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Desarrollo de un programa de simulación basado en el método de Montecarlo para el cálculo de dosis con maniquíes divididos en voxels. Aplicaciones en tomografía computarizada

by Salvadó Artells, Marçal

Abstract (Summary)
Desarrollo de un programa de simulación basado en el método de Montecarlo para el cálculo de dosis con maniquíes divididos en voxels. Aplicaciones en tomografía computarizada. Resum en castellà; De las diferentes técnicas usadas con fines radiodiagnósticos, las exploraciones con equipos de tomografía computarizada (TC) suponen la mayor contribución a la dosis colectiva, ya que las dosis impartidas en cada exploración de TC son significativamente más elevadas que las de los estudios radiológicos convencionales. Con el fin de disponer de una herramienta para conocer las dosis impartidas a los pacientes en estudios de TC, se ha desarrollado y validado un programa de simulación para estimar la dosis absorbida en volúmenes divididos en voxels usando técnicas de Montecarlo. Para obtener los objetos tridimensionales divididos en voxels que representen a cada maniquí o paciente, se han transformado las propias imágenes de TC mediante la segmentación en materiales u órganos, y posteriormente se han apilado a lo largo del eje longitudinal. El haz se ha simulado teniendo en cuenta los espectros de emisión de rayos X, la filtración total del equipo (filtración primaria y filtro de forma) y reproduciendo la geometría concreta de irradiación para los tres equipos utilizados (dos helicoidales y un multicorte). Mediante el código EGS4 se han reproducido los procesos relevantes (interacción y transporte de las partículas) en el rango de energías de los equipos de TC, y se ha estimado la energía depositada en cada voxel. Durante el proceso de validación se han realizado estudios de dosis absorbida en aire, en maniquíes cilíndricos de sección circular y elíptica, y en un maniquí antropomórfico, construidos a partir de sus propias imágenes de TC. Se han comparado los resultados de la simulación con los de medidas realizadas en maniquíes físicos utilizando una cámara de ionización o dosimetría por termoluminiscencia. El análisis de las diferencias y de las incertidumbres atribuidas a los resultados ha mostrado que ambas son compatibles. Una vez validado el programa de simulación se ha aplicado a tres estudios concretos, permitiendo estimar la dosis promedio por rodaja, y la dosis promedio equivalente en distintos órganos de dos maniquíes antropomórficos y de seis pacientes seleccionados para representar las distintas morfologías de ambos sexos. También se han asignado equivalencias entre maniquíes y grupos de pacientes pediátricos de edades comprendidas entre los 0 a los 15 años. Finalmente se ha aplicado el método a un caso real de protección radiológica mediante la utilización de protectores con bismuto destinados a reducir la dosis en ojos, tiroides y mamas. El programa diseñado, que se puede adaptar a cada estudio particular, permite obtener resultados contrastados y puede ser una herramienta adecuada para analizar las dosis impartidas a pacientes individuales en cada protocolo y equipo de TC concreto. Además, el programa se muestra como herramienta eficaz para analizar los parámetros que influyen en la distribución de dosis, ya sean geométricos, del haz, o relacionados con los modos de adquisición del equipo. Autor: Marçal Salvadó Artells, marsal@urv.net Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques, Facultat de Medicina i Ciències de la Salut, Universitat Rovira i Virgili. Directors de Tesis: Professor Alfonso Calzado Cantera i Professor Ramón Hernández Oter. Lectura de la Tesis: 10 Desembre 2004. Facultat de Medicina i Ciències de la Salut. Universitat Rovira i Virgili.
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Bibliographical Information:

Advisor:Hernández Oter, Ramon; Calzado Cantera, Alfonso

School:Universitat Rovira i Virgili

School Location:Spain

Source Type:Master's Thesis

Keywords:departament de ciències mèdiques bàsiques

ISBN:

Date of Publication:12/10/2004

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