Hoy vamos a hacer unos ejercicios jugando con simuladores de
RX. Hay diversos simuladores, aquí se proponen dos. Está el simulador de Siemens que se
encuentra en el siguiente enlace (simulador de Siemens), y también otro que hay
que descargarse, pero que es muy fácil e interesante también (aquí).
Ejercicios:
1.-
Elegid alguno de ellos y generad una situación adecuada para una técnica radiográfica
concreta que escojáis (y particularicéis) a partir de la documentación del tema.
De los simuladores propuestos, se ha elegido el de Siemens
por ser más versátil que el otro simulador.
Los parámetros que se necesitan conocer inicialmente en el
simulador de Siemens son:
- el materia del anodo, 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 (Fuente). El kerma en aire puede ser modificado después.
El material del ánodo elegido es el molibdeno, por se el más
usado en las mamografías. El valor del kerma en aire se ha dejado el valor que
viene por defecto (1 mGy).
La tensión
del tubo debe de ser la más adecuada para proporcionar la visibilidad y el contraste
de la imagen que se necesitan con la dosis absorbida en mama 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. (Fuente).
Por tanto,
la tensión del tubo elegida es de 28 kV, por ser un valor intermedio en el
rango utilizado.
En
la siguiente imagen se puede ver la configuración inicial elegida en el
simulador:
El espectro obtenido con el simulador y sin aplicar filtros
es el siguiente:
2.- ¿Se
puede conseguir un haz estrecho en energías (bastante monocromático)? Probad a
combinar 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. (Fuente).
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.
(Fuente)
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.
Para
poder observar mejor las diferencias entre el espectro sin filtrar, con el
filtro de molibdeno y con el de rodio, se han unido los tres espectros en la
misma gráfica para poder compararlos.
Se puede observar como los filtros absorben los fotones de baja y alta energía. Además, hay un mayor número de fotones con las energías que interesan para la mamografía.
3.-
¿Habéis podido comparar simuladores? Quizá si distintos grupos usan distinto
simulador, al final se pueda hacer una puesta en común.
El otro simulador que se ha probado es el de este enlace, que
ya se ha propuesto al inicio del esta entrada del blog. Como se puede ver en la
siguiente animación, el simulador tiene la ventaja sobre el de Siemens de que
es muy fácil de manejar y permite ver los cambios de los parámetros en tiempo
real. Otra ventaja es que permite cambiar la amplitud del rizado de la tensión
del tubo.
Por otra parte, a la hora de añadir un filtro es mas
complicado que con el de Siemens. Además, el simulador de Siemens permite añadir
varios filtros a la vez haciéndolo mas versátil.
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