Revista Informática y Sistemas. Vol. 2, No. 2, (Julio, 2018), 36-45 ISSN 2550-6730
Procedimiento para el uso de la radiografía computarizada en el control
dosimétrico de calidad de las unidades de cobaltoterapia
Karel L. Faedo Nieto
1
1
karel.faedo@gmail.com,
RESUMEN
El objetivo de este trabajo es describir un procedimiento para el uso de la radiografía computarizada (CR,
siglas en inglés) en la caracterización dosimétrica del haz de radiación de los equipos de Cobaltoterapia.
Con el propósito de su diseño se estudiaron la uniformidad de la respuesta y el nivel de exposición útil
en la CR. Se seleccionó además el filtro de la imagen adecuado, realizando posteriormente el cálculo
del modelo matemático por el método de polinomios para la conversión de los valores de píxeles en
valores de dosis relativa. Los métodos matemáticos necesarios se implementaron en Matlab en forma de
una aplicación que sirve como asistente para el procesamiento de las imágenes de CR en tales fines. Se
ejecutó un estudio de precisión de la CR en el cálculo de los parámetros de control de la calidad del haz
de radiación por la norma ISO 5725 y se determinaron las diferencias entre los perfiles obtenidos por un
arreglo de detectores y aquellos obtenidos de la aplicación del procedimiento propuesto en la utilización
de las imágenes de CR en un control dosimétrico. Como resultado se obtuvo una discrepancia menor
al 1 %, localizada puntualmente en los valores centrales del perfil, con un máximo de 2 % para los
valores menores al 20 % del valor máximo de dosis. La aplicación del procedimiento diseñado permite
la utilización de la radiografía computarizada en los controles de la calidad de los equipos de teleterapia
de Cobalto 60.
PALABRAS CLAVES: RADIOGRAFIA COMPUTARIZADA, CONTROL DE LA CALIDAD, DO-
SIMETRÍA.
1. INTRODUCCIÓN
La caracterización dosimétrica del haz de radiación en los equipos de teleterapia de Cobalto 60 se en-
cuentra dentro de las acciones que se ejecutan dentro de los controles de la calidad que se le realizan a
estas unidades. Estos controles son de gran importancia puesto que a partir de los mismos se obtiene
información del estado del equipo que entrega las dosis de radiaciones prescritas.
Una de las tendencias, dentro del control de calidad en radioterapia, es la realización de la caracterización
dosimétrica del haz de radiaciones de los equipos de teleterapia a partir del análisis de imágenes digitales
generadas por la irradiación del haz a un detector de imagen bajo condiciones predefinidas [1][21]. La
rapidez de la realización de los controles de calidad y la gran resolución espacial que se obtiene, son dos
de las ventajas que muestra este método sobre los tradicionales.
Entre los sistemas de imágenes digitales presentes en los hospitales con servicio de radioterapia se en-
cuentra la radiografía computarizada (CR por sus siglas en inglés), sin embargo, para la utilización de
este sistema de imágenes médicas en los controles de calidad de los equipos de teleterapia de Cobalto 60,
es necesario establecer una serie organizada de procesos que aseguren su buen uso con dicho fin [1][2].
Estos procesos van desde la obtención de la imagen hasta el procesamiento de la misma para la extracción
de los perfiles de dosis normalizada que permitan realizar los cálculos de los diferentes parámetros del
control dosimétrico de la calidad.
El presente trabajo tiene como objetivo la descripción de un procedimiento para el uso de la radiografía
computarizada (CR) en la realización de los controles dosimétricos de la calidad de los equipos de Cobalto
60. La propuesta se basa en los resultados experimentales ejecutados sobre un equipo de CR de la firma
Fujifilm a controles realizados a unidades de teleterapia de Cobalto 60.
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2. MATERIALES Y METODOS
El equipo sobre el que se realizó el estudio es una CR de la firma Fujifilm, modelo FCR Capsula X, CR
IR 357 V. Las placas de imagen (IP por su siglas en inglés) utilizadas para las pruebas fueron de tipo
ST-VI de 35.4 x 43 cm (14 x 17 pulgadas) del mismo fabricante de la CR.
El chasis utilizado fue del tipo PC de Fujifilm, diseñado para la obtención de imágenes portales en
radioterapia [13]. Debido a las altas tasas de dosis que se aplican en radioterapia y a la sobre respuesta
que presenta el material de la IP a las bajas dosis [1][7], este tipo de chasis incorpora una lámina de 0.5
mm de plomo en su parte frontal (lado de la exposición) y un mecanismo (plato de compresión) en la
parte posterior que pone en contacto la IP sobre la parte frontal del chasis en su interior en el momento
de la exposición con el objetivo de asegurar una máxima resolución y contraste [13].
Para la exposición de las IP se utilizaron las unidades de Cobalto 60 Theratron Phoenix de la firma
Theratronics y Therabalt modelo ACS tipo 80 de la firma UJP, ambas unidades de diferentes tecnologías,
años de fabricación y con fuentes radioactivas con diferentes niveles de actividad. El equipo Phoenix usa
un mecanismo neumático de aire comprimido para el movimiento de la fuente y los colimadores son
manejados por un sistema mecánico de forma manual. El Therabalt en cambio usa un sistema de resorte
para el movimiento de la fuente y los colimadores son controlados por software. Ambas unidades son
isocéntricas con una distancia fuente al isocentro de 80 cm.
Todas las imágenes obtenidas de las irradiaciones de las IP fueron exportadas a Matlab para su proce-
samiento y evaluación. Una aplicación fue diseñada en este asistente matemático para la realización de
estas tareas.
2.1. Prueba de uniformidad
Un estudio de la uniformidad de la respuesta del sistema IP-chasis-lector fue realizado, en este sentido
se diseñó un experimento que consistió en irradiar una IP con un campo de radiación homogéneo en un
equipo de rayos X, en sesiones distintas y a tres niveles de exposición diferentes. Para la irradiación se
configuró un tamaño de campo mayor a las dimensiones de la IP en 2 cm. La IP se posicionó a 180 cm de
distancia fuente imagen. Para cada una de las exposiciones se obtuvo una imagen y se realizó el borrado
de la IP.
Luego de cada exposición se introdujo un tiempo de espera de 10 minutos antes de realizar la lectura
de la IP. En todos los casos el menú utilizado en el lector de la CR fue QC/TEST AVE 4.0 con EDR
semiautomático. El chasis utilizado en el examen fue del tipo PC de Fujifilm. Las imágenes fueron filtradas
con un filtro pasabajo de Gauss con frecuencia de corte de 20. Los perfiles de los ejes fundamentales de
cada una de las imágenes fueron extraídos y normalizados con respecto a su media para su evaluación.
2.2. Prueba para el nivel de dosis
Debido al principio de funcionamiento de los equipos de teleterapia de Cobalto 60, una exposición muy
baja, que se obtiene con tiempos de exposición de la fuente radioactiva muy cortos, generaría una imagen
influenciada por el movimiento de la fuente de la posición de blindaje a la posición de exposición y de esta
a la posición de blindaje. Por otro lado, debido a las características de la radiografía computarizada, una
exposición alta saturaría la imagen, impidiendo realizar las mediciones correspondientes de los parámetros
del control de la calidad.
Para la utilización de las imágenes de CR en los controles de calidad del haz de radiación de un equipo de
teleterapia de Cobalto 60, la IP deberá ser expuesta a un nivel de exposición apropiado, que no provoque
ninguno de los dos fenómenos anteriormente descritos.
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Para la determinación del nivel de exposición máximo que saturaba la IP contenida en un chasis tipo
PC, se realizó un experimento que consistió en la exposición de una misma IP a diferentes niveles de
dosis con un campo de 10 x 10 cm en un mismo equipo de Cobalto 60. Por cada nivel de exposición
seleccionado se realizó la lectura de la IP y el borrado de la misma. El procesamiento de la IP en el lector
de placas de la CR se realizó introduciendo un tiempo de demora de 10 minutos luego de la exposición.
Para el procesamiento en el lector se utilizó el menú QC/TEST AVE 4.0 con modo EDR FIX = 5.
Los perfiles en los ejes centrales de las imágenes resultantes de cada prueba anteriormente descrita fueron
evaluados. El tiempo de exposición se aumentó en pasos de 0.01 minutos para cada una de las imágenes
obtenidas hasta apreciar un perfil saturado.
El mismo experimento fue realizado para cada una de las dos unidades de Cobalto 60 en estudio.
2.3. Selección del filtro de la imagen
Figura 1: Perfil de píxeles normalizados, obtenido de una IP radiada por una unidad de Cobalto 60 con
un campo de 10 x 10 cm.
Figura 2: Detalle del perfil de la figura 1.
Para la selección del filtro se tuvieron en cuenta los requisitos siguientes:
1.-El filtro no deberá introducir variaciones de fase en la señal del perfil.
2.-El filtro no debe consumir mucho tiempo de ejecución.
3.- Al aplicarse el filtro sobre la señal deberá haberla transformado en una señal suave, sin saltos
bruscos de sus valores en correspondencia a la variación de estos con respecto a la distancia, que
permitan calcular con precisión los parámetros del control de calidad.
En la selección del filtro se diseñaron filtros de imágenes pasabajos siguiendo las metodologías más
conocidas. El filtro de medianas, el filtro de Butterworth, el filtro de Gauss y el filtro de promedios fueron
evaluados en el cumplimiento de cada uno de los requerimientos [8][9]. La selección de los parámetros
de control de cada uno de los filtros se realizó comparando los perfiles de las imágenes filtradas con los
perfiles de la imagen original. En las pruebas realizadas para el filtrado de la imagen de CR se diseñó
un filtro de medianas con un tamaño de ventana de 11 x 11, un filtro de promedio con un tamaño de
ventana de 11 x 11, un filtro de Butterworth de orden 1 y frecuencia de corte 120, y un filtro de Gauss
con frecuencia de corte igual a 7.
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Para la evaluación del cumplimiento de los requerimientos 1 y 3 del filtro de imagen, se extrajeron, de
una misma imagen filtrada por cada uno de los filtros diseñados, el perfil sobre cada uno de los ejes
geométricos de la imagen.
Para la evaluación del cumplimiento del requisito 2 se realizó la medición del tiempo de demora, que
se tomaba cada uno de los filtros en la etapa de filtrado de una imagen. En la prueba se realizaron 10
mediciones del tiempo de demora en la aplicación de cada uno de los filtros y se determinó el promedio
del tiempo para cada uno.
2.4. Cálculo del Modelo
Cada uno de los píxeles de la imagen de CR contiene información relevante para los controles de la
calidad. La posición en la imagen y sus dimensiones facilitan su ubicación en la IP, mientras el valor
de cada uno contiene información de la dosis recibida en la exposición de la placa de imagen (IP). Sin
embargo, el muestreo de la imagen en un perfil revela que no existe una relación lineal entre los valores
de dosis y los valores de los píxeles. Es por esta razón que una vez obtenida la imagen es necesario llevar
a cabo su conversión en una imagen representativa de la dosis equivalente o un mapa de dosis relativa, a
partir de la cual se puedan obtener los perfiles de dosis relativa y se puedan calcular los parámetros del
control de la calidad.
Un mapa de dosis relativa se define en el presente trabajo como una matriz de datos de dosis M, donde
cada uno de sus elementos M(i,j) representa el valor de dosis normalizada con respecto a un valor de
un elemento en la matriz. Para su compatibilidad con la referencia establecida en el estudio de las dosis
fuera del eje del haz de radiación, cada uno de los elementos de la matriz estará referenciado en por
ciento con respecto al valor de la dosis del elemento ubicado en la posición central de la matriz.
La matriz M, al ser mostrada como una imagen, permite discernir las diferentes regiones del campo de
radiación. Es a partir de este mapa de dosis que se pueden leer los perfiles que caracterizan el haz de
radiación y es sobre estos últimos que se realizan los cálculos de los parámetros de control de la calidad.
Para el cálculo de la relación píxeles a dosis se diseñó un experimento que consistió en la irradiación, en
un mismo equipo de teleterapia de Cobalto 60, de un arreglo de detectores modelo starcheck maxi de la
firma PTW y de una placa de imagen (IP) por separado.
El arreglo de detectores es un dispositivo diseñado para la realización de las mediciones en las pruebas de
control de la calidad a los aceleradores lineales y a las unidades de Cobalto 60. Cuenta con 707 detectores
distribuidos geométricamente para obtener los perfiles crossplane, inplane y los perfiles diagonales con
una distancia entre detectores de 3 mm y un volumen de cada detector de 0.053 cm3.
El arreglo se posicionó de forma tal que los ejes perpendiculares al eje del haz coincidieran con sus ejes
fundamentales (crosplane e inplane). La placa de imagen (IP) se colocó en un chasis Fujifilm tipo PC de
dimensiones 35,4 x 43 cm diseñados para imágenes portal en radioterapia. Para la irradiación de la IP
y del detector multicanal se utilizó un haz de tamaño de campo 10 cm x 10 cm, a una distancia fuente
superficie de 80 cm con el colimador en 0 grados.
Para irradiar la IP y obtener la imagen en el lector de la CR, se seleccionó un tiempo y nivel de exposición
apropiados para evitar la saturación de la imagen y se siguieron estrictamente los procedimientos de
posicionamiento, lectura y procesamiento de la placa de imagen (IP) descritos más adelante en el presente
trabajo. La imagen resultante fue filtrada con un filtro pasabajo de Gauss [8].
Como resultado de los procesos antes mencionados se obtuvo una imagen, no saturada, cuyos ejes geomé-
tricos centrales coinciden con los del detector multicanal empleado para la medición de la dosis, haciendo
que los perfiles de la imagen leídos en estos ejes coincidan con los perfiles de dosis obtenidos en los ejes
principales del detector multicanal.
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Los valores de dosis obtenidos del detector multicanal starcheck maxi fueron ordenados en forma ascen-
dente. Los valores de los píxeles obtenidos en los perfiles de la imagen de CR filtrada correspondientes a
los valores de dosis normalizados leídos en el detector multicanal fueron extraídos y organizados según
su correspondiente equivalente en el perfil de dosis. Para el estudio del modelo y su cómputo solo se
tuvieron en cuenta los píxeles leídos dentro del área central irradiada de 30 cm x 30 cm.
La figura 3 muestra la gráfica de los valores de dosis leídos en el arreglo de detectores, normalizados en
por ciento con respecto al valor de dosis en el eje del haz, en su relación con respecto a los valores de
píxeles correspondientes en la imagen de CR.
Para la construcción del modelo predictivo se seleccionó el método de polinomios para darle solución
al problema planteado [14][15]. La elección de este método se sustentó en el tipo de relación que existe
entre los valores de dosis incidente en la placa IP y los valores de los píxeles en la imagen que se genera.
Con el objetivo de seleccionar el polinomio que mejor respondiera a la relación píxel-dosis se realizó el
cálculo de los polinomios de orden 2 hasta el polinomio de orden 10. Del análisis gráfico de la respuesta
de cada uno de estos polinomios se seleccionaron los polinomios de 3er a 7mo orden. A cada uno de estos
polinomios se le aplicaron las pruebas estadísticas con la finalidad de seleccionar desde este punto de
vista el que mejor permita la modelación de los valores de dosis relativa a partir de los valores de píxeles
en las imágenes de CR. La prueba F Total, las pruebas de significación y las pruebas parciales fueron
aplicadas con tal finalidad. Los gráficos de probabilidad de distribución normal [14,15], el test de Durbin-
Watson [15] y la prueba de Goldfied y Quandt [15] fueron utilizados como herramientas estadísticas en
la comprobación de los supuestos del modelo.
Figura 3: Relación entre los valores de dosis normalizada y los valores de píxeles de una imagen de CR.
2.5. Estudio de precisión
Con el objetivo de determinar la precisión del procedimiento descrito, en la medición de los parámetros
de control de la calidad de los equipos de Cobalto 60, utilizando imágenes de radiografía computarizada
se realizó la siguiente prueba. Se expusieron dos IP de 35.4 por 43.0 cm de dimensión, cada una en 4
ocasiones con un campo de 10 cm x 10 cm a una misma distancia fuente imagen, con un tiempo de
exposición de 0.03 minutos en un equipo de teleterapia de Cobalto 60. Para la irradiación, cada IP
se colocó dentro de chasis tipos PC diseñados para el trabajo con imágenes en radioterapia. Antes la
realización de la primera exposición se ejecutó un borrado de cada IP y se comprobó la ejecución efectiva
de este proceso. Luego de cada exposición se esperaron 10 minutos antes de realizar la lectura de la
IP en la unidad de la CR. Para el procesamiento de la IP se seleccionó en el software de la radiografía
computarizada el menú QC/TEST AVE 4.0 con EDR FIX con sensibilidad S= 5.
Como resultado de este proceso se obtuvieron 8 imágenes no saturadas cuyos ejes centrales geométricos
coincidían con los ejes perpendiculares al eje del haz de radiación.
Para realizar el estudio se aplicó, a cada una de las imágenes obtenidas en el experimento previamente
descrito, los procedimientos de cálculo detallados en el presente trabajo. De forma general, para cada
una de las imágenes, el estudio implicó: la realización del filtrado de las imágenes, su conversión a mapa
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de dosis relativa con un modelo previamente calculado, la obtención de los perfiles en los ejes centrales de
dicho mapa y el cálculo de cada uno de los parámetros de control de la calidad. Todos estos procedimientos
se realizaron haciendo uso de funciones implementadas en Matlab.
Los datos de precisión fueron calculados de acuerdo con la norma ISO 5725 en su parte 2 [11]. En su
forma conceptual en dicha parte del estándar se concibe la medición de la precisión a partir de dos
medidas: la desviación estándar de repetibilidad y la desviación estándar de la reproducibilidad. Para
la determinación en este estudio de ambas desviaciones estándar se concibieron los diferentes niveles de
los ensayos q como los resultados de cada uno de los parámetros de control de la calidad calculados,
el número de laboratorios p como el número de IP diferentes que se utilizaron en el experimento y el
número de réplicas n la cantidad de imágenes por IP adquiridas.
Los resultados del experimento que siguieron las condiciones de repetibilidad se obtuvieron con el mismo
procedimiento de medición, en un mismo equipo de CR, con un mismo menú de lectura y con una
misma IP. El experimento bajo estas condiciones se realizó exponiendo la IP con un haz de radiación
con características similares en distancia fuente-superficie, tiempo de exposición, tamaño del campo,
planitud, simetría y penumbra. Los tiempos de espera entre la exposición y la lectura de la IP fueron
de 10 minutos en todos los casos. Las condiciones de reproducibilidad difieren con las condiciones de
repetibilidad en cuanto al uso de diferentes IP. Todo el experimento se ejecutó durante un mismo día.
Para el caso específico de este estudio no se realizó el examen crítico de los datos para tratar datos
atípicos que se establece en la norma ISO utilizada. En su aplicación solo se limitó al cálculo de las
desviaciones estándar para un nivel de ensayo específico de cada uno de los parámetros del control de
la calidad. Esta es la razón por la que los resultados de las desviaciones estándar de repetibilidad y
reproducibilidad son condicionadas a este aspecto.
2.6. Diferencias entre los perfiles obtenidos por diferentes métodos
Un experimento fue realizado con el objetivo de valorar la diferencia entre los perfiles de dosis normalizada
leídos con instrumentos de rutina de constancia dosimétrica y los perfiles obtenidos de las imágenes de
CR calibradas en dosis relativa (mapa de dosis relativa).
Esta vez se expusieron una IP y un arreglo de detectores modelo starcheck maxi de la firma PTW con
un campo de radiación de dimensión 10 cm x 10 cm, a 80 cm de distancia fuente superficie en un equipo
de teleterapia de Cobalto 60, cada uno por separado. Antes de la irradiación, la IP fue insertada en un
chasis tipo PC de la firma Fujifilm, diseñado para su utilización en radioterapia. El arreglo de detectores
se ubicó para la exposición en el mismo lugar donde se ubicaría el chasis con la IP, de forma tal que los
ejes perpendiculares al eje del haz coincidieran con los detectores del arreglo que se ubican a todo lo largo
de los ejes geométricos centrales del equipo de medición. Cada uno de los procesos, desde la obtención de
la imagen hasta su conversión en mapa de dosis relativa, se realizó siguiendo el procedimiento presentado
en el presente trabajo. Para la conversión de los valores de píxeles en valores de dosis se utilizó un modelo
polinómico, previamente calculado, en un estudio similar utilizando el mismo conjunto IP-chasis-lector
de placas.
Debido al cumplimiento estricto del procedimiento de obtención de la imagen, el perfil de dosis leído en
el detector (starcheck maxi) coincide con los perfiles de píxeles leídos de las imágenes de CR en los ejes
geométricos de la imagen. La relación en porciento de la diferencia entre cada uno de los valores del perfil
del mapa de dosis y su correspondiente por posición del perfil del arreglo de detectores, fue calculada,
tomando como referencia al valor de este último.
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2.7. Adaptación de las pruebas de control de la calidad y reporte de los
resultados
Un estudio de las formas de cálculo de las pruebas del control dosimétrico de la calidad fue realizado con
el fin de optimizarlas en su obtención a partir de las imágenes digitales. Se concibió además las formas
de reporte de los resultados de cada control.
3. RESULTADOS
3.1. Prueba de Uniformidad
Como resultado del experimento de uniformidad se encontraron diferencias menores al 1 % entre los
perfiles obtenidos. Estas diferencias se encontraron en el área alejada del centro de la imagen. Se apre-
ciaron no uniformidades descritas previamente por Olch[1] y Day [17] localizadas cerca de los bordes de
la imagen. Los perfiles obtenidos de las imágenes en la dirección principal de lectura de la CR (eje X en
la imagen) mostraban variaciones de baja frecuencia, dentro de la tolerancia para el uso de la CR como
medio diagnóstico mientras los perfiles en la dirección del eje Y de la imagen mostraban una respuesta
más homogénea.
De la prueba anteriormente expuesta se pudo concluir que, aun cuando el equipo responda dentro de
los niveles de tolerancia para la uniformidad de la imagen, es necesario, para utilizar la CR para la
realización de los controles de la calidad en radioterapia, realizar un procedimiento de corrección de la
no uniformidad.
3.2. Prueba para el nivel de dosis
En la prueba del nivel de dosis se obtuvo una saturación de la imagen para un tiempo de exposición
de 0.07 minutos para el equipo 1 y de 0.04 minutos para el equipo 2. El rendimiento de las fuentes
radioactivas eran 1.49355 Gy/min y 2.74650 Gy/min para la unidades de tratamiento de Cobalto 60
número 1 y 2 respectivamente en el momento de la prueba.
Los valores mostrados pueden servir de referencia para el cálculo de la dosis específicamente para los
componentes utilizados en el presente estudio. En cualquier caso se recomienda realizar un estudio similar
y seleccionar como dosis óptima la equivalente a un tiempo de exposición 0.01 minutos menor a la que
satura la imagen. Este valor de dosis deberá ser el utilizado para la calibración de los valores de píxeles
en valores de dosis y para la realización de las pruebas de control de la calidad.
3.3. Filtrado de la imagen
Los filtros de promedio, de Butterworth y de Gauss cumplieron muy bien con los requerimientos 1 y 3
anteriormente expuestos para el filtro de imagen. En el cumplimiento del requisito 2 el filtro de promedios
y de Gauss fueron en ese orden los de mejor resultado.
De los resultados anteriores se seleccionó el filtro de Gauss por realizar un excelente acondicionamiento
de la imagen con un tiempo de ejecución bastante aceptable.
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3.4. Cálculo del modelo
Como resultado del estudio realizado se seleccionó el polinomio de 4to orden como el más apropiado para
la modelación de las imágenes obtenidas de la irradiación de una IP tipo ST-VI utilizando un chasis tipo
PC procesada en un lector modelo CR-IR 357, todos estos componentes de la firma Fujifilm.
En la práctica se recomienda contar con una herramienta que permita el cálculo del modelo, su almace-
namiento y su posterior aplicación a la imagen para su conversión en mapa de dosis relativa.
3.5. Estudio de precisión
La tabla 1 muestra los resultados de los cálculos de las desviaciones estándar de la repetibilidad S
r
y las
desviaciones estándar de la reproducibilidad S
R
para cada uno de los parámetros de control de calidad
calculados en el experimento.
3.6. Diferencias entre los perfiles obtenidos por diferentes métodos
La figura 4 muestra la gráfica con el perfil de dosis normalizada resultante de la lectura del detector (en
la figura señalado como Starcheck Maxi) y los perfiles de dosis normalizadas obtenidos de su extracción
del mapa de dosis relativa. Resalta la similitud que existe entre los perfiles, solo detectándose en el gráfico
diferencias en las zonas de dosis que se encuentran por debajo del 20 % de la dosis relativa en el eje
del haz. Como resultado del cálculo de la relación de las diferencias se obtuvo una discrepancia menor
al 1 % en los valores centrales del perfil, con un máximo de 2 % para los valores menores al 20 % del
valor máximo de dosis. Los valores del perfil que se extienden por debajo del 20 % de la dosis no son
relevantes para los cálculos de los parámetros de control de la calidad.
Cuadro 1: Resultados de los estudios de precisión para cada uno de los parámetros del control de la
calidad.
3.7. Adaptación de las pruebas de control de la calidad y reporte de los
resultados
A continuación se detallan las pruebas de control de la calidad y la concepción de procedimientos de
obtención específicos utilizando imágenes digitales. En su elaboración no se realizaron variaciones en sus
formulas de cálculo tradicionales.
Tamaño de campo
El tamaño del campo del haz es calculado en el perfil de dosis relativa que será obtenido del tratamiento
de la imagen en la etapa de procesamiento. Está definido como la distancia que existe entre los puntos
que se encuentran al 50 % del valor de dosis en el eje del haz.[3][6]
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Figura 4: Perfil de dosis relativa obtenido del mapa de dosis relativa y perfil de dosis relativa obtenida
en el arreglo de detectores.
La coincidencia del campo de luz con el campo de radiación puede ser verificada a partir de la determi-
nación del tamaño del campo. El tamaño del campo luminoso es el que previamente se configuró para
obtener la imagen.
El campo luminoso será proyectado simétricamente haciendo coincidir el centro geométrico de este con el
centro geométrico de la IP. Debido a esto se puede calcular tomando como referencia el centro geométrico
de la imagen (centro geométrico de la IP) los bordes del campo luminoso y debido la obtención del mapa
de dosis relativa se puede obtener el borde del campo del haz.
En esta prueba se reporta el tamaño del campo del haz (dosimétrico), el tamaño del campo luminoso del
colimador, la diferencia entre estos valores y la diferencia entre la posición del campo luminoso y la del
haz de radiación, para cada uno de los ejes geométricos.
Constancia de planitud
La planitud del haz de radiación está definida como la variación porcentual máxima permisible de la
dosis dentro del 80 % del tamaño del campo del perfil del campo en un plano transversal al eje del haz
a una profundidad definida o acordada [6] y es calculada buscando el valor de dosis máxima (Dmax) y
el valor de dosis mínima (Dmin) dentro del 80 % del centro del perfil de dosis del haz de radiación y
aplicando la siguiente ecuación: [6]
P =
100 ∗ (D
max
+ D
min
)
(D
max
+ D
min
)
(1)
El resultado de esta prueba se calcula para cada eje geométrico de la IP, que coincide, debido a su
posicionamiento con respecto a la unidad de teleterapia y a la fuente, con cada uno de los ejes del haz.
Se calcula sobre el perfil de dosis obtenido del mapa de dosis relativa. Se reporta como el porcentaje de
la planitud para cada uno de los ejes.
Constancia de simetría
Con esta prueba se mide el grado de simetría que presenta el haz de radiaciones con respecto al eje
central y está definido como la desviación porcentual máxima entre la dosis a ambos lados del campo en
el 80 % de su ancho total (tamaño del campo) [6]. Para su determinación se mide la dosis en los puntos
extremos del 80 % central del perfil ( D
i
80 % y D
d
80 % ) y la dosis en el eje (D
eje
) y se calcula a partir
de la siguiente fórmula:
" =
100 ∗ (Di
80
+ Dd
80
)
D
eje
(2)
El resultado de esta prueba se calcula para cada eje geométrico de la IP, que coincide, debido a su
posicionamiento con respecto a la unidad de teleterapia y a la fuente, con cada uno de los ejes del haz.
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Se reporta para cada uno de los ejes del haz y se calcula sobre el perfil de dosis obtenido del mapa de
dosis relativa.
Medición de penumbras
La penumbra es la región en el borde del haz de radiación donde la dosis cambia abruptamente en función
de la distancia desde el eje central del haz y está relacionado con el estado del colimador.
La penumbra se define como la distancia en milímetros que tiene la proyección del haz de radiaciones
entre los puntos correspondientes al 80 % y el 20 % de la dosis en una profundidad predefinida en un
maniquí de agua. [6]
El cálculo de esta prueba se realiza sobre los perfiles de dosis obtenidos a partir del mapa de dosis relativa
para los dos ejes geométricos del IP. Se reporta su medición para cada eje en cada lado de este.
4. DISCUSION
A partir de los resultados de los experimentos anteriormente detallados, se propone a continuación un
procedimiento para la utilización de la CR en la realización de los controles de la calidad dosimétricos
de los equipos de Cobalto 60.
4.1. Procedimiento para la utilización de la CR en los controles dosimétricos
de la calidad
de las unidades de tele terapia de cobalto 60
CONDICIONES PREVIAS Y MANEJO DE LA IP
La utilización de las imágenes de radiografía computarizada en la realización de los controles de la calidad
implica desde el punto de vista de procesamiento la conversión (calibración) de los valores de píxeles en
valores de dosis normalizada y en la práctica requiere la manipulación continua de los chasis que contienen
las IP, y del lector donde se procesan. En este sentido deberá ser utilizado para los controles de la calidad
el mismo conjunto IP- chasis – lector de IP con el que se realizó la calibración (modelación). La IP, antes
de cada uno de los procedimientos de obtención de la imagen y del cálculo del modelo, deberá ser borrada
en el lector y deberá ser leída de nuevo con el objetivo de comprobar que no exista alguna imagen latente.
El lector de la radiografía computarizada además deberá cumplir con la tolerancia de los controles de la
calidad establecidos para su uso recomendado por [7]. (uniformidad, linealidad, respuesta de auto rango
dinámico, resolución espacial, calidad de borrado de la IP, etc). Para tales fines existen procedimientos
de ajuste de este sistema de imágenes que brinda el fabricante [22] que deberán realizarse con el fin de
tener el equipo en óptimas condiciones para la ejecución de los controles de calidad. La placa de imagen
(IP) antes de la irradiación en una unidad de Cobalto 60 deberá colocarse en un chasis o casete diseñado
para aplicaciones en radioterapia. En el caso de Fujifilm se utiliza un chasis tipo PC diseñados para
imágenes portal en radioterapia, con dimensiones mayores al tamaño del campo a evaluar.
De forma independiente debe realizarse una caracterización de la homogeneidad (corrección de la uni-
formidad) de la respuesta del conjunto chasis- IP-unidad lectora. Para la corrección de la uniformidad
se realiza en la unidad de lectura, el borrado de la IP que será utilizada en los controles, luego se realiza
una lectura de la IP para asegurarse que la misma ha sido borrada. Luego de estos pasos, se irradia la
IP en conjunto con el chasis, que serán utilizados en las pruebas, con un campo homogéneo en un equipo
de rayos X. Para la irradiación se posiciona la IP a 180 cm de distancia fuente imagen. Las dimensiones
del campo para el ajuste deberán exceder en 2 cm las dimensiones del chasis de la IP.
El posicionamiento de la IP con respecto al tubo de rayos X será aquel que permita que el ánodo se
ubique sobre la parte inferior de la IP, haciendo coincidir el centro señalado por el colimador con el centro
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geométrico del chasis que contiene la IP. Para la exposición se selecciona una técnica en el equipo de
rayos X de 80 kV, 100 mA y 50 mAs. Luego de la exposición se esperaran 10 minutos antes de realizar
su procesamiento en el lector de la CR. Para la lectura de la IP será seleccionado el menú QC/TEST
AVE 4.0 con EDR semiautomático.
Como resultado del procedimiento descrito anteriormente se obtendrá una imagen que se utilizará para
generar un mapa para la corrección de la no uniformidad en las imágenes que se obtendrán en los
procedimientos de control de la calidad.
EL PROCEDIMIENTO DE CONTROL DE LA CALIDAD
El flujo del proceso de control de calidad (C.C.) (ver diagrama 1) inicia con la obtención de la imagen,
que posteriormente deberá ser procesada para la extracción de los perfiles de dosis relativa, para más
tarde, realizar los cálculos de los diferentes parámetros de control de la calidad. Finalmente el proceso
termina con un reporte donde se resume el resultado de cada uno de los controles realizados.
Figura 5: Flujo del proceso de control de la calidad.
I Obtención de la imagen
Para la obtención de la imagen en la CR es necesario seguir una serie de procedimientos con el fin de
evitar la saturación de la imagen, propiciar una referencia geométrica con respecto al haz de radiación
del equipo y asegurar que el procesamiento que realiza el lector de la CR a la imagen obtenida en la IP,
sea el que no tenga procesamiento de frecuencia, así como el que presente un proceso de transformación
(LUT) lineal. Los procedimientos a seguir para obtener una imagen válida para la realización del control
de calidad de los equipos de Co 60 se describen a continuación.
I.A Ubicación de la IP para la realización de los controles
La placa de imagen (IP) será ubicada de forma tal que el centro geométrico de esta coincida con el
isocentro geométrico de la unidad de Cobalto 60, colocándola siempre de forma tal que el eje del haz de
radiación quede perpendicular a ella. En este momento el eje mecánico del gantry recorrerá toda la IP
por su eje geométrico vertical. El campo de luz del colimador será configurado para obtener un campo
de radiación de forma cuadrada con dimensiones preestablecidas para el control, haciendo coincidir su
centro (donde se cortan los ejes del retículo) con el centro geométrico de la IP. En este momento las
marcas del retículo estarían marcando los ejes horizontal y vertical de la IP. La marca del chasis que
señala el lado superior de la imagen deberá estar orientada hacia el gantry. Este procedimiento asegura
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una referencia geométrica de la IP con respecto al equipo de teleterapia y con respecto al campo de luz
que señala la forma del campo del haz de radiación.
I.B Exposición de la IP
Para la selección del nivel de exposición se puede localmente llevar a cabo una prueba que consiste en
obtener el nivel de dosis que sature la IP. Para esto se expondrá una misma IP a diferentes niveles de
dosis en un mismo equipo de Cobalto 60. Por cada nivel de exposición seleccionado se realiza la lectura
de la IP y el borrado de la misma. La lectura se realizara utilizando un menú de procesamiento común
para todas las pruebas. (QC/TEST AVE 4.0 con modo EDR FIX = 5) Las imágenes para cada una de
las dosis aplicadas serán almacenadas.
Los perfiles en los ejes centrales de las imágenes resultantes de la prueba anteriormente descrita serán
evaluados. Se deberá ir aumentando el nivel de exposición en pasos de 0.01 minutos hasta que se aprecie en
el perfil de dosis un nivel de saturación.(ver figura 5) Para los procedimientos posteriores de calibración
y ejecución de los controles de la calidad se seleccionara un nivel de dosis menor al que provocó la
saturación de la imagen. Se recomienda en este caso seleccionar el paso de dosis anterior (tiempo de
exposición 0.01 minutos menor).
Figura 6: Perfiles de las imágenes de CR obtenidos de la radiación de una IP con diferentes tiempo de
exposición.
En cualquier caso se recomienda evitar tiempos de exposición de 0.01 min para la realización de las
pruebas. Este nivel de dosis es con el que se realizaran todos los procedimientos de modelación y control
de la calidad. El resultado de las pruebas realizadas en el presente trabajo puede ser tomado como
referencia a la hora de seleccionar el nivel de dosis.
Este procedimiento solo deberá realizarse una sola vez, antes del cálculo del modelo (calibración). El
modelo que se obtendrá estará condicionado al nivel de dosis seleccionado.
I.C Lectura de la IP
Luego de irradiada la IP deben esperarse 10 minutos antes de leerlas en el scanner de la CR. Esta medida
se toma debido al decaimiento de hasta el 25 % de la señal que sucede en el material de la IP antes de
los 10 minutos inmediatamente después de irradiada [7].
I.D Menú de procesamiento en la consola de la CR
El menú de procesamiento para los equipos de CR de Fujifilm deberá ser el QC/TEST AVE 4.0 y el
modo de reconocimiento de exposición (EDR por sus siglas en inglés) Fix con L =4 (Latitud) y S=
5 (Sensitividad). El menú AVE 4.0 es el recomendado para la realización de pruebas de control en el
equipo de radiografía computarizada, no aplica procesamiento de frecuencia a la imagen y presenta una
LUT lineal. Procesar la lectura de la IP con estos requerimientos permite obtener una imagen que no sea
saturada por el procesamiento digital que se le aplica [2]. Con este procedimiento se termina el proceso
de la obtención de la imagen.
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Revista Informática y Sistemas. Vol. 2, No. 2, (Julio, 2018), 36-45 ISSN 2550-6730
II Procesamiento de la imagen
De forma general el procesamiento de la imagen implica, en una primera parte: el filtrado de la imagen,
la corrección de las no uniformidades en la respuesta de la IP y del lector de la CR, la conversión de la
imagen en un mapa de dosis relativa, la extracción de los perfiles en los dos ejes centrales geométricos
fundamentales y finalmente involucra en un segundo momento el cálculo de cada uno de los paráme-
tros del control de la calidad a partir del perfil obtenido del mapa de dosis. Todas estas tareas fueron
implementadas en Matlab en forma de una solución como asistente en la realización de los controles
dosimétricos de la calidad.
En la siguiente etapa del proceso del control de la calidad las acciones se resumirían en:
1. La lectura desde la solución informática de la imagen de uniformidad obtenida para la corrección
de las no-uniformidades.
2. La lectura desde la solución informática de la imagen correspondiente al control de la calidad (La
IP expuesta en la unidad de teleterapia de de Cobalto 60)
3. La ejecución en la aplicación de los controles de la calidad.
La aplicación devolverá un reporte con los resultados de los controles de la calidad calculados a partir
de la imagen.
IMPLEMENTACIÓN DE LAS TAREAS EN MATLAB
Las tareas generales a implementarse son:
1. Leer y mostrar imágenes en formato DICOM.
2. Corrección de la no uniformidad
3. Obtención del modelo.
4. Obtención del mapa de dosis relativa
5. Obtención de los perfiles sobre el mapa de dosis relativa.
6. Cálculo de los parámetros de control de calidad.
De forma adicional se tiene como tarea
7. Mostrar el mapa de dosis sobre el que se trazan las curvas de isodosis relativas transcendentes.
Las tareas 1,2 y 3 serán realizadas en el proceso de calibración para la conversión de los valores de píxeles
en valores de dosis relativa. Este procedimiento solo hay que realizarlo en una ocasión para la obtención
del modelo. Dicho modelo describirá la relación existente entre los valores de píxeles y los valores de
dosis relativa en la IP determinada, a un nivel de exposición máximo predeterminado, seleccionado en el
procedimiento descrito en Exposición de la IP, y en un lector de CR específico.
Las tareas 1, 2, 4, 5, 6 y 7 serán ejecutadas en ese mismo orden en el proceso de control de la calidad.
II.1 Leer y mostrar imágenes en formato DICOM
La imagen que entrega el equipo de CR está en formato DICOM, en escala de grises. Para la lectura de
la imagen y de sus características específicas se creó la función opendcm a la que hay que pasarle como
argumento la dirección donde se encuentra la imagen. Dicha función utiliza las funciones dicomread y di-
cominfo de las herramientas de procesamiento de imagen (Imaging Processing Toolbox) de Matlab. Para
una imagen en escala de grises, la función dicomread devolverá un arreglo de M x N elementos corres-
pondientes a los valores de cada uno de los píxeles de la imagen con M filas y N columnas, por otro lado
la función dicominfo devuelve información relacionada con la imagen como resolución, la modalidad,etc.
Para mostrar la imagen se utiliza la función imagesc de Matlab a la cual se le pasa como parámetro
el arreglo obtenido de la función dicomread. La función imagesc realiza un escalado de la imagen en el
rango completo del mapa de colores (colormap) que estemos utilizando, mostrando la imagen en colores
(ver figura 6).
La figura 6 muestra la visualización de la imagen por el método descrito, el color azul muestra la zona con
niveles de radiación más baja, mientras el color rojo muestra la zona con niveles más altos de exposición.
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Figura 7: Imagen obtenida en una CR de una IP radiada con un equipo de Cobalto 60 en un campo de
10 x 10 cm, mostrada con la funcion imagesc de matlab.
II.2 Corrección de la no uniformidad
Para la corrección de las no uniformidades se sigue un procedimiento básico de ajuste que se aplica a
este sistema de imágenes médicas [7]. En este sentido, se realiza el filtrado de la imagen obtenida y luego
se calcula la media para los valores de los píxeles de la misma, desestimando para el cálculo a los valores
que se encuentran cercanos (dentro de los 5 mm) a los bordes.
Para la obtención de un mapa de corrección se divide la media resultante del cálculo anterior con cada uno
de los elementos de la imagen. La corrección de la uniformidad se ejecuta en la multiplicación elemento
por elemento de la imagen con no uniformidades con el mapa de corrección.
II.3 Obtención del modelo
Para la obtención de los valores de dosis relativa, a partir de los valores de píxeles de la imagen, es
necesario obtener los perfiles de dosis absolutos en un control realizado en la forma tradicional (utilizando
cámaras de ionización, arreglos de detectores, etc.) y obtener una imagen bajo las mismas condiciones
sobre las que se obtuvieron los datos antes mencionados. Es preciso que la ubicación de los perfiles
obtenidos de la forma tradicional coincida con la ubicación de las mitades geométricas de la IP, condición
que se logra con el procedimiento para la obtención de la imagen anteriormente descrito.
El procedimiento previo al cálculo del modelo que relaciona los valores de píxeles con los valores de dosis
relativa involucra la corrección de la no uniformidad, el filtrado de la imagen, la lectura de los perfiles
de dosis obtenidos con instrumento de medición dedicados (arreglo de detectores, cámara de ionización)
y la obtención de los perfiles de píxeles de la imagen de CR.
II.4 Filtrado de la Imagen
A continuación se describe la implementación en Matlab de cada uno de los filtros utilizados.
Filtro de Medianas
En Matlab este filtrado sobre la imagen se implementó utilizando la función medfilt2 de las herramientas
de procesamiento de imágenes (Imagen Processing Toolbox)[18], a la cual se le pasa como parámetros la
imagen a ser filtrada y el tamaño de la ventana.
Filtro de promedios
Este filtro puede implementarse de diversas formas, en el presente trabajo se utilizó la función filter2, a
la cual se le pasa como parámetros la imagen a ser filtrada y la matriz representativa del filtro de dos
dimensiones.
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Butterworth
Este filtro en Matlab, se implementa siguiendo paso a paso la descripción de la ejecución de cada uno de
estos tipos de filtros, utilizando como paso final la función ifft2 que entrega la inversa de la transformada
de Fourier en 2-D de la matriz que se le entregue como argumento [18].
Filtro de Gauss
La implementación en Matlab de este filtro utiliza la función fspecial de las herramientas de procesa-
miento de imagen de dicho asistente matemático (Imaging processing toolbox), a la cual se le pasa como
argumentos el tipo de filtro que se utiliza (Gaussian) y los parámetros de este, luego se recurre a la
función imfilter para la aplicación del filtro ya creado por fspecial.
Con el objetivo de facilitar el empleo de cada uno de los filtros de imagen anteriormente descritos se
diseñó la función i2filter, a la cual hay que pasarle como argumentos la imagen a filtrar, el tipo de filtro
a emplear y los parámetros específicos del filtro. La función entrega una imagen a la que se ha aplicado
el filtro especificado.
II.5 Perfiles en valores de píxeles
Para la obtención y graficado de los perfiles se diseñaron las funciones getprofiles y plotprofiles respec-
tivamente. La función getprofiles requiere como argumentos de entrada la imagen (matriz de valores
de píxeles) y las coordenadas del punto central de los perfiles. Dicha función utiliza para la lectura del
perfil la función improfile de las herramientas de procesamiento de imagen (Imaging Processing Toolbox)
de Matlab. Por otro lado la función plotprofiles requiere como argumentos de entrada los datos de la
imagen, entregados por la función opendcm anteriormente descrita, los perfiles extraídos de la imagen y
las coordenadas del punto central de los perfiles.
II.6 Perfiles de dosis
El perfil de dosis es tomado en procedimientos de control de la calidad realizados de forma tradicional,
en mediciones realizadas con cámaras de ionización, arreglos de detectores, etc. En el procedimiento
propuesto es necesaria que estas adquisiciones sean realizadas a una distancia fija entre los puntos de
medición.
Para la entrada de los datos de las mediciones de las dosis se concibieron dos modos. Uno que permite
la introducción punto a punto de la dosis por parte del usuario y otro que permite la lectura de la dosis
desde los ficheros que entregan los arreglos de detectores (starcheck maxi).
Para la introducción de los datos de los perfiles de dosis punto a punto por el usuario se diseñó la función
getDoseProfiledata a la que se le pasa como argumentos el número de puntos de medición que posee el
perfil y la dirección de este (crossplane o inplane). La función además posibilita la creación de un fichero
que almacena los datos de cada uno de los perfiles y las características con que fueron adquiridos los
datos. Para la lectura de los ficheros creados por este modo se creó la función readprofile a la cual se le
pasa como argumento la dirección del fichero con la información de los perfiles.
Para la lectura de los ficheros con los datos de las dosis adquiridas con el detector multicanal se imple-
mentó la función fprofilereader a la que hay que pasarle como parámetros la dirección donde se encuentra
el fichero generado por el arreglo de detectores. Fprofilereader utiliza la función de MATLAB xlsread
para la lectura del fichero y devuelve un arreglo de cells con los datos de los encabezados de los escaneos
de dosis realizados por el arreglo de detectores y un arreglo de cells con los valores de las lecturas de
dosis en cada una de las direcciones.
II.7 Organización de los datos
La distancia entre los datos del perfil obtenido de las imágenes de radiografía computarizada es muy
pequeña (0.2 mm) comparado con la existente entre los datos del perfil de dosis. Por otro lado, los datos
de cada uno de los perfiles por si mismos no están organizados adecuadamente para el cálculo del modelo.
Para lidiar con estos inconvenientes se diseñaron tres funciones, cutprofiles, matchPDprofiles, y sortPair.
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La función cutprofiles retira de los perfiles a modelar los valores de dosis que están fuera de una distancia
de 150 mm del centro del perfil y a cada lado de este. Este valor de distancia límite se toma teniendo en
cuenta que la modelación se realizará sobre perfiles obtenidos en un campo de 10 x 10 cm. A la función
se le pasa como parámetros el perfil en píxeles de la imagen, el perfil de dosis obtenido por los métodos
tradicionales (arreglos de detectores, cámara de ionización, etc.), la distancia existente entre los datos de
cada uno de los perfiles y la distancia desde el eje del perfil a la cual se quiere cortar. La función además
ajusta cualquier deslizamiento que pudiera existir entre los perfiles y devuelve dos perfiles que coinciden
en posición y extensión geométrica.
La función matchPDprofiles se encarga de tomar del perfil de píxeles los valores que coinciden en posición
con los perfiles de dosis, requiere que se le pasen como argumentos los perfiles de píxeles y de dosis y
la distancia entre los puntos de los perfiles de píxeles y la distancia entre los valores de los perfiles de
dosis. La función matchPDprofiles entrega un perfil de píxeles que contiene la misma cantidad de datos
que el perfil de dosis y si se le pasan como argumentos los perfiles procesados por cutprofiles se asegura
que cada uno de los datos del perfil en píxeles corresponde en valor y posición a cada uno de los datos
del perfil de dosis.
Finalmente con el objetivo de ordenar los datos en sentido ascendente se diseñó la función sortPair a la
que hay que pasarle como argumentos los perfiles de dosis y píxeles una vez procesados por las funciones
cutprofiles y matchPDprofiles. Dicha función utiliza en su implementación la función sort de MATLAB
para la organización de los valores del perfil de píxeles y luego a partir de la posición donde se encontraba
cada uno de los valores del perfil de píxeles sin ordenar se ordena el perfil de dosis.
II.8 Cálculo del modelo
Con el objetivo de facilitar la obtención de modelos matemáticos que permitan el cálculo de la dosis
relativa a partir de los valores de los píxeles de una imagen de radiografía computarizada se diseñó la
función calcMdModel, a la que hay que pasarle como argumentos un perfil en valores de píxeles de una
imagen de CR, los valores de dosis correspondientes a los valores de píxeles de la imagen y el modo en
que se requiere que se ejecute la modelación. La función calcMdModel calcula modelos polinómicos. En
su implementación dicha función utiliza como base las funciones polyfit, de Matlab y polyconf de las
herramientas estadísticas del asistente antes mencionado [20] y en su modo de ejecución por defecto,
muestra la respuesta de la modelación de los polinomios de primer al décimo orden y entrega el modelo
seleccionado por el usuario a través de una interfaz gráfica. Finalmente la función calcMdModel permite
que el modelo resultante y los valores límites para los cuales es válido se almacenen en un archivo.
Para salvar el modelo se diseñó la función saveMdModel que permite almacenar, además de los modelos
polinómicos, modelos diseñados por el usuario en código Matlab.
II.9 Obtención del mapa de dosis relativa
El mapa de dosis se obtiene al convertir la imagen en píxel a partir del modelo calculado. Al obtener de
este mapa un perfil a todo lo largo de sus ejes horizontal y vertical se obtiene el perfil en dosis relativa
con respecto a la dosis detectada en el eje del haz para cada una de las direcciones representativas del
campo de radiación, crossplane e inplane. El diagrama 2 muestra de forma general los procesos que se
ejecutan para la obtención del mapa de dosis relativa.
A la imagen resultante de los procedimientos de exposición de la IP se le aplican los procesos de corrección
de la no uniformidad y filtrado previamente descrito en el presente trabajo.
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Figura 8: Pasos a seguir para la obtención del mapa de dosis relativa.
Posteriormente se realiza la conversión de los valores de píxeles en valores de dosis relativa. La trans-
formación de los valores de píxeles en valores de dosis relativa se realiza a partir de la aplicación de un
modelo. Como resultado de esta conversión se obtiene un mapa de dosis a partir de la cual se obtendrán
los perfiles de dosis relativa.
La implementación de cada uno de los pasos anteriormente descritos conllevó a la aplicación de la función
i2filter previamente descrita para el filtrado de la imagen, al diseño de la función setMdModel que permite
la lectura de los modelos guardados y de sus valores límites correspondientes, para la selección del modelo
anteriormente calculado con el cual se convertirán los valores de píxeles a valores de dosis relativa y a la
ejecución de la función polyval de Matlab para la aplicación del modelo a la imagen filtrada. La función
setMdModel permite leer además los modelos que no son polinómicos introducidos por los usuarios, para
los que, se utiliza la función eval de Matlab. La función eval evalúa las expresiones en Matlab que se le
pasan como argumentos.
II.10 Obtención de los perfiles sobre el mapa de dosis relativa
Para la obtención de los perfiles sobre el Mapa de dosis relativa se utilizan las funciones getprofiles y
plotprofiles anteriormente descritas en la extracción de los perfiles de las imágenes de CR. Debido a que
estos perfiles se toman del mapa de dosis, el perfil obtenido será entonces el perfil de dosis relativa.
II.11 Cálculo de los parámetros del control de la calidad
Los diferentes parámetros del control de la calidad son calculados por definición a partir de los perfiles
extraídos del mapa de dosis relativa. Fue diseñada una función para el cálculo de cada uno de los
parámetros.
II.12 Mostrar mapa de dosis con curvas de isodosis relativas trascendentes
Una vez obtenido el modelo y realizada la conversión de la imagen en un mapa de dosis, es importante la
localización física dentro del campo de radiación de los límites de radiación relativa más significativos en
los cálculos de los controles de calidad del haz. Estos límites al trazarse sobre la imagen forman curvas y
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K. Faedo Procedimiento para el uso de la radiografía...
son conocidos como curvas de isodosis. Para el trazado de estas curvas se emplea la función imcontour de
las herramientas de procesamiento de Imagen de Matlab, a la cual se le pasa como parámetros la imagen
de la cual se obtendrán estas curvas, y un vector con los valores significativos dentro de la imagen que
determinan los límites que queremos trazar.
La figura 7 muestra el mapa de dosis con las curvas de isodosis transcendentes en el cálculo de los
parámetros de control de calidad del haz de radiación, además sobre este mapa de curvas de isodosis
se trazan dos rectas simbolizando la localización donde se realizó la lectura de los perfiles de dosis y el
centro de imagen. Para facilitar la localización geométrica de las curvas y los perfiles se muestras las
distancias desde el
Figura 9: Mapa de dosis con las curvas de isodosis y la ubicación del centro de imagen y de los perfiles
de dosis relativa.
borde superior de la IP y desde el borde izquierdo en milímetros. El mapa de isodosis va acompañado
de una leyenda en colores con los niveles relativos de dosis y a cada curva se le inserta una etiqueta con
el valor de la dosis relativa que representa.
II.13 Interfaz de usuario
Con el objetivo de agrupar las funciones descritas anteriormente en un ambiente confortable y fácil de
usar para el usuario fue diseñada una interfaz gráfica.
La interfaz se compone de una ventana principal que está dividida en dos áreas fundamentales; una
ubicada en la parte superior, donde se encuentran los menús y la barra de herramientas superior y otra
que ocupa el área central, donde se muestra la imagen DICOM cargada o el mapa de dosis calculado. Es
sobre esta última área donde se señalizan además sobre la imagen la ubicación del centro geométrico o
dosimétrico y las posiciones de los perfiles según corresponda en la operación.
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Figura 10: Esbozo de la interfaz gráfica de usuario.
Es a través de los menús que se tienen acceso a todas las funciones disponibles en la aplicación, mientras
a partir de la barra de herramientas se tienen acceso a las funciones principales en dependencia del estado
de la operación en que se encuentre el control de la calidad. La figura 8 muestra un esbozo de la interfaz
de usuario.
5. CONCLUSIONES
El procedimiento descrito permite la utilización de la radiografía computarizada (CR) de la firma Fujifilm
en la realización de los controles dosimétricos de la calidad de las unidades de teleterapia de Cobalto 60.
La implementación de las tareas de procesamiento de los datos en Matlab y de una interfaz gráfica para
su ejecución facilita el proceso de control de la calidad con este método.
Aún cuando el procedimiento se redacta basado en los resultados de los estudios realizados sobre las
CR de la firma Fujifilm una extensión del mismo para la utilización de CR de otros fabricantes no es
complicada. Los estudios en sistemas de otras firmas deberán estar encaminados a la selección del menú
a utilizar para la lectura de la IP en el lector de la CR.
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