Sistema para estimar la localización de emisiones de fluorescencia de rayos X para aplicaciones biomédicas

N. MARTÍN; F. MALANO; I. SCARINCI; M. SOFO HARO; F. VITULLO

Bahia Blanca

Congreso; Reunion de la Asociacion de Fisica Argentina (RAFA) 2023; 2023

La búsqueda de métodos precisos y novedosos para la estimación de la ubicación de emisiones de fluorescencia de rayos X en aplicaciones biomédicas, ha generado una gran diversidad de métodos y desarrollos, que durante la ultima década se han puesto en práctica de manera experimental y simulada [1, 2]. Entre las varias técnicas aplicadas se destacan la retroproyección filtrada [3], agoritmos de reconstrucción iterativa, como algoritmos algebraicos de reconstrucción total (ART)[4] y método de máxima verosimilitud (MLE) [5], y métodos de reconstrucción espectral, entre otros. Cada una de estas técnicas de reconstrucción permite visualizar elementos de gran Z y concentraciones baja en muestras. La elección de la técnica adecuada depende de la aplicación especifica, de los objetivos de investigación y de los datos que se adquieren. En este trabajo se presenta una metodología para la adquisición de datos, que permitirían aplicar cualquiera de lastécnicas mencionadas basadas en la espectrometría de dispersión de energía de rayos X que combina mediciones angulares y un modelo de retroproyección para crear mapas de probabilidad de ubicación de emisiones de fluorescencia de rayos X. En un enfoque pionero, la metodología se aplica para localizar agentes compuestos por nanopartículas en órganos de mamíferos pequeños, con implicaciones en estudios teranósticos. Utilizando simulaciones Monte Carlo y la correlación con micro-tomografía, se demuestra la viabilidad de la metodología propuesta, como así también la versatilidad para obtener diferentes configuraciones de simulación, señalando el potencial de esta metodología como una herramienta prometedora para obtener información química en entornos biomédicos complejos.