Caracterización, dosimetría de haces pequeños y control de calidad del sistema de planificación de radiocirugía

Abstract

El actual estudio desarrolla un método, apto para implementar un sistema dosimétrico de Radiocirugía a través de Simulación de Monte Carlo (MC), de tal forma que se pueda obtener los datos dosimétricos de una manera confiable, y con la optimización del tiempo de adquisición. Se realiza trabajando con el Sistema de Radiocirugía colocado en un Acelerador Lineal de Fotones (LINAC) con energía de 6 MV, se efectuaron medidas dosimétricas prácticas al sistema, mediante el uso de un Fantoma automático Wellhofer 700, una micro Cámara de ionización “Pin Point Chamber PTW”, un electrómetro Modelo KEITHELEY 35617EBS, un portacolimador y colimadores utilizados para radiocirugía (conos) de diferentes diámetros. Se usó el código PENELOPE (Penetration and ENErgy LOss of Positrons and Electrons) para ejecutar el simulacro de Monte Carlo de acuerdo a parecidas situaciones geométricas experimentales, para ello los datos de la Configuración del Acelerador fueron otorgadas por la Siemens Medical Systems and Oncology Care Systems, de donde se obtienen los materiales correspondientes a cada parte del acelerador MEVATRON KD2. Se utilizó el test de Winston – Lutz para efectuar el control de calidad al software de planificación junto con una fantoma adaptado para poder realizar la dosimetría in vivo. Empleando el procedimiento planteado se consigue adquirir por medio de la simulación de MC los datos dosimétricos para un sistema de radiocirugía: Porcentaje de Dosis en Profundidad (PDD), Perfiles de dosis; ambos para el cono de 24 mm de diámetro. De igual forma se obtuvieron por medio de MC los Factores de Campo, en este caso para los conos de 10 mm, 24 mm, 30 mm y 40 mm de diámetro). Estas medidas obtenidas mediante MC al ser comparados con los datos obtenidos experimentalmente manifiestan una diferencia porcentual máxima del 2%. Cabe mencionar que para la comparación de los datos obtenidos experimentalmente para los factores de campo, estos fueron corregidos utilizando el nuevo protocolo, TRS Nº 483, de la OIEA. Haciendo notar la importancia del uso de este protocolo para la obtención de la dosimetría de los haces pequeños. Con relación al control de calidad del sistema de planificación (TPS) y a la dosimetría realizada al sistema, los resultados obtenidos demuestran una desviación porcentual de 1.8% en relación a la dosis planificada y la dosis entregada. Es así que se puede concluir que, con el método planteado se puede conseguir a través de una simulación de MC los datos dosimétricos para un sistema de radiocirugía de una forma confidencial y con economía de costos y tiempo en cotejo con la técnica dosimétrica experimental usada de manera cotidiana.

The present work develops a method, capable of implementing a radiosurgery dosimetry system by means of Monte Carlo Simulation (CM), in such a way that the dosimetric data can be obtained in a truthful and reliable way, and with the optimization of the acquisition time. It is developed counting on the Radiosurgery System installed in a Linear Photon Accelerator (LINAC) with energy of 6 MV, experimental dosimetric measurements were made to the system, by means of the use of a Wellhofer 700 automatic Fantoma, a micro ionization chamber “Pin Point“ Chamber PTW “, an electrometer Model KEITHELEY 35617EBS, a collimator and collimators used for radiosurgery (cones) of different diameters. The PENELOPE code (Penetration and ENErgy LOss of Positrons and Electrons) was used to perform the Monte Carlo simulation under the same experimental geometrical conditions, for which the data of the Accelerator Configuration were granted by the Siemens Medical Systems and Oncology Care Systems, from where the materials corresponding to each part of the accelerator MEVATRON KD2 are obtained. The Winston - Lutz test was used to perform the quality control of the planning software together with a phantom adapted to perform in vivo dosimetry. Using the proposed method, the dosimetric data for a radiosurgery system can be obtained by means of MC simulation: Percentage of Dose in Depth (PDD), Profiles of doses; both for the 24 mm diameter cone. In the same way, the Field Factors were obtained by MC, in this case for the cones of 10 mm, 24 mm, 30 mm and 40 mm in diameter). These measurements obtained by MC when compared with the data obtained experimentally show a maximum percentage difference of 2%. It should be mentioned that for the comparison of experimentally obtained data for field factors, these were corrected using the new protocol, TRS No. 483, of the AIEA. Noting the importance of using this protocol to obtain the dosimetry of small beams. In relation to the quality control of the planning system (TPS) and to the dosimetry performed on the system, the results obtained show a percentage deviation of 1.8% in relation to the planned dose and the dose delivered. It is thus possible to conclude that with the proposed method it is possible to obtain the dosimetric data for a radiosurgery system by means of a simulation of MC in a reliable way and with a cost and time saving in comparison with the experimental dosimetric technique used every day.