Metodología de recopilación de datos en irradiaciones simuladas con técnicas Monte Carlo en imágenes DICOM para localización de emisiones de fluorescencia de rayos x en materiales...

Autores: Martín, Nicolás Eugenio; Malano, Francisco Mauricio; Sofo Haro, Miguel Francisco; Valente, Mauro Andrés
Año de publicación: 2024
Idioma: español castellano
Tipo de recurso: artículo
Estado: versión publicada
Descripción: La tomografía computarizada por fluorescencia de rayos X de mesa(XFCT) ha surgido como una modalidad prometedora gracias a la disponibilidad de fuentes de rayos X policromáticas de alta energía en el laboratorio. En comparación con otras modalidades, XFCT de mesa ofrece ventajas como fácil acceso, bajo costo de instrumentación y operación eficiente. Este enfoque permite realizar tomografías computarizadas de transmisión (CT) simultáneamente con XFCT, proporcionando imágenes in vivo multimodal/multiplexada y ampliando las aplicaciones con sondas metálicas como nanopartículas de oro (AuNPs). A pesar de sus beneficios, la exploración CT+XFCT plantea desafíos, especialmente en la minimización de la dosis de rayos X. La investigación en métodos precisos para la estimación de la ubicación de emisiones de fluorescencia de rayos X ha generado diversas técnicas y desarrollos, aplicados tanto experimental como simuladamente. Este trabajo presenta una metodología innovadora basada en la espectrometría de dispersión de energíade rayos X, utilizando imágenes DICOM para crear mapas de probabilidad de ubicación de emisiones de fluorescencia. Se aplicó esta metodología en la localización de nanopartículas en fantomas creados por computadora, demostrando suviabilidad y versatilidad mediante simulaciones Monte Carlo y correlación con micro-tomografía. Esta metodologíaemerge como una herramienta prometedora para obtener información funcional en entornos biomédicos complejos
X-ray Fluorescence Computed Tomography (XFCT) has emerged as a promising modality owing to the availability ofhigh-energy polychromatic X-ray sources in the laboratory. As compared to other modalities, XFCT offers advantages such as easy accessibility, low instrumentation costs, and efficient operation. This approach allows for simultaneous transmission computed tomography (CT) along with XFCT, providing multimodal/multiplexed in vivo images and expanding applications with metallic probes such as gold nanoparticles (AuNPs). Despite its benefits, CT+XFCT imaging poses challenges, particularly in minimizing X-ray dose. Research into accurate methods for estimating the location of X-ray fluorescence emissions has led to various techniques and developments, applied both experimentally and through simulations. This work introduces an innovative methodology based on X-ray energy dispersion spectrometry, using DICOM imagesto create probability maps of fluorescence emission locations. We applied this methodology to localize nanoparticles in computer-generated phantoms, demonstrating its feasibility and versatility through Monte Carlo simulations and correlation with micro-tomography. This methodology emerges as a promising tool for obtaining functional informationin complex biomedical environments
Fil: Martín, Nicolás Eugenio. Universidad Nacional de Córdoba - CONICET. Instituto de Física Enrique Gaviola (IFEG). Córdoba. Argentina
Fil: Malano, Francisco Mauricio. Universidad de La Frontera. Centro de excelencia en FÍsica e IngenierÍa en Salud (CFIS). Temuco. Chile
Fil: Sofo Haro, Miguel Francisco. Universidad Nacional de Córdoba - CONICET. Instituto de Física Enrique Gaviola (IFEG). Córdoba. Argentina
Fil: Valente, Mauro Andrés. Universidad Nacional de Córdoba - CONICET. Instituto de Física Enrique Gaviola (IFEG). Córdoba. Argentina
Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2024;04(35):95-102
Materia: MONTE CARLO
XFCT
NANOPARTÍCULAS
MONTE CARLO
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NANOPARTICLES
Nivel de accesibilidad: acceso abierto
Condiciones de uso: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar
Repositorio
Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
OAI Identificador: afa:afa_v35_n04_p095

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