Contraste de fase de rayos X por iluminación de borde aplicado a mamografía

La iluminación de borde por contraste de fase es una técnica bastante útil, ya que nos permite estudiar las características de ciertas muestras debido al índice de refracción de cada material, posee ciertas ventajas respecto a otras técnicas, ya que no es invasiva y maneja bajas dosis de radiación l...

Full description

Autores:
Urbina Restrepo, Salomón
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/55694
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/1992/55694
Palabra clave:
Rayos X
Microscopia de contraste de fase
Diagnóstico por imágenes
Mamografía
Física
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description La iluminación de borde por contraste de fase es una técnica bastante útil, ya que nos permite estudiar las características de ciertas muestras debido al índice de refracción de cada material, posee ciertas ventajas respecto a otras técnicas, ya que no es invasiva y maneja bajas dosis de radiación lo que permite que sea aplicable a imágenes médicas. En este trabajo los objetivos fundamentales fueron encontrar microcalcificaciones del orden de 200 $\mu m$ en un fantoma mamográfico del laboratorio y de 200 y 500 $\mu m$ computacionalmente. Para la parte experimental se realizó un montaje experimental que consta de una fuente de rayos X hamamatsu L6602, una rejilla con periodo de 79 $\mu m$ y una apertura de 10 $\mu m$ hecha de oro y grafito que tiene como objetivo absorber el 50\% de los haces incidentes y colimar los que pasan para que los pixeles pares e impares reciban cada uno la mitad de los haces. El detector que es un MEDIPIX3RX que es una matriz de 256*256 pixeles y cada uno mide aproximadamente 55 $\mu m$ y están hechos de silicio. Una vez efectuado el montaje fue necesario calcular la distancia a la cual se debe poner la rejilla teniendo en cuenta que la distancia entre fuente y detector debe ser de 70?cm que es el estándar para mamografías y se calcula por medio de la magnificación que hay entre el periodo del detector y la rejilla que nos da un valor de 1.39, luego dividimos la distancia entre el detector y la fuente con este valor y obtenemos una distancia de 50.35 cm, además fue necesario alinear la máscara en 3 dimensiones. Adicionalmente, se midieron varios elementos, entre lo que destacan el focal spot size de la fuente el cual se midió con 2 métodos diferentes y se obtuvieron valores de 12.2 y 13.7 $\mu m$ cercanos a los que reporta el fabricante que es de 10  $\mu m$. Luego se midieron los perfiles verticales que nos permitieron calcular funciones características del detector entre las cuales están la PSF, LSF y esf.
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Una vez efectuado el montaje fue necesario calcular la distancia a la cual se debe poner la rejilla teniendo en cuenta que la distancia entre fuente y detector debe ser de 70?cm que es el estándar para mamografías y se calcula por medio de la magnificación que hay entre el periodo del detector y la rejilla que nos da un valor de 1.39, luego dividimos la distancia entre el detector y la fuente con este valor y obtenemos una distancia de 50.35 cm, además fue necesario alinear la máscara en 3 dimensiones. Adicionalmente, se midieron varios elementos, entre lo que destacan el focal spot size de la fuente el cual se midió con 2 métodos diferentes y se obtuvieron valores de 12.2 y 13.7 $\mu m$ cercanos a los que reporta el fabricante que es de 10  $\mu m$. Luego se midieron los perfiles verticales que nos permitieron calcular funciones características del detector entre las cuales están la PSF, LSF y esf.The edge illumination by phase contrast is a very useful technique, since it allows us to study the characteristics of certain samples due to the refractive index of the material, it has certain advantages over other techniques, since it is not invasive and handles low doses of radiation which allows it to be applicable to medical imaging. In this work the main objectives were to find microcalcifications in the order of 200 $\mu m$ in a mammographic phantom of the laboratory and 200 and 500 $\mum$ computationally. For the experimental part, an experimental setup was armed and was composed by of a hamamatsu L6602 X-ray source, a grating with a period of 79$\mu m$ and an aperture of 10$mu m$ made of gold and graphite whose objective is to absorb 5\% of the incident beams and collimate the passing ones so that the even and odd pixels, receive each, one half of the beams and the detector which is a MEDIPIX3RX that is a matrix of 256*256 pixels and each one measures approximately 55$mu m$. Once the assembly was done, it was necessary to calculate the distance at which the grid should be placed taking into account that the distance between source and detector should be 70 cm, which is the standard for mammography and it is calculated by means of the magnification between the period of the detector and the grid which gives us a value of 1.39 and then we divide the distance between the detector and the source with this value and we obtain a distance of 50.35 cm, it was also necessary to align the mask in 3 dimensions. Additionally, several elements were measured, among which the focal spot size of the source was measured with 2 different methods and values of 12.2 and 13.7 $mu m$ were obtained, close to those reported by the manufacturer, which is 10 $mu m$. Then the vertical profiles were measured which allowed us to calculate the detector's characteristic functions among which are the PSF, LSF and ESF and finally the contrast and CNR (contrast to noise ratio)FísicoPregrado76 páginasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesFísicaFacultad de CienciasDepartamento de FísicaContraste de fase de rayos X por iluminación de borde aplicado a mamografíaTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPRayos XMicroscopia de contraste de faseDiagnóstico por imágenesMamografíaFísica201815536PublicationORIGINAL25863.pdfapplication/pdf2811308https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/a11b88fb-6b02-4dde-9e28-d919d79a0eaf/downloadad7dd63a84710ae5b2d943b6aa7ca481MD51TEXT25863.pdf.txt25863.pdf.txtExtracted texttext/plain88935https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/b9aa9407-87a1-4174-b7ba-4322fdf63f0f/download1bd7bd6c2e1bb2f10d2544f4d5e896a5MD52THUMBNAIL25863.pdf.jpg25863.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6823https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/b6e2ee3c-ebb6-45f7-a66c-8056871c9882/downloadd99cb1336f296455674b0ecfbcbbf865MD531992/55694oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/556942023-12-11 13:14:07.992http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/open.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co