Simulación de “compton imaging” con Geant4 y su aplicación en la Medicina

Abstract

En este reporte presentamos los resultados de una investigación realizada con el software GEANT4, que es usado ampliamente en física de altas energías y que tiene aplicaciones también en las áreas de la medicina no invasiva. Nos centramos en el llamado Compton Imaging, que permite reconstruir en 3D la composición de tejidos humanos a partir de interacciones cuánticas de fotones con materia. Se simula el haz de fotones de 500 keV que colisiona con tejido humano y la reconstrucción de los fotones dispersados, que es llevada a cabo con una simulación de un detector basado en Germanio; presumimos que el detector está a unos pocos centímetros de la región de interacción. Para el presente estudio, los resultados muestran que el Compton Imaging requiere de baja dosificación, del orden de 0.5 mSv, si lo comparamos con tomografías que requieren más de 1 mSv para un área de 25 cm2. Esto significaría dos aspectos positivos: menos riesgo de exposición a radiación para pacientes que necesitarían varias sesiones dentro de un esquema de terapia oncológica, y un posible aumento de la probabilidad de éxito mientras dura el tratamiento.