Search

ilustraciones, fotografías, graficas En este trabajo se estableció un protocolo para la implementación de la irradiación corporal total con electrones, para el cual se requirió la habilitación del modo especial de alta tasa de dosis en un acelerador VARIAN IX, cumpliendo con los requisitos establecidos por VARIAN, el cual exigen una simetría no mayor al 2 % para el inplane y crossplane de los perfiles de dosis en condiciones de referencia (campo de 36 x 36, SSD 100 cm, colimador a 0° y tasa de dosis de 888 UM/min). Así mismo, se logró la caracterización de un haz de electrones de 6 MeV a través de las especificaciones geométricas de la sala de tratamiento del INC, contando con un SSD extendido de 483 cm al punto central del inmovilizador vertical y un campo efectivo de (241 x 241) cm en las diagonales de un campo cuadrado rotado 45 grados, además de la calibración y uso de películas radiocrómicas obteniendo un porcentaje de error relativo de dosis de ± 2 % respecto al sistema de planeación (TPS) en condiciones de referencia (campo de 10 x 10, SSD 100 cm y energía de 6 MeV). Se determinan perfiles de dosis con un buen comportamiento para un campo de 40 x 40, con rotación de colimador a 45°, SSD extendida de 448,6 cm, alta tasa de dosis 888 UM/min y energía de 6 MeV; así como el cumplimiento en las uniformidades de dosis establecidas por la AAPM con una pequeña variación en el crossplane de ± 5, siendo la recomendada por la AAPM como ± 4. Variaciones de dosis en profundidad fueron halladas, logrando cumplir con los criterios establecidos por la EORTC, en la cual sugieren que las superficies de Isodosis entregadas del 80 % y 50 % se encuentren al menos en 4 mm y 5 mm a 15 mm de profundidad respectivamente. Distribuciones de dosis en el plano de tratamiento son presentadas, encontrando zonas con gradientes máximos del 15 % de la dosis prescrita. Por último, se determinó el número de unidades monitor a dar para una sesión de tratamiento de TSEI, teniendo en cuenta la prescripción de dosis y la geometría de irradiación según la técnica Stanford; se encontró que para una prescripción de 1,8 Gy haciendo uso de un solo campo de irradiación deben darse 2450 UM por posición de tratamiento. Una bandeja personalizada, rotada a 45 grados y un panel de PMMA con espesor de 0,6 cm para la degradación del haz y cámaras de ionización fueron usados. Por otra parte, en la sección 4.2, se definieron cada una de las consideraciones a tener en cuenta al momento de posicionar e inmovilizar un paciente apto para la TSEI, teniendo presente poblaciones de pacientes que posean morbilidades como problemas locomotores o patologías graves, obteniendo una práctica difícil en la ubicación del paciente. Asimismo, se debe considerar aquella población que no presenta características (sean patológicas o psiquiátricas) capaces de dar lugar a problemas en el posicionamiento. Dispositivos de inmovilización y de protección adquiridos por el INC fueron considerados. Se inmoviliza un maniquí antropomórfico con el propósito de reproducir las posiciones definidas en la técnica Stanford, reproduciendo 2 de las 6 posiciones (AP y PA) debido a impedimentos físicos del maniquí. Por último, se ejecuta la verificación dosimétrica en la superficie del maniquí mediante el uso de dosímetros TLD, diodos y películas radiocrómicas, encontrando que regiones que cuentan con protuberancias o se encuentren muy cerca al inmovilizador vertical, tienen gradientes de dosis mayores que otras zonas del maniquí; a su vez se concluye que la determinación de impartir un boost local, deberá ser evaluado por el oncólogo radioterápico y físico médico tratante. (Texto tomado de la fuente) In this work, a protocol was established for the implementation of Total Skin Electron Irradiation (TSEI), which required the enabling of the high dose rate special mode on a VARIAN IX accelerator, meeting the requirements established by VARIAN, which demand a symmetry no greater than 2 % for inplane and crossplane dose profiles under reference conditions (field size of 36 x 36, SSD 100 cm, 0° collimator and dose rate of 888 MU/min). Additionally, a 6 MeV electron beam was characterized using the geometric specifications of the treatment room at INC, with an extended SSD of 483 cm to the central point of the vertical immobilizer, and an effective field size of (241 x 241) cm on the diagonals of a rotated 45-degree square field. Calibration and use of radiographic films were also achieved, obtaining a relative dose error percentage of ± 2 % with respect to the planning system (TPS) under reference conditions (field size of 10 x 10, SSD 100 cm, and energy of 6 MeV). Profiles of dose were determined with good behavior for a field of 40 x 40, with collimator rotation at 45°, extended SSD of 448.6 cm, high dose rate of 888 MU/min and energy of 6 MeV; as well as compliance with the dose uniformities established by the AAPM with a small variation in crossplane of ± 5, which is recommended by the AAPM as ± 4. Variations in dose at depth were found, achieving compliance with the criteria established by the EORTC, which suggest that the 80 % and 50 % isodose surfaces delivered be at least 4 mm and 5 mm at 15 mm depth, respectively. Dose distributions in the treatment plane are presented, finding areas with maximum dose gradients of 15 % of the prescribed dose. Finally, the number of monitor units to be given for a TSEI treatment session was determined, taking into account the dose prescription and irradiation geometry according to the Stanford technique; it was found that for a prescription of 1.8 Gy using a single irradiation field, 2450 MU per treatment position should be given. A customized tray, rotated at 45 degrees, and a PMMA panel with a thickness of 0.6 cm for beam degradation and ionization chambers were used. On the other hand, in section 4.2, each of the considerations to be taken into account when positioning and immobilizing a patient suitable for TSEI were defined, taking into account populations of patients with morbidities such as locomotor problems or serious pathologies, obtaining a difficult practice in patient positioning. Likewise, consideration must be given to those populations that do not present characteristics (whether pathological or psychiatric) capable of giving rise to positioning problems. Immobilization and protection devices acquired by the INC were considered. An anthropomorphic mannequin is immobilized with the purpose of reproducing the positions defined in the Stanford technique, reproducing 2 of the 6 positions (AP and PA) due to physical impediments of the mannequin. Finally, dosimetric verification is carried out on the surface of the mannequin using TLD dosimeters, diodes, and radiocrhomic films, finding that regions with protuberances or that are very close to the vertical immobilizer have higher dose gradients than other areas of the mannequin; in turn, it is concluded that the determination to impart a local boost should be evaluated by the treating radiation oncologist and medical physicist. Maestría Magíster en Física Médica Radioterapia

Evolution of radiotherapy techniques, in particular with the advent of stereotactic treatments, led to an increased use of small radiation beams allowing a better dose conformation to the volume while sparing the surrounding normal tissues. As a consequence, clinical conditions are significantly different from the reference conditions in terms of absorbed dose in water at a point, as described in international protocols. The loss of traceability thus observed leads to an increased uncertainty of the dose delivered to the patient. In order to overcome the difficulties of absorbed dose traceability in small fields, the Laboratoire National Henri Becquerel (LNHB) suggests an innovative approach. Instead of considering a point measurement, an integrated measurement over an area larger than the irradiation field was adopted through another quantity: the Dose Area Product (DAP). This thesis presents the establishment of primary standards in terms of Dose Area Product in water (DAPw) for square and circular field sizes less than or equal to 15 mm side or diameter. In order to transfer these new dosimetric standards to users, three plane-parallel ionization chambers with the same sensitive area than the large graphite calorimeter of the LNHB were constructed and calibrated against the newly established primary standards, with a standard uncertainty on the calibration coefficient of less than 0.7% (k=1). For field sizes between 5 mm and 15 mm, the three chambers show the same behavior, with a calibration coefficient that is independent of the field shape on the one hand and that increases slightly, about 1.7% on average, with the field size on the other hand. These promising results pave the way for a paradigm shift in small field dosimetry.In order to progress towards the clinical use of DAP, in particular through the measurement of field output correction factors (OF), a comparison was made between the classical approach of point measurement corrected by the factors provided by the IAEA TRS 483 protocol, and the absorbed dose at a point deduced from the DAP thanks to the knowledge of the two-dimensional mapping of the beam, which is accessible with radiochromic films. In that way, a new optical instrument dedicated to radiochromic films reading, compatible with a metrological application, was also developed in this thesis. Once adopted, this new approach would improve the parameterization of the treatment planning system (TPS), which is an essential link in the radiotherapy treatment chain.; L'évolution des techniques de radiothérapie, en particulier avec l’avènement des traitements stéréotaxiques, a conduit à accroître l'utilisation de petits faisceaux d’irradiation permettant de se conformer au mieux au volume à traiter tout en minimisant l’irradiation des tissus sains environnants. Ce faisant, les conditions cliniques s'éloignent significativement des conditions de référence en dose absorbée dans l’eau en un point, telles que décrites dans les protocoles internationaux. La perte de traçabilité ainsi constatée conduit à une augmentation de l’incertitude sur la dose délivrée au patient. Afin de contourner les difficultés de traçabilité de la dose absorbée en petits champs, le Laboratoire National Henri Becquerel (LNHB) a proposé d’utiliser une approche novatrice. Au lieu de considérer une mesure en un point, une mesure intégrée sur une surface plus grande que le champ d'irradiation a été adoptée au travers d’une autre grandeur : le Produit Dose Surface (Dose Area Product ou DAP). Le travail présenté dans cette thèse porte sur la réalisation de références dosimétriques primaires en Produit Dose Surface dans l’eau (DAPw) pour des tailles de champs carrés et circulaires inférieures ou égales à 15 mm de côté ou de diamètre. En vue du transfert de ces nouvelles références dosimétriques à l’utilisateur, trois chambres d’ionisation plates de même surface sensible que le calorimètre graphite de grande section du LNHB ont été construites et étalonnées par rapport à la référence primaire nouvellement établie, avec une incertitude-type sur le coefficient d’étalonnage inférieure à 0.7% (k=1). Pour les tailles de champs comprises entre 5 mm et 15 mm, les trois chambres présentent le même comportement, avec un coefficient d’étalonnage indépendant de la forme du champ d’une part et qui augmente légèrement, de l’ordre de 1.7% en moyenne, avec la taille de champ d’autre part. Ces résultats prometteurs ouvrent la voie à un changement de par adigme pour la dosimétrie en petits champs.Afin de progresser en direction de l’utilisation clinique du DAP, en particulier au travers des mesures de facteurs d’ouverture du collimateur (FOC), une comparaison a été effectuée entre l’approche classique de la mesure en un point corrigée des facteurs fournis par le protocole IAEA TRS 483, et la dose absorbée en un point déduite du DAP grâce à la connaissance de la cartographie à deux dimensions du faisceau, accessible avec des films radiochromiques. C’est pour cette raison qu’il a été aussi développé dans cette thèse un nouvel instrument optique dédié à la lecture des films radiochromiques, compatible avec une application métrologique. Une fois adoptée, cette nouvelle approche permettrait d’améliorer le paramétrage des logiciels de planification de traitement (TPS), qui est un maillon essentiel de la chaîne de traitement en radiothérapie.