Estudio de la precisión y exactitud de la película radiocrómica como dosímetro

Resumen

Los tratamientos en radioterapia han evolucionado en los últimos años con la introducción de técnicas de modulación de intensidad que consiguen distribuciones de dosis altamente conformadas y con elevados gradientes. La administración de este tipo de tratamientos requiere movimientos de las láminas, variaciones en la tasa de dosis y aceleraciones en el movimiento del gantry del acelerador lineal. Estas exigencias mecánicas pueden dar lugar a posibles discrepancias entre la dosis administrada y la planificada. Por tanto, en los servicios de radiofísica hospitalaria, es habitual realizar una verificación de la planificación previa al tratamiento. Para llevar a cabo esta medida, es necesario el uso de un dosímetro con un alto nivel de precisión y exactitud. Existen varios dosímetros para realizar esta tarea, como la película radiocrómica. La película radiocrómica es un dosímetro compuesto por una capa de material activo sensible a la radiación ionizante situada entre dos capas simétricas de poliéster. El material activo polimeriza cuando se irradia la película, provocando un oscurecimiento que es función de la dosis absorbida. El cambio de sus propiedades ópticas con la dosis absorbida permite utilizar la película para la realización de dosimetría absoluta. Además, sus cualidades como equivalencia a agua, baja dependencia con la energía de la radiación y con la tasa de dosis, y alta resolución espacial, hacen de la película un dosímetro muy extendido en la práctica clínica. Sin embargo, varios efectos disminuyen la precisión y exactitud de la dosimetría absoluta realizada con película radiocrómica. Las diferencias entre películas del mismo lote, las variaciones de temperatura o las diferencias entre las lecturas de las películas son algunos de los efectos que disminuyen la precisión y exactitud de la dosimetría. Esta tesis se dedica a estudiar la precisión y exactitud de la película radiocrómica como dosímetro. Además, se desarrollan nuevos algoritmos de recalibración que compensan y minimizan el impacto de los efectos mencionados en los resultados. Estos nuevos algoritmos se aplican a los protocolos dosimétricos comúnmente empleados en dosimetría con película radiocrómica. Los métodos de compensación de variabilidades utilizados en la dosimetría con película radiocrómica se comparan con los nuevos métodos propuestos en esta tesis. De los resultados se extrae que los algoritmos de recalibración consiguen mayor compensación de las variabilidades y más exactitud y precisión en los resultados que los métodos basados en un trozo de control. Además, se cuantifica el impacto de varios efectos presentes en la dosimetría y la minimización alcanzada con la aplicación de los métodos correctivos. A continuación se investiga la exactitud alcanzable en la dosimetría con película radiocrómica. Se optimiza el proceso de recalibración para conseguir una exactitud en los resultados comparable a la autocalibración de la película radiocrómica, esto es, la utilización de la misma película tanto para la dosimetría como para la calibración de la respuesta. En función del protocolo dosimétrico empleado, se presentan recomendaciones sobre el número de niveles de recalibración y las dosis de irradiación de éstos para obtener la máxima exactitud. Finalmente, se simplifica el proceso de verificación de tratamientos de radioterapia con película radiocrómica. Los resultados obtenidos muestran la misma exactitud que los procedimientos habituales anteriores a esta simplificación. Este procedimiento simplificado utiliza los nuevos algoritmos de recalibración propuestos y disminuye el tiempo necesario para realizar la verificación. De esta manera, el tiempo empleado en el acelerador cuando la verificación se realiza utilizando la película es similar al empleado con otros dosímetros.