Construcción de un prototipo de mezcla bifásica radioactiva para evaluación de mapas de corrección intrínsecos en cámaras gamma Spect

Abstract

El buen funcionamiento del Hardware y Software de una Cámara Gamma SPECT, depende de la correcta configuración y del control de calidad. Estas acciones son esenciales para la obtención de imágenes clínicamente válidas. Los fabricantes, recomiendan estas acciones, sin embargo, no existen técnicas descritas en los manuales correspondientes a estos equipos. Los objetivos del presente trabajo consisten en proponer una técnica exclusiva para el control de calidad extrínseca de una Cámara Gamma SPECT de fabricación variable que estén reconocidas en NEMA, IEC. Para ello se construye un módulo mezclador automático para preparar fantomas de campo uniforme, mediante el cual nos permitirá realizar los controles de calidad de los equipos SPECT. El módulo está constituido por un equipo mezclador automático y de un maniquí (denominado fantoma). Mediante la homogeneidad de mezclas bifásicas, obtenemos mapas de corrección extrínsecos, las mismas que nos sirven para evaluar la calidad del equipo. Se puede observar que depende de la homogeneidad de la mezcla y su distribución óptima de la mezcla miscible en el fantoma y en cantidades de volúmenes precisos, tales como: Cloruro de sodio 0.9% (3.5 litros) y Pertecnetato de sodio Tc 99m (?20mCi) de 0.1 a 0.4 ml. Considerando además la exposición a la radiación al preparar la mezcla fluida al tratar de conseguir que una pequeña cantidad de Tc‐99m, se concentre adecuadamente por el volumen de agua destilada en el maniquí, en el menor tiempo posible. El rendimiento del módulo mezclador analizado ha sido un trabajo de investigación muy importante, éste depende del diseño apropiado del sistema mezclador (impulsor), conformado por la geometría, el modelo matemático de la mezcla, análisis de la concentración, pruebas (geometría recipiente, volumen, diámetros), velocidad (potencia del motor), forma de las paletas mezcladoras (ángulo y número) componentes muy importantes en los objetivos trazados. La eficacia de la mezcla bifásica se muestra con la adquisición óptima de las imágenes de calidad de la Cámara Gamma SPECT, que actualmente se usan en los centros de Medicina Nuclear, INEN.

Proper operation of the hardware and software of a SPECT Gamma Camera depends on its correct configuration and quality control. These are essential to obtain clinically valid images. In spite of the fact that these are recommended by the equipment manufacturer, these operations are not described in the manuals. The objective of the present work is to propose a unique method for the extrinsic quality control of any SPECT Gamma Camera manufactured to NEMA – IEC specifications. For this purpose, an automatic mixing module has been built to prepare uniform field phantoms, so as to carry out the quality control of the SPECT equipment. The module consists of an automatic mixer and a dummy (phantom). Thanks to the homogeneity of twophase mixtures, we can obtain extrinsic correction maps which will serve to evaluate the quality of the equipment. This operation depends upon the homogeneity of the mixture and its optimal distribution in the phantom and in precise quantities, such as: sodium chloride 0.9% (3.5 liters) and sodium pertechnetate Tc 99m (?20mCi) from 0.1 to 0.4 ml. Radiation exposure must also be considered while preparing the mixture and trying to obtain an adequate dilution of a small amount of Tc‐99m in the volume of distilled water contained in the dummy in the shortest possible time. Analysis of the performance of the mixing module has been a very important research work. This depends upon an appropriate design of the mixing system: geometry of the impeller, mathematical modelling of the mixture, measurement of concentrations, various tests (geometry of the container, volume, diameter), speed and power of the motor, shape of the mixing blades (angle and number), all being important components to reach our objectives. The efficiency of the two‐phase mixture has been demonstrated when the SPECT Gamma Camera currently used by the INEN Nuclear Medicine Center obtained images of optimal quality.