụng trong công nghiệp của kỹ thuật chụp hình cắt lớp phát xạ đơn photon và y tế. Compton Camera sử dụng tính chất phân bố (SPECT) hoặc sử dụng để giám sát liều trong quá năng lượng theo góc của tán xạ Compton nhằm xác trình xạ trị [3-6]. định được hướng tới của tia bức xạ từ đó xây dựng hình ảnh. Ưu điểm của Compton Camera so với kỹ Tại Việt Nam hiện nay, có khoảng hơn 4000 cơ thuật chụp ảnh bức xạ truyền qua thông thường đó là sở sử dụng thiết bị hoặc nguồn bức xạ, với số lượng có trường nhìn rộng, có khả năng quan sát rộng lên khá lớn, ứng dụng trong Y tế và Công nghiệp. Do đó, tới gần 180o, có khả năng ghi đo năng lượng cao lên việc quan trắc và kiểm soát các nguồn phóng xạ này tới cỡ 10MeV. Bản chất của tán xạ Compton đã cho cũng đang là một bài toán rất cấp thiết. Kỹ thuật xạ biết thông tin về hướng tới của chùm tia bức xạ từ đó hình Compton Camera với các ưu điểm như đã trình không cần phải sử dụng cơ cấu định hướng chùm tia, bày ở trên có thể giúp giải quyết các bài toán quan điều này tạo ưu thế nâng cao độ nhạy cho Compton trắc, kiểm soát, cảnh báo, tìm nguồn bức xạ hiện nay Camera. Ngoài ra, Compton Camera còn cho biết vị tại Việt Nam. Tuy nhiên, trong những năm qua, kỹ trí trong không gian 3 chiều của nguồn bức xạ đang thuật xạ hình Compton Camera chưa được các nhóm nghiên cứu trong nước quan tâm nghiên cứu và phát triển do cấu hình của hệ khá phức tạp, yêu cầu cao về ISSN: 2734-9381 độ chính xác hình học cũng như đòi hỏi sự đầu tư không nhỏ vào việc xây dựng thuật toán, chương Received: February 24, 2020; accepted: August 31, 2020 101
2. JST: Engineering and Technology for Sustainable Development Vol. 1, Issue 2, April 2021, 101-107 trình tái tạo hình ảnh cho hệ. Nhận thấy sự cần thiết Tấm tán xạ và hấp thụ là ma trận đầu dò có khả của kỹ thuật xạ hình Compton Camera tại Việt Nam, năng ghi nhận vị trí tương tác, từ đó giúp ta xác định nhóm tác giả đã bắt đầu nghiên cứu về hệ thiết bị xạ được hướng của tia tán xạ. Vị trí (phân bố) của nguồn hình này trong vài năm gần đây. Trong bài báo này phóng xạ là giao điểm của các mặt nón nhận điểm nhóm tác giả sẽ trình bày những kết quả bước đầu của tương tác trên tấm tán xạ làm đỉnh nón và đường sinh mình trong việc nghiên cứu hệ Compton Camera là các đường tạo với tia tán xạ một góc θ như đã tính thông qua việc xây dựng thành công chương trình tái toán từ công thức (1). tạo hình ảnh cho hệ sử dụng thuật toán chiếu ngược 2.2. Thuật toán tái tạo hình ảnh Compton Camera hình nón, tự xây dựng ma trận Euler sử dụng cho phép quay mặt nón chính tắc trước khi chiếu ngược. Có nhiều phương pháp được sử dụng để tái tạo Bài báo tập trung vào việc xây dựng thuật toán tái tạo hình ảnh thu nhận được từ hệ Compton Camera như hình ảnh của kỹ thuật Compton Camera, dữ liệu đầu phương pháp chiếu ngược hình nón, phương pháp cực vào thu được thông qua phương pháp mô phỏng đại hóa kỳ vọng (Expection Maximization – EM), Monte-Carlo sẽ không được tình bày chi tiết trong bài phương pháp chiếu ngược có lọc, phương pháp lặp báo này. đại số. Trong bài báo này, nhóm tác giả tập trung vào nghiên cứu và xây dựng chương trình tái tạo ảnh dựa 2. Phương pháp nghiên cứu trên thuật toán chiếu ngược hình nón. Đây là phương 2.1. Nguyên lý của hệ Compton Camera pháp đơn giản, không đòi hỏi quá cao về cấu hình thiết bị và đặc biệt có thể tái tạo hình ảnh trong thời Tán xạ Compton là tương tác của tia bức xạ tới gian thực, do đó có thể áp dụng cho thiết bị thực tế với lớp điện tử của nguyên tử, trong đó bức xạ không chế tạo sau này. bị hấp thụ hết mà chỉ truyền một phần năng lượng của mình cho điện tử lùi. Tia gamma tán xạ có năng lượng nhỏ hơn tia tới và bị lệch đi một góc so với phương tia tới. Nếu xác định được vị trí tán xạ Compton, đồng thời ghi nhận được vị trí cũng như năng lượng của tia tán xạ, ta có thể xác định được hướng của tia tới. Đây chính là nguyên lý cơ bản của kỹ thuật Compton Camera. Hình 2. Minh họa quá trình chiếu ngược hình nón Bản chất của phương pháp này là không gian chứa nguồn bức xạ (chưa biết) sẽ được phân đoạn thành những ô thể tích nhỏ (voxel). Từ các cặp điểm tương tác phù hợp trên tấm tán xạ và tấm hấp thụ ta sẽ tính được hướng của tia tán xạ và góc tán xạ (θ). Hình 1. Sơ đồ nguyên lý của một hệ Compton Từ các điểm tương tác trên tấm tán xạ, một hình nón Camera sẽ được dựng (chiếu ngược) với đỉnh nón là điểm Hình 1 trình bày sơ đồ nguyên lý của một hệ tương tác, trục của nón là hướng tán xạ và đường sinh Compton Camera. Thông thường, hệ bao gồm hai ma là đường hợp với góc tán xạ một góc θ. Giao điểm trận đầu dò có khả năng ghi nhận năng lượng và vị trí của tất cả các mặt nón mô tả vị trí và phân bố của tương tác. Tấm S là tấm tán xạ, có bề dày đủ mỏng nguồn phóng xạ trong không gian đã khai báo như sao cho chỉ có các tương tác tán xạ xảy ra trong đó. được minh họa trong hình 2. Hình ảnh Compton Tấm A là tấm hấp thụ có bề dảy đủ lớn sau cho có thể Camera thu được là hình ảnh chứa tiết diện của các hấp thụ hoàn toàn bức xạ tán xạ đi ra từ tấm tán xạ S. mặt nón với mặt phẳng ảnh trong không gian ảnh 3 Bằng cách ghi nhận đồng thời cả hai năng lượng hấp chiều, trong đó vị trí nguồn là vị trí có số lượng thụ và vị trí tương tác trên hai tấm hấp thụ và tán xạ đường tiết diện giao cắt nhau lớn, tương ứng với ta có thể xác định được năng lượng bức xạ tới cường độ mức xám lớn. Sử dụng kỹ thuật cắt ngưỡng E=E1+E2, đồng thời góc giữa tia tán xạ được xác ta sẽ thu được hình ảnh thực tế của nguồn phóng xạ định như sau: và xác định được vị trí của nguồn. Giả sử tấm tán xạ và tấm hấp thụ vuông góc với 2 1 1 cos  1 m0 c (1) trục z của hệ trục tọa độ oxyz, tấm tán xạ nằm tại vị EE 2 trí z = z1, khoảng cách giữa hai tấm đầu dò là d và giả 102
3. JST: Engineering and Technology for Sustainable Development Vol. 1, Issue 2, April 2021, 101-107 Bắt đầu Kích thước vùng không gian quan sát Vol(X,Y,Z) Nhập ma trận Euler: ME Đọc số lượng sự kiện N từ file kết quả mô phỏng S i <N Đ Đọc năng lượng và tọa độ của điểm tán xạ (E1i, P1i) và điểm hấp thụ (E2i, P2i) cosθ=1+m0*c 2(1/(E1i+E2i)-1/E2i Đ Bán kính mặt nón tại chiều cao x z<Z r = z/tanθ φ <360 S x = r*cos(φ); y = r*sin(φ) Nhân x, y, z với ma trận Euler [x’,y’,z’] = ME*[x,y,z] S x<X, y<Y y<Y Đ Vol[x’, y’, z’] = Vol[x’, y’, z’]+1 Lưu kết quả Kết thúc Hình 3. Sơ đồ thuật toán tái tạo hình ảnh Compton camera 103
4. JST: Engineering and Technology for Sustainable Development Vol. 1, Issue 2, April 2021, 101-107 sử bề dày của tấm tán xạ đủ mỏng để sao cho vị trí tiếp phương trình hình nón bất kỳ cực kỳ phức tạp, của đỉnh nón đều có tọa độ z giống nhau. Đối với mỗi đặc biệt với việc tính toán trên máy tính. Do đó, để tương tác phù hợp, gọi điểm tán xạ có tọa độ tìm giao điểm của các hình nón này, trước tiên ta xây P1(x1, y1, z0), tọa độ của điểm hấp thụ P2(x2, y2, z2). Ta dựng phương trình chính tắc của mặt nón trong không có phương trình của trục nón có thể được miêu tả như gian 3 chiều (trục nón vuông góc với mặt phẳng OXY sau: và góc mở của nón bằng góc lệch tán xạ θ), sau đó sử dụng phép quay Euler để quay toàn bộ nón sao cho x x y y z z 1 1 1 (2) trục của nón chính tắc trùng với trục của nón thực tế x1 x 2 y 1 y 2 z 1 z 2 trong công thức (2). Hình nón cần tìm có thể thu được bằng cách thực hiện phép biến đổi Euler với mỗi Vì vị trí của P1 và P2 hoàn toàn ngẫu nhiên nên điểm thuộc hình nón chính tắc: trục của nón sẽ có phương bất kỳ, việc xây dựng trực ' x cos cos sin  sin cos cos  sin cos   sin cos sin sin X ' y cos sin -sin  sin sin cos  cos cos   sin sin sin cos Y ' sin -sin cos  cos cos  Z z trong đó (x’, y’, z’) là tọa độ của các điểm thuộc mặt Hình ảnh tái tạo của Compton Camera chụp với nón cần tìm, (X, Y, Z) là tọa độ của các điểm thuộc nguồn điểm có tọa độ (0,0,45) trong trường hợp 1 mặt nón chính tắc. Trong không gian 3 chiều chứa được thể hiện trong hình 4. Không gian tái tạo 3D của nguồn đã xây dựng trước đó, các pixel có tọa độ hình ảnh là một hình hộp có kích thước thuộc mặt nón vừa xây dựng sẽ được tăng một giá trị 100x100x100 cm, trục z chạy qua tâm của hình hộp mức xám. Phân bố của nguồn thể hiện số lần giao cắt và vuông góc với các lát cắt 2D chứa hình ảnh của vật của các mặt nón, hay nói cách khác phân bố của thể. Mỗi lát cắt 2D có số lượng điểm ảnh là nguồn sẽ được thể hiện thông qua phân bố cường độ 1000x1000 điểm ảnh. Ta có thể thấy vị trí của nguồn mức xám của ảnh. Như vậy, vị trí và hình ảnh tái tạo là giao điểm của các hình elip nằm trên mặt phẳng của nguồn sẽ được xác định. Sơ đồ thuật toán được z = 45. thể hiện như trong hình 3. Trong bài báo này, số liệu dùng để tái tạo hình ảnh được lấy từ việc mô phỏng Monte Carlo trên phần mềm MCNP sử dụng thẻ theo dõi hạt (Partical Tracking – Ptrac), cấu hình của hệ mô phỏng bao gồm hai mảng đầu dò: một tấm tán xạ có kích thước 10 x 10 x 2 cm (dài x rộng x bề dày); tấm hấp thụ có kích thước 10 x 10 x 10 cm (dài x rộng x bề dày), khoảng cách giữa tấm tán xạ và tấm hấp thụ là 4cm. Toàn bộ hệ mô phỏng được đặt trong hệ trục tọa độ OXYZ với trục OZ vuông góc và đi qua tâm của các đầu dò, mặt trên của tấm hấp thụ nằm tại vị trí z = 10,5 cm và mặt trên của tấm tán xạ nằm tại vị trí z = 15 cm. Ngôn ngữ lập trình được sử dụng trong nghiên cứu là ngôn ngữ Python, phiên bản 3.7. 3. Kết quả và thảo luận Dữ liệu để tái tạo hình ảnh của hệ Compton Camera được lấy từ kết quả mô phỏng ứng với ba Hình 4. Hình ảnh tái tạo của nguồn điểm trường hợp khác nhau. Trường hợp 1: trong không gian mô phỏng có một nguồn điểm nằm tại vị trí có Do thăng giáng năng lượng hấp thụ trong thể tích tọa độ (0,0,45) cm. Trường hợp 2: trong không gian của mỗi ô trong đầu dò và sai số vị trí nên giao điểm mô phỏng có ba nguồn điểm lần lượt nằm tại các vị của các hình nón không hội tụ tuyệt đối tại một điểm. trí (0,0,45) cm, (7,7,35) cm và (7,-7,35) cm. Trường Để đánh giá độ hội tụ của các đường giao, ta biểu hợp 3: trong không gian mô phỏng có một nguồn diễn đồ thị của hình cắt 1 chiều XX’ và YY’. Đây là hình xuyến có tâm xuyến nằm tại vị trí (0,0,45) cm hai đường thẳng vuông góc đi qua nguồn điểm như bán kính xuyến 3 cm dày 0,5 cm. được chỉ ra trên hình 4. 104
5. JST: Engineering and Technology for Sustainable Development Vol. 1, Issue 2, April 2021, 101-107 Hình 5. Cường độ mức xám của ảnh trên hai đường XX’ và YY’ Hình 6. Ảnh của nguồn tại các lát cắt khác nhau ứng với mức cắt ngưỡng 14000 (a) (b) (c) Hình 7. Ảnh tái tạo của 3 nguồn điểm và nguồn xuyến: (a) - ảnh 3 nguồn điểm tại vị trí z = 45cm; (b) ảnh 3 nguồn điểm tại vị trí z = 35cm; (c) - ảnh nguồn hình xuyến tại vị trí z = 45cm Hình 5 biểu diễn cường độ mức xám của ảnh nguồn theo trục Oz và thu hình ảnh chính xác của trên hai đường thẳng XX’ và YY’, pixel có số lần nguồn. Chúng tôi thực hiện việc cắt ngưỡng để loại giao nhau của các hình elip càng lớn thì giá trị mức bỏ giá trị các pixel nằm dưới ngưỡng phù hợp tại các xám càng cao. Ta có thể thấy điểm có giá trị mức lát cắt khác nhau. Hình 6 chỉ ra hình ảnh của nguồn xám lớn nhất nằm trên tọa độ (0,0) trên mặt phẳng tại các lát cắt có tọa độ Z lần lượt là 44, 45, 46 cm sau chứa nguồn. Như vậy, thông qua việc xác định cường khi đã cắt ngưỡng cường độ mức xám với giá trị độ mức xám tại các vị trí trên ảnh tái tạo 2D, chúng ta 14000. Lát cắt ứng với Z=45 cm cho hình ảnh hội tụ có thể xác định được chính xác tọa độ theo trục Ox và và có cường độ mức xám cao nhất sẽ là lát cắt chứa Oy của nguồn. nguồn. Như vậy, vị trí của nguồn được xác định thông qua việc tái tạo ảnh từ hệ Compton Camera là Không gian tái tạo được chia thành các lát cắt (0, 0, 45), đúng với vị trí đã đưa ra ban đầu. khác nhau theo trục Oz. Để xác định được vị trí của 105
6. JST: Engineering and Technology for Sustainable Development Vol. 1, Issue 2, April 2021, 101-107 tác lần lượt là 10, 50, 100 và 200 sự kiện. Kết quả của Thực hiện việc cắt ngưỡng tương tự đối với ảnh quá trình khảo sát này được thể hiện trong hình 8. Từ chụp trong trường hợp 2 (3 nguồn điểm) và trường hình 8, ta thấy với 50 sự kiện giao điểm của nguồn đã hợp 3 (nguồn hình xuyến), chúng tôi thu được ảnh hiện lên một cách tương đối rõ ràng. Điều này khẳng của nguồn được thể hiện trên hình 7. Hình 7.a và 7.b định độ nhạy của Compton Camera cao hơn nhiều so mô tả ảnh chụp từ 3 nguồn điểm tại các mặt phẳng với các kỹ thuật xạ hình khác, đặc biệt trong các ứng ảnh x = 45 cm và z = 35 cm tương ứng. Vị trí hình dụng liên quan tới an ninh và quan trắc môi trường. ảnh của nguồn tương đối chính xác so với tọa độ Khi đo ở điều kiện phông phóng xạ môi trường có điểm nguồn được khai báo trong mô phỏng. Hình 7.c cường độ bức xạ tự nhiên vào khoảng 50 tới mô tả ảnh chụp từ nguồn hình xuyến tại mặt phẳng 100 hạt/giây, Compton Camera chỉ mất vài phút để có z = 45 cm. Ta thấy tọa độ của hình xuyến nằm tại vị thể hiển thị được ảnh khá chính xác. trí (0,0,45) đường kính trong của xuyến cỡ 3cm, hình ảnh thu được sau cắt ngưỡng còn nhiều điểm nhòe và Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả sử dụng không liên tục do số sự kiện mô phỏng cho nguồn này máy tính phổ thông để tái tạo hình ảnh có cấu hình chưa đủ lớn, dẫn đến thăng giáng thống kê lớn. như sau: CPU Intel® Core™ i3-4130 xung nhịp 3.40GHz, RAM 12GB. Chương trình tái tạo hình ảnh Một trong những ưu điểm quan trọng của kỹ chỉ sử dụng 1 nhân của CPU cho thời gian tái tạo thuật Compton Camera đó là hệ số sử dụng bức xạ (dựng hình nón trong toàn bộ không gian 3D có kích cao do đó cho độ nhạy lớn hơn nhiều lần so với kỹ thước 1000 x 1000 x 100 pixel) là 0,02 s cho mỗi sự thuật xạ hình truyền qua. Để khảo sát độ nhạy của kỹ kiện. Như vậy tốc độ ghi nhận cực đại của hệ có thể thuật Compton Camera, nhóm tác giả tiến hành tái tạo hình ảnh của nguồn điểm với số lượng sự kiện tương (a) (b) (c) (d) Hình 8. Ảnh tái tạo thu được với số lượng sự kiện khác nhau: (a) – 10 sự kiện; (b) – 50 sự kiện; (c) – 100 sự kiện; (d) – 200 sự kiện 106
7. JST: Engineering and Technology for Sustainable Development Vol. 1, Issue 2, April 2021, 101-107 xạ hình Compton Camera thực tế tại trường Đại học lên tới 50 sự kiện cho một giây, phù hợp với khả năng Bách khoa Hà nội. ghi nhận bức xạ, xác định nguồn bức xạ tại điều kiện phông nền tự nhiên. Chương trình tái tạo hình ảnh Lời cảm ơn được viết với khả năng chạy song song trên nhiều Bài báo được hỗ trợ nghiên cứu từ đề tài cấp cơ nhân của CPU hoặc chạy trên card đồ họa GPU thông sở mã số T2018-PC-129 của trường Đại học Bách qua công cụ hỗ trợ CUDA. Do đó, chúng ta có thể rút khoa Hà Nội. ngắn rất nhiều thời gian tái tạo trong trường hợp muốn chụp ảnh cho các ứng dụng có cường độ bức xạ Tài liệu tham khảo cao hơn. [1] M. Singh, 1983, An Electronically collimated gamma Compton Camera không chỉ nhạy so với các kỹ camera for single photon emission computed thuật xạ hình truyền qua mà nó còn cho phép thu tomography. Part I: Theoretical considerations and được hình ảnh có độ phân giải không gian tốt hơn design critetrial”, Medical Physics, vol. 10, pp. 421- nhiều. Từ kết quả thể hiện trên hình 6, sử dụng 427. Compton Camera ta thu được hình ảnh của nguồn [2] Y. Nakamura, K. Shimazoe, H. Takahashi, 2013, điểm tại vị trí z = 45cm (cách mặt trước của camera Design and fabrication of endoscope-type Compton 40cm) lệch đi 1mm so với vị trí thực tế của nguồn, Camera, Science Direct, Section A, 731, 283-287. tương ứng với góc lệch 0.14 độ. Trong khi kỹ thuật [3] M. Fontana, D. Dauvergne, J. M. Létang, J. L. Ley, É. xạ hình truyền qua sử dụng hệ chuẩn trực cơ khí với Testa, 2017, Compton Camera study for high efficiency tỷ số lưới 10:1 có bề dày tấm chuẩn trực là 1.20mm, SPECT and benchmark with Anger system, Phys. Med. đường kính lỗ truyền qua 0.12mm [7] cho góc mở lên Biol., 62(23), 8794-8812. tới hơn 10 độ. [4] M. L. Jan, I. T. Hsiao, H. M. Huang, 2017, Use of a 4. Kết luận LYSO-based Compton Camera for prompt gamma range verification in proton therapy, Med. Phys., Nhóm nghiên cứu đã xây dựng thành công 44(12), 6261-6269. chương trình tái tạo hình ảnh của kỹ thuật xạ hình [5] Y. Sato, Y. Tanifuji, Y. Terasaka, H. Usami, M. Compton Camera. Đây là một chương trình đơn giản Kaburagi, K. Kawabata, W. Utsugi, H. Kikuchi, S. nhưng có tốc độ cao, độ chính xác khá tốt và có khả Takahira, T. Torii, 2018, Radiation imaging using a năng sử dụng để chụp ảnh các nguồn phóng xạ hoạt compact Compton Camera inside the Fukushima độ thấp với độ nhạy cao. Để nâng cao tốc độ xử lý Daiichi Nuclear Power Station building, J. Nuc. Sci. của chương trình ta có thể chạy chương trình song Tech., 55, 965-970. song trên nhiều nhân CPU hoặc sử dụng GPU để tái [6] S. Aldawood, P.G. Thirolf, A. Miani, M. Böhmer, G. tạo ảnh. Đây sẽ là cơ sở để nhóm nghiên cứu có thể Dedes, R. Gernhäuser, C. Lang, S. Liprandi, L. Maier, áp dụng các thuật toán tái tạo phức tạp hơn như chiếu T. Marinšek, M. Mayerhofer, D.R. Schaart, I. ngược có lọc, cực đại hóa kỳ vọng, phương pháp lặp ValenciaLozano, K. Parodi, 2017, Development of a để cải thiện chất lượng ảnh đồng thời giúp ngắn thời Compton Camera for prompt-gamma medical imaging, gian tái tạo. Các cấu hình phức tạp hơn của hệ Science Direct, Rad. Phys. Chem., 140, 190-197. Compton Camera cũng sẽ được nghiên cứu mô phỏng [7] Glenn F. Knoll, 2010, Radiation Detection and nhằm mục đích có thể xây dựng được một hệ thiết bị Measurement - 4 edition, p49-50, John Wiley & Sons, Inc. 107