Diseño e implementación de un detector electrónico tridimensional para el control de calidad dosimétrico de un acelerador lineal

Abstract

En el presente estudio, el avance en las tecnologías de radioterapia ha incrementado la necesidad de sistemas de dosimetría tridimensional (3D) que aseguren la precisión en la administración de dosis de radiación. En respuesta a esta necesidad, se diseñó e implementó un detector electrónico tridimensional basado en una matriz activa de fotodiodos, orientado al control de calidad dosimétrico de aceleradores lineales. El detector, compuesto por 125 fotodiodos BPW34S distribuidos en un volumen de 10 x 10 x 10 𝑐𝑚􀬷, está encapsulado en un material con propiedades equivalentes a las del agua, lo que permite replicar las condiciones de irradiación del cuerpo humano. Para la adquisición y transmisión de datos, se empleó un microcontrolador STM32 junto con un sistema de comunicación RS-485, garantizando la fiabilidad y precisión necesarias para el análisis dosimétrico. Se realizaron diversas pruebas experimentales para evaluar el rendimiento del detector. En la prueba de calidad del píxel, se obtuvo una desviación estándar relativa del 1.09%, cumpliendo con los estándares internacionales. La prueba de linealidad mostró diferencias porcentuales entre 0.42% y 1.03%, demostrando una respuesta adecuada del detector en diferentes rangos de dosis. Sin embargo, la evaluación de la dependencia con la tasa de dosis reveló discrepancias que alcanzaron un máximo de 3.26%, indicando la necesidad de ajustes adicionales para mejorar la respuesta del detector en este aspecto. Por otro lado, los perfiles de campo de 8 x 8 𝑐𝑚􀬶 y 12 x 12 𝑐𝑚􀬶 mostraron diferencias máximas de 18.13% y 4.02%, respectivamente, lo que refleja la necesidad de mejorar