Silicon detectors for medical imaging: development of a first compton probe prototype for improved prostate imaging

• Autores: Gabriela Llosá Llácer
• Directores de la Tesis: Carlos Lacasta Llacer (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de València ( España ) en 2005
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Leslie Cohen Rogers (presid.), Carmen María González García (secret.), Peter Weilhammer (voc.), José María Benlloch Baviera (voc.), Mokhtar Chmeissani Raad (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Electrónica
    • Nucleónica
      • Detectores de partículas
      • Física de partículas
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• Resumen

  • El nivel de desarrollo alcanzado por los detectores de silicio con motivo de su aplicación en experimentos de altas energías a lo largo de los últimos 30 años hace que sea posible su aplicación a otras disciplinas, como es el caso de la física médica. El empleo de detectores de silicio en este campo permite el desarrollo de una técnica conocida como método Compton de formación de imágenes, en que los colimadores mecánicos utilizados en SPECT son reemplazados por detectores de silicio. Los fotones sufren dispersión Compton en el silicio (detector de dispersión), y son posteriormente absorbidos en un centelleador. De este modo se evita la relación inversa entre la resolución y la eficiencia asociada a los colimadores mecánicos, y permite la mejora de ambas simultáneamente.

    Es de particular interés la aplicación de esta técnica a la construcción de una sonda prostática. el cáncer de próstata es uno de los más frecuentes entre los varones. Sin embargo, las técnicas comunmente utilizadas para la detección de tumores, que dan excelentes resultados en otros tipos de cáncer, no son adecuadas en este tipo de cáncer. Una sonda Compton permitiría mejorar en un factor 5 la resolución espacial de los métodos empleados en la actualidad, y la eficiencia en un fctor 40 según las simulaciones realizadas.

    Se ha llevado a cabo la construcción de un primer prototipo de una sonda prostática.

    El detector de dispersión está compuesto por cinco módulos de silicio, equipados con sensores de 1 mm de grosor. Como detector de absorción se han utilizado tres módulos centelleadores de Nal(TI) situaddos a ambos lados y debajo. El análisis de los datos y la reconstrucción de las imágenes permite obtener la resolución del prototipo. Se ha verificado la mejora de la resolución para ángulos de dispersión bajos, mayor distancia del sector de dispersión al de absorción, y mayor energía del fotón incidente. Se ha obtenido una