Studio e calibrazione di un sistema per tomografie computerizzate di tipo dual-energy con tecniche Monte Carlo

Lo sviluppo di nuove tecniche di diagnostica e sempre più moderne strumentazioni medicali nell’ambito della tomografia computerizzata a raggi X ha reso quantomai necessario lo studio dettagliato e la calibrazione di sistemi quali fantocci eterogenei sempre più fedeli alla rappresentazione dei tessuti umani, utilizzando approcci innovativi per la loro modellizzazione numerica. Nel seguente lavoro, sono messe in evidenza l’efficacia e l’attendibilità delle tecniche Monte Carlo applicate allo studio e la calibrazione di un sistema investito da radiazione ionizzante durante una tomografia computerizzata di tipo “dual-energy”. Tre modelli vengono costruiti e validati: un fantoccio eterogeneo, costituito da venti inserti cilindrici di materiali di diversa densità e composizione chimica; un fantoccio omogeneo, fatto interamente di PMMA; ed una camera di ionizzazione in aria. Dopo aver opportunamente impostato i parametri di input, sono state eseguite due simulazioni: una al livello energetico più basso, pari ad 80 kVp ed un’altra ad alta energia, ovvero a 140 kVp. I risultati numerici ottenuti dalle prove sono stati confrontati con quelli sperimentali, valutando il profilo di dose assorbita e gli spettri energetici. Questa procedura permette di ottenere maggiori informazioni sulla composizione dei tessuti e di visualizzare dettagli con più precisione. Preme sottolineare l’importanza dei metodi Monte Carlo applicati ad una tecnica come la tomografia computerizzata di tipo “dual-energy”, in continua evoluzione e che sta assumendo un ruolo fondamentale nella diagnostica per immagini. La consistenza del modello costruito in questo elaborato suggerisce un ulteriore approfondimento nello studio della tecnologia e dei metodi di supporto ad essa, affinché possa essere possibile fare concreti passi avanti nel miglioramento dello stato dell’arte.