Radioterapia conformal

ObjetivoProblema hallado

Marco TeoricoEjecucion de la propuesta

Precision del Calculo de la Dosis por parte delTPS para IMRT, VMAT y 3D-CRT

Cristian Camilo Castellanos Jerez

Universidad Nacional de ColombiaMaestrıa en Fısica Medica

22 de febrero de 2016

Cristian Camilo Castellanos Jerez Precision del Calculo de la Dosis por parte del TPS para IMRT, VMAT y 3D-CRT



¿Que se busca?

El objetivo de este trabajo es evaluar la precision del calculo de dosisy hallar las posibles fuentes de error por un sistema de planeacionde tratamiento (TPS) comercial llamado Eclipse en su version 11.0,para tecnicas de tratamiento conformal 3D, Arcotherapy e IMRT.




Problema hallado

La literatura dada por Varian informa que hay inhomogeneidades enla entrega de la dosis, con un error cercano al 3 % si se compara loque dice el TPS que entrega con lo que se mide. Pero por calculosque se han realizado en la Fundacion Santa Fe, se ha encontradoque dichos errores pueden ascender a mas del 10 % si se evaluaangularmente.




¿En que ayudarıa?

I En resaltar y revelar las verdaderas limitaciones del TPS encuanto a la precision de entrega de dosis.

I Poder entender mejor los canceres secundarios inducidos porlos tratamientos de radioterapia con dosis mal estimadas(SPM∼ 20 %)1.

I Encontrar un factor de correccion, para modificar la dosis queprescriba el medico radioterapeuta, con el fin de dar lo que seespera realmente dar.

I A conocer mejor la dosis entregada a pacientes en estado deembarazo, con dispositivos electronicos (max. 2 Gy amarcapasos) y a pacientes pediatricos2.




SPM: Second Primary Malignancy

Los casos de SPM dependen primordialmente de:

I Distribucion de dosis entregada

I Tamano de volumen irradiado

I Dosis

I Tasa de dosis

La mayoria de los canceres inducidos estan en la region”Beam-bordering”(2.5 - 5 cm fuera del volumen irradiado)1.




Radioterapia Conformal 3DIMRTVMAT

Radioterapia Conformal 3D

Es un tipo de tecnica en radioterapia en la cual se analiza tridimen-sionalmente la lesion y los organos circundantes sanos y mediantecolimadores, cunas y/o multilaminas se le intenta de dar al haz laforma de dicha lesion.





IMRT:Radioterapia de Intensidad Modulada

La radioterapia de intensidad modulada permite la incidencia decampos de radiacion no uniformes en el volumen tumoral y, medianteun sistema de colimadores y multilaminas lograr darle forma al hazfinal con la forma volumetrica de la lesion.





VMAT: Arcoterapia Volumetrica ModuladaVMAT es la ultima generacion de arcoterapia dinamica, una tec-nologıa con la que se consigue una mejor conformidad de la dosis,acortar significativamente los tiempos de tratamiento, mejorar elconfort del paciente, disminuir el riesgo de movimiento durante eltratamiento y reducir la dosis en los organos de riesgo.




¿Como se harıa?

Usando un Phantom antropomorfico (Alderson Radiation TherapyPhantom) y detectores TLD (LiF TLD-100), se evaluaran tratamien-tos reales con cada una de las tecnicas, usando energıa del aceleradorVarian iX Clinac de 6 MeV y se comparara con las dosis calculadaspor el sistema TPS, para distintas distancias SPD, diversos angulosy tamanos de campo. Se evaluara la dosis entregada al tumor y alos organos a riesgo.Se realizaran mediciones con camaras de ıonizacion y con pelıculasradiocromicas para observar el comportamiento del haz en ellos.




Alderson Phantom




Posibles causas2

Durante la radiacion el paciente puede recibir radiacion que ha sidomal calculada o no calculada debido a:

1. Head leakage

2. Collimator scatter

3. Internal patient scatter

4. Penumbra

Tambien puede haber errores en el algoritmo AAA (AnalyticalAnisotropic Algorithm) en el que esta basado el Eclipse v.11 en laconfiguracion de su parte angular.




Medida de la dosis periferica

Segun la metodologıa descrita por Kase et al.3 y Kry et al.4 ladosis total T por fuera de la region prescrita en los tratamientos sepuede calcular:

T = L + C + P

donde L es la dosis de radiacion de fuga (leakage), C la aportadapor la dispersion del colimador y P la del paciente.




Calculo de la dosis1

Con la lectura de los TLD-100 y teniendo en cuenta los siguientesfactores:

I CD,W Factor de calibracion de los dosımetros (calibrados conCo-60).

I kE Factor de correccion por la respuesta del TLD a otraenergıa.

I kN,R Factor de correccion por el espectro observado fuera delcampo de tratamiento.

I M Senal bruta obtenida por el TLD por unida de masa.

I kL Factor de correccion lineal.

I kF Factor de correccion por ruido.

D = M × CD,W × kE × kL × kF × kN,R




Bibliografıa1. Tubiana M. Can we reduce the incidence of second primary

malignancies occurring after radiotherapy? A critical review.Radiother Oncol. 2009;91(1):4–15.

2. Jessie Y. Huang, David S. Followill, Xin A. Wang, Stephen F.Kry, Accuracy and sources of error of out-of field dosecalculations by a commercial treatment planning system forintensity-modulated radiation therapy treatments, Journal ofApplied Clinical Medical Physics , Vol. 14 , No. 2 , 2013

3. Kase KR, Svensson GK, Wolbarst AB, Marks MA.Measurements of dose from secondary radiation outside atreatment field. Int J Radiat Oncol Biol Phys.1983;9(8):1177–83.

4. Kry SF, Vassiliev ON, Mohan R. Out-of-field photon dosefollowing removal of the flattening filter from a medicalaccelerator. Phys Med Biol. 2010;55(8):2155–66.


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