Modelado de sistemas de colimación en simulaciones Monte Carlo de imágenes funcionales

CAMACHO, CARLOS; MALANO, FRANCISCO M.; VALENTE, MAURO A.

San Carlos de Bariloche, Argentina

Encuentro; 98a Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2013

Asociación Física Argentina

Dentro del ámbito de la medicina nuclear, existen diferentes técnicas de diagnóstico basadas principalmente en la detección de radiación emitida por radioisótopos incorporados en el cuerpo del paciente, la cual logra emerger del mismo para ser medida por medio de detectores adecuados. El sistema de detección más utilizado es un cristal centellador que, dependiendo del sistema de posicionamiento, electrónica asociada y demás estructuras, constituyen instrumentos denominados Cámara Gamma (dedicados a obtener imágenes planares o 2D) ó SPECT (imágenes 3D). En ambos instrumentos, la distribución espacial de actividad, ya sea 2D o 3D, se obtiene a partir de imágenes planares. El sistema de colimación, en su forma, tamaño, espesor, material, configuración geométrica y especialmente en diseño de septa, es determinante para la calidad en la formación de imágenes y, por lo tanto, para el cómputo de distribución 2D o 3D de actividad. Existen diversos códigos Monte Carlo capaces de simular con precisión los procesos físicos que tienen lugar en la formación de imágenes de Cámara Gamma o SPECT. No obstante, debido a la complejidad geométrica de los colimadores, el número de cuerpos involucrados en dicha simulación es, generalmente, muy elevado, lo que provoca tiempos de cómputo prolongados, restándole practicidad a los experimentos virtuales que pueden llevarse a cabo con los mencionados códigos.En el presente trabajo se presentan modelos de sistemas de colimación para simulaciones Monte Carlo de imágenes funcionales. Los mismos tienen como objetivo reproducir el efecto general de diversos sistemas de colimación utilizados en detectores de Cámara Gamma o SPECT, con un costo computacional sensiblemente menor al de reproducir de forma estricta el colimador dentro de la simulación. Se comparan resultados de simulaciones en las cuales se utilizó el colimador definido en forma convencional con resultados obtenidos por medio de los modelos propuestos, mostrando la validez de los mismos.