Xpektrin, un simulador de espectros fácil de usar y ampliamente distribuible para radiología general / Xpektrin, an easy to use and highly distributable X-Ray spectra simulator in general radiography

RESUMEN

Resumen Se presenta una aplicación basada en Microsoft Excel llamada Xpektrin para el cálculo de dosis en radiología general. La aplicación permite simular espectros de rayos X en radiología general utilizando el modelo TASMICS a partir de mediciones del kerma en aire (Kair) y de la capa Hemirreductora (HVL). Tiene implementado el cálculo de magnitudes radiométricas y dosimétricas, como el kerma en aire en la superficie de entrada (Ke) y la dosis en piel (Dskin), en función de la elección arbitraria de los factores de exposición, el tipo y grosor de filtro, la distancia foco-piel y el tamaño de campo. Xpektrin fue validado con la herramienta computacional SPEKTR 3.0, utilizando mediciones de dosis y de HVL de tubos de rayos X de tres recintos hospitalarios. Se encontró buena correlación en ambas aplicaciones entre las mediciones experimentales y los valores calculados de HVL y con coeficientes de Pearson R² ≥ 0.99 en todos los casos. Sin embargo, se obtuvo mejor concordancia con los valores experimentales de HVL con Xpektrin (mediana de diferencias -0.43%, -0.04% y 0.01%) que con SPEKTR 3.0 (mediana de diferencias -3.31%, 0.10% y -7.85%), en particular para el tubo con mayor filtración. Xpektrin está optimizada para ser utilizada en los departamentos de radiología para la determinación de dosis de pacientes individuales en función de los parámetros utilizados durante la exposición, por lo que puede ser utilizada como parte de un sistema de registro dosimétrico o como apoyo para el establecimiento de niveles de referencia para diagnóstico (NRD), siendo particularmente útil en servicios con equipos sin registros automáticos de dosis. Además, debido a sus características de simulador, puede ser útil como herramienta pedagógica. El uso de Excel permite que sea altamente distribuible y fácil de usar, sin necesidad de conocimientos de programación.

ABSTRACT

Abstract Xpektrin, an easy to use and highly distributable X-Ray Spectra Simulator in General Radiography. An application based on Microsoft Excel called Xpektrin is presented for dose calculation in general radiology. The application was developed to simulate X-ray spectra in general radiography using the TASMICS model. Using as inputs air kerma (Kair) and Half-value layer (HVL) measurements, Xpektrin allows the calculation of several radiometric and dosimetric quantities, such as the entrance surface air kerma (Ke) and the skin dose (Dskin), depending on the exposure factors, filter material type, filter thickness, focus-skin distance and field size. Xpektrin was validated against the Matlab toolkit SPEKTR 3.0, using dose and HVL measurements of X-ray tubes from three different hospitals. It was found good correlation in both applications between the experimental measurements and the calculated HVL and Kair values with Pearson coefficients R² ≥ 0.99 in all cases. However, experimental and calculated HVL have better agreement with Xpektrin (median percent difference -0.43%, -0.04% and 0.01%) than SPEKTR 3.0 (median percent difference -3.31%, 0.10% and -7.85%), particularly for the tube with greater filtration thickness. Xpektrin is optimized to be used in radiology departments for patient dose determination depending on the exposure parameters and may be used as part of a dosimetric record system or as a support for the determination of Diagnostic Reference Levels, which may be useful when no automatic dose records are available. In addition, due to its simulator characteristics, it can be useful as a pedagogical tool. Using Excel allows Xpektrin to be highly distributable and easy to use, without the need for programming skills.