Caracterización experimental de núcleos de convolución en radioterapia con modulación de intensidad

Abstract

The objective of radiation therapy is the treatment of tumors with radiations. In order to achieve an efficient radiotherapy process, the development of algorithms that lead to accurate dose calculations is very important. In this work a new procedure for beam characterization and a dose calculation algorithm valid in intensity modulated radiation therapy (IMRT) conditions have been developed. The beam characterization is based on deconvolution with the Hankel transform. The comparisons between calculations and measurements demonstrate that it is a valid procedure for dose calculations in IMRT. The dosimetric problems that arise in these beams have been discussed and managed properly. The comparisons between our calculations, those from a commercial software, and measurements agreed well. Finally, the gel dosimetry is introduced. Applied to our research, it could lead to the characterization of a three dimensional kernel with only one measurement. The difficulties that make this technique being still a mattre of research are discussed. Extensions of this development are the application to charged particles and to the dose calculation based on measurements taken with a flat panel.

El objetivo de la radioterapia es el tratamiento de tumores mediante radiaciones. Para que el proceso radioterápico sea eficaz es de gran exactitud la dosis administrada a un paciente. En este trabajo se ha desarrollado un procedimiento para caracterizar los haces de radiación generados en un acelerador lineal y un algoritmo de cálculo de la dosis absorbida. La caracterización de los haces está basada en la deconvolución mediante la transformada de Hankel. Las medidas tomadas y su comparación con los cálculos realizados de acuerdo con el desarrollo de este trabajo demuestran que es una vía válida para calcular la dosis en condiciones de modulación de intensidad. Los problemas dosimétricos que aparecen son discutidos ampliamente y tratados adecuadamente. Las comparaciones realizadas entre los cálculos de nuestro algoritmo, los de un sistema de planificación comercial y medidas experimentales son satisfactorios. En último lugar se introduce la dosimetría por gel de polímero, que aplicada a nuestro estudio permitirá obtener la caracterización de los haces de radiación en tres dimensiones con una sola medida. Existen dificultades, expuestas en este trabajo, que hacen que esta técnica sea todavía objeto de investigación. Extensiones de este desarrollo son la aplicación a partículas cargadas y al cálculo de la dosis basada en medidas obtenidas con un panel plano.