Aplicación de un modelo de un acelerador Elekta Precise basado en Monte Carlo para la evaluación de la respuesta de detectores de estado sólido

Haydee M. Linares Rosales, Elier Lara Mas, Rodolfo Alfonso Laguardia

Resumen

En el trabajo se realizó el análisis de la respuesta de diferentes detectores de estado sólido a partir de un modelo de Monte Carlo de un acelerador lineal Elekta Precise, para los haces de energías de 6 MV y 15 MV. Para ello se realizaron simulaciones con el código EGSnrc. Se calculó la dosis depositada en un maniquí de agua voxelizado con su superficie a 100 cm de la fuente, empleando los valoresóptimos de energía media y FWHM del haz primario de electrones para este modelo. A partir de la dosis depositada en el maniquí se construyeron las curvas de dosis en profundidad y perfiles de dosis a diferentes profundidades. Las curvas se compararon con valores medidos para cada detector empleado en un arreglo experimental similar a la simulación realizada, aplicando criterios de aceptabilidad basados en intervalos de confianza. De forma adicional se analizó para cada caso la dosis en función del tamaño de campo. Se obtuvo una buena correspondencia entre las simulaciones y las mediciones, encontrándose todos los resultados dentro de los márgenes de tolerancia.

Palabras clave

método de Monte Carlo; dosimetría; detectores de radiaciones; distribución de las dosis de radiación

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Referencias

KAWRAKOW I & WALTERS BRB. Efficient photon beam dose calculations using DOSXYZnrc with BEAMnrc. Med. Phys. 2006; 33(8): 3046-3056.

TZEDAKIS A, DAMILAKIS JE, MAZONAKIS M, et. al. Influence of initial electron beam parameters on Monte Carlo calculated absorbed dose distributions for radiotherapy photon beams. Med. Phys. 2004; 31(4): 907-913.

CHETTY IJ, CURRAN B, CYGLER JE, et. al. Report of the AAPM Task Group No. 105: Issues associated with clinical implementation of Monte Carlo-based photon and electron external beam treatment planning.. Med. Phys. 2007; 34(12): 4818-4853.

International Atomic Energy Agency. Absorbed dose determination in external beam radiotherapy: an International Code of Practice for dosimetry based on standards of absorbed dose to water. IAEA Technical Report Series 398. Vienna: IAEA, 2000.

FRAASS B, DOPPKE K, HUNT M, et. al. American Association of Physicists in Medicine Radiation Therapy Committee Task Group No. 53: quality assurance for clinical radiotherapy treatment planning. Med.Phys. 1998; 25(10): 1773-1829.

LINARES ROSALES HM. Aplicación del método Monte Carlo para la verificación de los planes de tratamiento de Radioterapia Avanzada. Tesis en opción al grado de máster en Ingeniería en Instalaciones Energéticas y Nucleares. La Habana: InSTEC, 2014.

WESTERMARK M, ARNDT J, NILSSON B & BRAHME A. Comparative dosimetry in narrow high-energy photon beams. Phys. Med. Biol. 2000; 45(3): 685-702.

EKLUND K & AHNESJÖ A. Modeling silicon diode energy response factors for use in therapeutic photon beams. Phys. Med. Biol. 2009; 54(20): 6135-6150.

EKLUND K. Modeling Silicon diode dose response in radiotherapy fields using fluence pencil kernels. Doctoral Thesis. Faculty of Medicine. Uppsala University. Uppsala, 2010. ISBN 978-91-554-7748-6.

SCOTT AJ, NAHUM AE & FENWICK JD. Monte Carlo modeling of small photon fields: quantifying the impact of focal spot size on source occlusion and output factors, and exploring miniphantom design for small-field measurements. Med. Phys. 2009; 36(7): 3132-3144.

YIN Z, HUGTENBURG RP & BEDDOE AH. Response corrections for solid-state detectors in megavoltage photon dosimetry. Phys. Med. Biol. 2004; 49(16): 3691-3702.

HEYDARIAN M, HOBAN PW, BEDDOE AH. Comparison of dosimetry techniques in stereotactic radiosurgery. Phys. Med. Biol. 1996; 41(1): 93-110.

ASPRADAKIS MM, BYRNE JP, PALMANS H, et. al. Small field MV photon dosimetry. IPEM Report 103. New York: IPEM, 2010.

MCKERRACHER C & THWAITES DI. Verification of the dose to the isocentre in stereotactic plans. Radiother. Oncol. 2002; 64(1): 97-107.

BUCCIOLINI M, BUONAMICI FB, MAZZOCHI S, et. al. Diamond detector versus silicon diode and ion chamber in photon beams of different energy and field size. Med. Phys. 2003; 30(8): 2149-2154.

DE ANGELIS C, ONORI S, PACILIO M, et. al. An investigation of the operating characteristics of two PTW diamond detectors in photon and electron beams. Med. Phys. 2002; 29(2): 248-254.

LAUB WU, KAULICH TW & NUSSLIN F. Energy and dose rate dependence of a diamond detector in the dosimetry of 4–25 MV photon beams. Med. Phys. 24: 535–536, 1997.

LAUB WU, KAULICH TW & NUSSLIN F. A diamond detector in the dosimetry of high-energy electron and photon beams. Phys. Med. 1999; 44(9): 2183-2192.

International Atomic Energy Agency. Commissioning and Quality Assurance of Computerized Planning Systems for Radiation Treatment of Cancer. IAEA Technical Report Series 430. Vienna: IAEA, 2003.

VENSELAAR J, WELLEWEERDB H & MIJNHEER B. Tolerances for the accuracy of photon beam dose calculations of treatment planning systems. Radiother. Oncol. 2001; 60(2): 191.