Línea 1. Mejora, evaluación y control de calidad de tratamientos y equipos radiológicos

Esta línea de I+D+i tiene como objetivo reducir las dosis impartidas por las radiaciones ionizantes en tratamientos médicos (medicina nuclear, radiodiagnóstico, radioterapia, braquiterapia, etc).

Para ello, y dependiendo del tratamiento o equipo médico específico a estudiar, se están utilizando diferentes técnicas, especializándonos principalmente en simulación de tratamientos mediante métodos de Monte Carlo para estimación de las dosis absorbidas durante el tratamiento, evaluación de la calidad de imagen radiográfica, etc.

Actualmente se está trabajando en los siguientes proyectos específicos:

• Control de calidad para instalaciones de Rayos-X. Este proyecto consiste en al desarrollo de una herramienta para de control de calidad que pueda aplicarse a los distintos tipos y sistemas de radiología existentes en el mercado (equipos de radiología convencional, mamografía analógica, digital indirecta, dentales, fluoroscópicos, tomografía computerizada, equipos industriales de rayos X), basada en el uso de maniquíes específicos que permitan la obtención de una imagen susceptible de ser evaluada. En este sentido la calidad de las imágenes obtenidas da una medida de la calidad del procedimiento para su obtención.


• Validación de equipos mamográficos digitales. Se pretende desarrollar nuevas técnicas que permitan validar el correcto funcionamiento de los equipos de diagnóstico mamográfico digitales, evaluando la calidad de la imagen y estimando la dosis media absorbida en la mama en cada exposición. La incorporación incipiente de los equipos digitales al mercado sanitario, hace necesaria una revisión de los parámetros de funcionamiento y la definición de indicadores de calidad, desde el punto de vista de la optimización de la calidad de imagen y limitación de la dosis impartida en la exploración. Para la estimación de la dosis en mama se está desarrollando una metodología de reconstrucción de imágenes mediante métodos de Monte Carlo, calculando en las simulaciones la energía depositada en la mama y en el sistema receptor de la imagen.


• Control de calidad para instalaciones de Rayos-X mediante reconstrucción de su espectro. El objetivo de este proyecto es el desarrollo de una metodología que permita verificar el correcto funcionamiento de un equipo de rayos X, conociendo sus especificaciones y contrastándolas con el espectro reconstruido. Se trata de dispersar el haz primario y dirigir la parte dispersada según un determinado ángulo sólido hacia un detector de germanio de alta eficiencia a baja energía. El espectro dispersado está relacionado con el primario. Una vez obtenido el espectro dispersado se puede reconstruir el primario mediante técnicas de deconvolución.

 

Línea 2. Desarrollo de un sistema de planificación para radioterapia

Este proyecto consiste en el desarrollo de una metodología, basada en la simulación mediante el método de Monte Carlo, para el cálculo de la distribución de dosis en un paciente sometido a un tratamiento de radioterapia. Para ello, a partir de la imagen tridimensional generada con las imágenes de la Tomografía Computerizada (TAC) de un maniquí antropomórfico se desarrollará, mediante Monte Carlo, un modelo de la anatomía de los órganos a irradiar, así como de los órganos circundantes.

También se simulará de forma precisa la fuente de irradiación teniendo en cuenta la posición relativa y las características del haz, así como el campo de irradiación. Mediante la simulación de cientos de dosímetros puntuales en el interior de la geometría, se puede obtener una distribución 3D de dosis.

 

Línea 3. Evaluación de imágenes radiográficas mediante distintas técnicas de procesamiento

Algunas técnicas de diagnóstico médico imparten grandes dosis a los pacientes, por lo que un rápido diagnóstico reduciría considerablemente las dosis impartidas. Además, en el caso de diagnóstico de tumores, cualquier información de la localización del tumor es necesaria para poder impartir terapias efectivas.

En esta línea se están estudiando técnicas para mejorar la detección de distintos elementos que, debido a su pequeño tamaño y en condiciones de imágenes ruidosas y poco contrastadas, resulta difícil distinguir. Se está estudiando el desarrollo y aplicación de técnicas matemáticas de procesamiento, tales como wavelets, ecuaciones de difusión, análisis de componentes independientes, operadores morfológicos, etc., para la detección de lesiones tumorales en imágenes médicas, tales como microcalcificaciones en mamografía. De esta forma es posible eliminar ruido y mejorar el diagnóstico mediante detección automática.

Mediante el desarrollo de esta tecnología se pretende proporcionar una segunda lectura que permita al radiólogo asegurar el diagnóstico.

También se está estudiando la aplicación del método Monte Carlo en la reconstrucción de imágenes de radiodiagnóstico, principalmente en mamografía digital y convencional, donde las bajas energías junto con las variaciones de densidad entre tejidos dificultan cualquier método de reconstrucción.

Algunos de los resultados específicos de esta línea de investigación son:

- RADEN Software: software para el control de calidad de equipos de radiodiagnóstico dentales mediante evaluación de imágenes de maniquí.

- RACON Software: software para el control de calidad de equipos de radiografía y radioscopia mediante evaluación de imágenes de maniquí.

 

Línea 4. Cálculo del detrimento radiológico

Esta línea de I+D+i tiene como objetivo el cálculo del riesgo o detrimento radiológico en base a las dosis estimadas en mamógrafos de pantalla-pelicula (analógicos) y digitales.

Los resultados obtenidos se están aplicando actualmente al Programa de Cribado de Cancer de Mama de la Comunidad Valenciana

 

Línea 5. Protección Radiológica

Esta línea de I+D+i tiene como objetivo el cálculo de dosis mediante métodos de Monte Carlo, para estimar mapas de isodosis y calibraciones de detectores de Germanio.

Los resultados se están aplicando actualmente al cálculo de dosis en instalaciones nucleares.

 

Línea 6. Dosimetría Biológica

La Dosimetría Biológica es una técnica que permite la determinación estimativa del grado de exposición a las radiaciones ionizantes a través de la valoración de los efectos biológicos ocasionados. Actualmente, el grupo SENUBIO trabaja en los siguientes campos:

• Análisis citogenético de linfocitos de sangre periférica;
• Estudio de aberraciones cromosómicas en individuos expuestos a agentes químicos;
• Evaluación del efecto radioprotector de ciertas sustancias;

Los accidentes de irradiación implican a todas las categorías de la población, público y trabajadores. La dosimetría biológica ayuda a definir el estado del paciente, como complemento de la dosimetría física (dosímetro) y el reconocimiento médico. Es particularmente útil para aquellas personas susceptibles de haber sido irradiadas y no llevar puesto el dosímetro en el momento de la exposición. Su papel principal es verificar si la exposición se ha producido. Luego, si la exposición es comprobada, se estima la dosis recibida en función del tipo de radiación. El análisis de alteraciones cromosómicas de tipo inestable (dicéntricos y anillos) es considerado actualmente el método de dosimetría biológica más específico y sensible.

 

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i+D+I - Grupos de Investigación:

· SENUBIO

· PROMETEO

· IEC

· GL2S