Publicação: Determinação do perfil da radiação espalhada em mamografia digital utilizando simulações Monte Carlo
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
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Resumo
A mamografia é o exame de imagem indicado para rastreamento e diagnóstico precoce
do câncer de mama. No processo de formação da imagem, parte da radiação empregada
é espalhada e atinge o receptor, o que degrada a qualidade e resolução da imagem final
e compromete o diagnóstico. Compreender o perfil de distribuição do espalhamento é
fundamental para a criação e aprimoramento das técnicas de pós-processamento usadas
na correção da imagem em mamografia. Neste estudo, foram utilizadas simulações Monte
Carlo para mapear o perfil de distribuição da radiação espalhada sobre os receptores de
imagem em mamografia digital, para mamas de espessuras entre 2 e 8 cm, de composições
50% glandular e 50% adiposa (50-50), 20-80 e 0-100, considerando o potencial do tubo
variando de 24 a 32 kV. A partir dos resultados obtidos nas simulações, foi possível
calcular os parâmetros a razão espalhamento/primário (SPR) e extensão radial média
(k), que caracterizam a radiação espalhada. Os parâmetros obtidos indicam que mamas
mais espessas provocam maior deposição de radiação espalhada sobre o receptor, como
também, apresentam curvas de espalhamento de maior largura e decaimento mais lento
que das mamas finas. Os valores de SPR e k apresentaram comportamento crescente
com a espessura da mama, apontando que dentre os fatores analisados, a espessura é o
fator que mais influencia na mudança da distribuição da radiação espalhada, de modo que
mamas mais espessas são submetidas aos maiores efeitos deletérios do espalhamento. Os
resultados obtidos podem ser utilizados no desenvolvimento de filtros de processamento de
imagem, tendo em vista o aumento da precisão dos diagnósticos por meio da mamografia.
Abstract
Mammography is the imaging technique recommended for screening and early diagnosis of breast cancer. In the process of image formation, part of the radiation used is
scattered and reaches the receptor, degrading the quality and resolution of the final image, compromising diagnosis. Understanding the profile of scattered radiation distribution
is essential for the development and enhancement of post-processing techniques used in
mammography image correction. In this study, Monte Carlo simulations were used to
map the scatter distribution profile on digital mammography receptors, for breasts with
thicknesses ranging from 2 to 8 cm, compositions of 50% glandular and 50% adipose tissue
(50-50), 20-80, and 0-100, considering tube potentials ranging from 24 to 32 kV. Based
on the simulation results, it was possible to calculate parameters such as the scatter-to-primary ratio (SPR) and mean radial extent (k), which characterize the scattered
radiation. The parameters obtained indicate that thicker breasts lead to greater deposi tion of scattered radiation on the receptor, and they exhibit broader scatter profiles and
slower decay compared to thinner breasts. SPR and k values showed an increasing be havior with breast thickness, suggesting that among the analyzed factors, thickness most
significantly influences changes in scatter radiation distribution, such that thicker breasts
are subjected to greater deleterious effects of scatter. These findings can be used in the
development of image processing filters aimed at enhancing the accuracy of diagnoses
through mammography.
Palavras-chave
Mamografia, Mammography, Espalhamento, Scattering, Monte Carlo, Monte Carlo
Citação
SANTOS, Thamye Dias Martins. Determinação do perfil da radiação espalhada em mamografia digital utilizando simulações Monte Carlo. 2024. 31 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física Médica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024.
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