SIMULACIÓN
MONTE CARLO
Poseer un modelo
realista de los procesos físicos presentes en la emisión y detección
de las radiaciones es muy importante a la hora de obtener imágenes
realistas y de alta calidad para estudios biomédicos en PET. Sin este
tipo de simulaciones muy completas, la fiabilidad de los resultados obtenidos
se ve comprometida. Es por tanto, necesario desarrollar de una manera muy
completa un programa de simulación que permita incluir todos los procesos
físicos existentes.
Este programa
de simulación finalmente dará como resultado un modelo de la
adquisición de datos que podrá ser empleado por un programa
de reconstrucción estadística de imágenes. Para la realización
de estas simulaciones se utilizan técnicas MonteCarlo (usando un generador
de números aleatorios) y se hace uso de una serie de ordenadores modernos.
Éstos, gracias a su capacidad de cálculo permiten obtener resultados
con una fiabilidad suficiente tras un tiempo razonable de computación.Estos
programas permiten hacer una simulación de una serie de efectos como:
-
Los espectros
de emisión de positrones de distintas fuentes empleadas en la práctica
clínica (18F, 15O)
-
El rango de
estos positrones en la materia.
-
La no colinearidad
de los dos fotones gamma emitidos tras la aniquilación de los positrones
con electrones del medio.
-
La interacción
de los rayos gamma emitidos con el medio (atenuación, scatter en
el cuerpo).
-
La interacción
de los rayos gamma emitidos con los cristales centelleadores que se emplean
como detectores.
-
La eficiencia
de los fotomultiplicadores empleados.
-
Ventana de
energía para los rayos gamma detectados seleccionada.
-
Ventana temporal
seleccionada para el análisis de coincidencias.
-
Algunos efectos
de la electrónica y los análisis de coincidencias que se emplean
en la maquina de adquisición.
-
Efectos del
movimiento de los detectores para el caso de un tomógrafo PET con
detectores en rotación continua o discreta.
Existen una serie
de programas SimSet, Gate, Penélope que realizan simulaciones similares
sobre interacción radiación-materia. Sin embargo, desarrollar
un simulador propio presenta importantes ventajas frente al uso de estos programas,
debido a su mayor velocidad de cálculo, estar diseñado especialmente
para los objetivos que se persiguen en esta investigación y poseer
un completo dominio sobre los parámetros y opciones implementadas.
