T7.- SIMULADOR DE RAYOS X

Escogí una Mamografía para este ejercicio de simulación.

Los parámetros que se necesitan conocer inicialmente en el simulador son:

• El materia del ánodo, que puede ser molibdeno, rodio o tungsteno.
• La tensión del tubo, que se permite variar de 1 kV en 1 kV en un rango de entre 18 kV y 40 kV.
• El valor por defecto del kerma en aire del espectro inicial es de 1 mGy. El kerma en aire es la suma de la energía cinética de todas las partículas cargadas liberadas por unidad de masa.

El material del ánodo elegido es el molibdeno, ya que es el más usado en las mamografías. El valor del kerma se mantiene el que esta  por defecto (1 mGy).

La tensión del tubo debe ser la más adecuada para proporcionar la visibilidad y el contraste de la imagen que se necesitan con la dosis absorbida en mama las más baja posible. El valor de kV adecuado para proporcionar el equilibrio óptimo entre la información contenida en la imagen y la dosis absorbida depende del tamaño y la densidad de la mama una vez comprimida y generalmente variará entre 24 kV y 32 kV. Si se utiliza un valor de kV demasiado bajo para un determinado tamaño o densidad de la mama, la radiación no penetrará bien y la dosis será más alta de lo necesario. Por el contrario, si el valor de kV es demasiado alto, el contraste de la imagen se verá reducido.

Por tanto, la tensión del tubo elegida es de 28 kV, por ser un valor intermedio en el rango utilizado.

Parámetros iniciales establecidos:

Se observa el siguiente espectro sin aplicar filtros.

Para conseguir un haz estrecho en energías en las mamografías se aplican filtros que típicamente son de Molibdeno o de Rodio.

El filtro absorbe los rayos X de baja energía, que no contribuyen a la formación de la imagen, y los de alta energía, que degradarían el contraste de la imagen. El filtro tradicional es el Molibdeno, el cual filtra selectivamente un alto porcentaje de rayos X con energías mayores de 20 keV. El Rodio también se utiliza como filtro para absorber rayos X mayores de 23 keV.

Otro aspecto importante es el espesor del filtro. En la siguiente imagen se puede ver las combinaciones típicas del blanco y el filtro y su espesor.

Primeramente, se ha aplicado un filtro de molibdeno de 30 μm de espesor. El espectro obtenido con el simulador es el siguiente:

Primeramente, se ha aplicado un filtro de molibdeno de 30 μm de espesor. El espectro obtenido con el simulador es el siguiente:

Se puede observar como un gran número de fotones de baja energía han sido absorbidos por el filtro, así como los fotones de energías superiores a 20 kV.

Otro filtro que se ha probado es el de Rodio con un espesor de 30 μm. El espectro obtenido es el siguiente:

Se puede ver que los fotones de baja energía han sido absorbidos por el filtro, aunque no tanto como con el filtro de molibdeno. Por otra parte, los fotones de alta energía se reducen a partir de los 23 kV.

Entonces se determina mediante la simulación que el filtro es útil al tomar radiografías de mama ya que la penetración ayuda a mejorar la visión dentro de las áreas densas, buscando el foton determinado.

Bibliografía:

• https://rpop.iaea.org/RPOP/RPoP/Content-es/InformationFor/HealthProfessionals/1_Radiology/Mammography/mammography-technique.htm#MFAQ10
• http://www-rayos.medicina.uma.es/rmf/radiobiologia/revista/Numeros/RB8(2008)190-193.pdf