Repositorio
Institucional

Martin, Nicolas E.

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 DE ALTO NÚMERO ATÓMICO METHODOLOGY FOR DATA COLLECTION IN SIMULATED IRRADIATIONS USING MONTE CARLO TECHNIQUES ON DICOM IMAGES FOR X-RAY FLUORESCENCE EMISSIONS LOCALIZATION IN HIGH ATOMIC NUMBER MATERIALS

METHODOLOGY FOR DATA COLLECTION IN SIMULATED IRRADIATIONS USING MONTE CARLO TECHNIQUES ON DICOM IMAGES FOR X-RAY FLUORESCENCE EMISSIONS LOCALIZATION IN HIGH ATOMIC NUMBER MATERIALS

ASOC FISICA ARGENTINA

ANALES AFA

es

X-ray Fluorescence Computed Tomography (XFCT) has emerged as a promising modality owing to the availability of high-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 images to 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 information in complex biomedical environments.La tomografía computarizada por fluorescencia de rayos X (XFCT) se ha consolidado 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, la XFCT ofrece ventajas como fácil acceso, bajos costos de instrumentación y operación eficiente. Este enfoque permite la tomografía computarizada por transmisión (TC) simultánea con la XFCT, proporcionando imágenes in vivo multimodales/multiplexadas y ampliando las aplicaciones con sondas metálicas como las nanopartículas de oro (AuNP). A pesar de sus beneficios, la obtención de imágenes mediante TC+XFCT presenta desafíos, en particular en lo que respecta a la minimización de la dosis de rayos X. La investigación de métodos precisos para estimar la ubicación de las emisiones de fluorescencia de rayos X ha dado lugar a diversas técnicas y desarrollos, aplicados tanto experimentalmente como mediante simulaciones. Este trabajo presenta una metodología innovadora basada en la espectrometría de dispersión de energía de rayos X, utilizando imágenes DICOM para crear mapas de probabilidad de las ubicaciones de emisión de fluorescencia. Aplicamos esta metodología para localizar nanopartículas en modelos generados por ordenador, demostrando su viabilidad y versatilidad mediante simulaciones de Monte Carlo y su correlación con la microtomografía. Esta metodología se perfila como una herramienta prometedora para obtener información funcional en entornos biomédicos complejos.

artículo original

Monte Carlo

XFCT

Nanoparticles

10.31527/analesafa.2024.35.4.95

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Ingeniería Médica

Tecnología Médica

Física Nuclear

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WOS:001386353800003

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 DE ALTO NÚMERO ATÓMICO METHODOLOGY FOR DATA COLLECTION IN SIMULATED IRRADIATIONS USING MONTE CARLO TECHNIQUES ON DICOM IMAGES FOR X-RAY FLUORESCENCE EMISSIONS LOCALIZATION IN HIGH ATOMIC NUMBER MATERIALS

artículo original

ASOC FISICA ARGENTINA

ANALES AFA

Physics, Multidisciplinary

es

0327-358X

CC BY-NC 4.0

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