Estudio y Modelado de Sistemas de Colimación y Detección para Medicina Nuclear

MAURO VALENTE; CARLOS CAMACHO; FRANCISCO MALANO

C

Jornada; 7ma jORNADAS DE FISICA MEDICA 2013; 2013

FUNDACION MARIE CURIE

Dentro del  ́ambito de la medicina nuclear, existen diferentes t ́ecnicas de diagn ́ostico basadas principalmente enla detecci ́on de radiaci ́on emitida por radiois ́otopos incorporados en el cuerpo del paciente, la cual logra emergerdel mismo para ser medida por medio de detectores adecuados. El sistema de detecci ́on m ́as utilizado es uncristal centellador que, dependiendo del sistema de posicionamiento, electr ́onica asociada y dem ́as estructuras,constituyen instrumentos denominados C ́amara Gamma (dedicados a obtener im ́agenes planares o 2D)  ́o SPECT(im ́agenes 3D). En ambos instrumentos, la distribuci ́on espacial de actividad, ya sean 2D o 3D, se obtienen a partirde im ́agenes planares. El sistema de colimaci ́on, en su forma, tama ̃no, espesor, material, configuraci ́on geom ́etricay especialmente en dise ̃no de septa, es determinante para la calidad de la formaci ́on de las im ́agenes y, por lotanto, para la distribuci ́on 2D o 3D de actividad.Existen diversos c ́odigos Monte Carlo capaces de simular con precisi ́on los procesos f ́ısicos que tienen lugaren la formaci ́on de im ́agenes de Camara Gamma o SPECT. No obstante, debido a la complejidad geom ́etrica delos colimadores, el n ́umero de cuerpos involucrados en dicha simulaci ́on es, generalmente, muy elevado, lo queprovoca tiempos de c ́omputo prolongados, rest ́andole practicidad a los experimentos virtuales que pueden llevarsea cabo con los mencionados c ́odigos.En el presente trabajo se presentan modelos de sistemas de colimaci ́on para simulaciones Monte Carlo deim ́agenes funcionales. Los mismos tienen como objetivo reproducir el efecto general de diversos sistemas decolimaci ́on utilizados en detectores de C ́amara Gamma o SPECT, con un costo computacional sensiblementemenor al de reproducir de forma estricta el colimador dentro de la simulaci ́on. Los sistemas de c ́omputo fuerondesarrollados enteramente en el Laboratorio de Investigaci ́on e Instrumentaci ́on en F ́ısica Aplicada a la Medicina eIm ́agenes por Rayos X - LIIFAMIRX . Se comparan resultados de simulaciones en las cuales se utiliz ́o el colimadordefinido en forma convencional con resultados obtenidos utilizando los modelos propuestos, mostrando la validezde los mismos. Por u ́ltimo se concluye haciendo un an ́alisis acerca del tiempo de c ́omputo requerido en cada caso.