TERAPIA CON FOTONES MONOENERGÉTICOS Antonio M. Lallena Universidad de Granada Madrid, marzo 2003.

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1 TERAPIA CON FOTONES MONOENERGÉTICOS Antonio M. Lallena Universidad de Granada Madrid, marzo 2003

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3 El haz de electrones que emerge horizontal de la guía de aceleración debe ser redirigido hacia el paciente (hacia el isocentro). Para ello se dispone de un sistema deflector magnético que denominamos “bending”. Esta deflexión se realiza en el vacío. Guía aceleradora y bending forman un único cuerpoen cuyo interior se realiza un alto vacío. Un deflector “directo” de 90º separaría los electrones de alta y baja energía y solo algunos electrones alcanzarían la ventana de salida. Los sistemas más comunes son de 270º, y son acromáticos, lo que significa que son capaces de “refocalizar” todas las energías en la ventana de salida. Esto se consigue en general intensificando la región externa del campo magnético por el que discurren los electrones más energéticos (ver figura) En el interior del bending se sitúan unos “slits” limitadores que interrumpen el paso de los electrones de energía más extrema. Otros elementos electroópticos, los focalizadores, son dipolos y cuadrupolos magnéticos destinados a centrar el haz en la fuente nominal. Se ilustra el efecto de un mal centrado del haz en los perfiles de dosis

4 El haz emergente del conjunto guía-bending es un haz de electrones de dimensiones reducidas (diámetro 2 mm, aprox.) Para convertirlo en fotones empleamos un blanco de metal pesado refrigerado por agua (figura), con espesor suficiente para conseguir también la “apertura” por dispersión del haz de fotones. Estos fotones tienen un perfil muy “picado” y su fluencia debe modularse empleando un cono de aluminio (figura), cuya forma depende de la energía (y del fabricante) Algunos aceleradores emplean para “ampliar” el haz el barrido electrónico (similar a lo que hace un televisor). De esta forma el blanco de wolframio puede ser mucho más delgado (no necesita dispersar, solo frenar) y se reduce la contaminación de electrones. Para tratamientos de electrones necesitamos también expandir el haz empleando delgadas láminas metálicas (los espesores ya los sabes) son los “primary foils”. Este haz expandido debe también ser modulado empleando delgados filtros de simetría cónica (secondary foils)

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6 Modulación de fluencia: Cuñas La dosis profunda aumenta con la distancia a la fuenteLa dosis profunda aumenta con la energía La dosis profunda aumenta con el tamaño de campo

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8 SIEMENS MEVATRON KDS D. Sheikh-Bagheri and D.W.O. Rogers Monte Carlo calculation of nine megavoltage photon beam spectra using the BEAM code Med. Phys. 29 (2002) 391-4012 mamas, miembros,... (80% de los tratamientos) abdomen tórax

9 Rendimientos en profundidad

10 Energía “Dosis en piel” (normalizada al máximo) D 10 /D max D 10 /D 20 E media =1.79 MeV0.22 (-12%)0.841.33 6MV0.250.871.34 E media = 4.09 MeV0.09 (-25%)0.891.21 18MV0.120.921.22  menor dosis en piel  incrementada por contaminación electrónica en el blanco Rendimiento clínico

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12 Energía“Dosis en piel”D 10 /D max D 10 /D 20 1MeV0.844380.811721.44869804 2MeV0.575120.84411.27278759 3MeV0.371650.88121.2653829 5MeV0.2120.895121.17314321 8MeV0.131260.93211.15592098 10MeV0.109130.94571.15978465 12MeV0.0908830.96031.1508317 15MeV0.0761130.974811.13338139 18MeV0.0658830.991.13820577 20MeV0.0596820.997451.14452094

13 PROS  selección de energías  reducción de la dosis en piel CONTRAS  ¿creación de haces planos extensos manteniéndolos monoenergéticos?