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Detectores de diamante mejorarían dosis de radioterapia

El microDiamond 60019, de la empresa PTW y uno de los más recientes detectores de la radiación que reciben los pacientes en ser introducidos al medio clínico del país, provee una alta resolución espacial, porcentajes de dosis en profundidad y perfiles de dosis.

Bogotá D. C., 01 de abril de 2019Agencia de Noticias UN-

Un acelerador lineal es el equipo comúnmente utilizado para suministrar tratamientos de radioterapia. Foto: Creative commons.

Procesos como la radiocirugía entregan dosis muy altas en espacios dimensionalmente muy pequeños. Foto: Creative commons.

Detector microDiamond. Foto: Andrés Valdivieso.

Montaje utilizado para realizar las pruebas de dosimetría relativa. Foto: Andrés Valdivieso.

En los procesos de radioterapia tradicionales la dosimetría se realiza utilizando cámaras de ionización como instrumento de medida. Foto: Creative commons.

Así lo determinó la caracterización dosimétrica de este nuevo producto para validar su uso clínico, realizada por Andrés Felipe Valdivieso Mosquera, magíster en Física Médica de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.).

El investigador evaluó aspectos dosimétricos como “perfiles de dosis” y “porcentajes de dosis en profundidad”, es decir, cómo llega la radiación a medida que se profundiza en los tejidos y la forma como sale el haz de radiación para geometrías rectangulares y cuadradas en campos pequeños, que en Colombia y en el mundo no se han estudiado a profundidad.

Al respecto, explica que con la implementación de nuevos procesos de radioterapia, como la radiocirugía, que entregan dosis muy altas en espacios dimensionalmente muy pequeños, se ha hecho necesario introducir mecanismos más precisos para hacerle seguimiento a la radiación que le llega a los pacientes.

Según el investigador, en los procesos de radioterapia tradicionales, la dosimetría (medición de las dosis absorbidas por tejidos o materiales debido a la exposición a radiaciones) se realiza utilizando como instrumento de medida las cámaras de ionización, que no cuentan con la resolución espacial necesaria para las pequeñas dimensiones en las que se trabaja en radiocirugía.

“La empresa PTW, una de las tantas del mundo que fabrica detectores para estas tareas, tiene varios tipos de cámaras de ionización; la diferencia entre una u otra es su volumen sensible, por eso se encuentran desde las más grandes, que son las cámaras tipo Farmer, hasta las microcámaras de ionización, que en el caso de PTW es la PinPoint”, explica el investigador.

Dichas cámaras están diseñadas para trabajar con campos máximos de 40 x 40 cm2, que es el campo máximo en el que trabaja un acelerador lineal, equipo utilizado para suministrar tratamientos de radioterapia. Mientras que la radiocirugía –técnica en la que se centro el investigador para evaluar el detector microDiamond– trabaja en campos por debajo de los 3 x 3 cm2, con una energía de 6 MeV (mega electrón voltio).

“Cuando vamos a medir un campo pequeño es muy importante que el detector tenga una resolución espacial lo suficientemente buena, es decir que el detector sea tan pequeño que pueda censar todo el campo de radiación para detectar fallas dosimétricas”, indica el magíster.

Como no se puede construir una cámara de ionización más pequeña que la PintPoint, la empresa PTW y otras han introducido en el mercado detectores de estado sólido como el microDiamond.

“La diferencia es que en la cámara de ionización el volumen sensible es un gas. Como se requiere una cantidad de aire específica no se puede llegar a una dimensión tan pequeña, porque se presentan problemas tanto de ingeniería –para construir el detector– como para confinar el gas en la cámara de ionización, además de efectos físicos conocidos como de polaridad en los electrodos colectores a esta escala”, apunta el investigador Valdivieso.

Diamante sintético

El microDiamond –fabricado por PTW en conjunto con el profesor Marco Marinelli, de la Universidad Tor Vergata de Roma– es un detector de estado sólido compuesto por una película muy delgada de un diamante sintético, con un espesor de más o menos una micra.

Este estudio es un aporte para establecer protocolos más eficientes para aplicar esta nueva tecnología en el país, estableciendo los protocolos de cómo medir con el detector y explicando la física que le permite funcionar.

“Mi tesis se concentró en poder realizar una caracterización dosimétrica del detector microDiamond para introducir al sistema de planeación datos reales, lo que antes de este trabajo se estaba haciendo a través de una interpolación de los datos que se tenían para estimar cómo sería el comportamiento a bajas escalas y campos pequeños”, explica el investigador.

(Por: fin/ALP/MLA/LOF
)
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