Validación experimental de una herramienta de cálculo de imágenes radiológicas

F. MALANO; L. REVIGLIO; M. BETTERA; P. PEREZ; G. TIRAO; M. VALENTE

Córdoba

Congreso; 97º Reunión Nacional de Física - AFA; 2012

Actualmente existen variadas metodologias basadas en el uso de radiacion ionizante para explorar de manera no invasiva regiones dentro de pacientes, de modo que la informacion recavada sirva para asistir a la formulacion del diagnostico clınico. Las capacidades y limitaciones de cada metodologıa dependen estrictamente de los procesos fısicos involucrados en la interaccion entre la radiacion y los tejidos irradiados. Por lo tanto, en base a las propiedades de la radiacion empleada y las caracterısticas del material irradiado, pueden emplearse teorıas y modelos fısicos para obtener una descripcion analıtica adecuada de los procesos que ocurren durante la formacion de imagenes radiologicas. Un metodo de uso frecuente es la simulacion Monte Carlo, que presenta la ventaja de arrojar resultados muy precisos incluso en casos geometricos complejos, donde por lo general otras metodologıasresultan impracticables. En este trabajo se presentan diversos procedimientos de validacion de una herramienta original, basada en simulacion Monte Carlo. El proposito de la mencionada herramienta es describir y cuantificar procesos fısicos involucrados en la formacion de imagenes radiologicas, ademas de proveer una plataforma para realizar experimentacion virtualde la performance de cada una de las diferentes tecnicas, como radiografıa digital, mamografıa y tomografıa. La validacion se realiza comparando con resultados experimentales obtenidos en la lınea de imagenes por rayos X del Laboratorio de Investigaciones e Instrumentacion en Fısica Aplicada a la Medicina e Imagenes por Rayos X (LIIFAMIRx), los cuales fueron adquiridos en condiciones geometricas y fısicas similares a las de la simulacion. El modelo de transporte de radiacion utilizado en la simulacion esta basado en el codigo PENELOPE. El mismo se encuentra integrado con rutinas y algoritmos propios para procesamiento de imagenes, tales como reconstruccion tomografica, analisis, fusion y visualizacion 2D - 3D de los resultados. Los resultados obtenidos demuestran la viabilidad del metodo propuesto, tanto para los modelos fısicos como para los algoritmos dedicados al procesamiento de imagenes.