PROTECCIÓN RADIOLÓGICA EN RADIOTERAPIA

1. PROTECCIÓN RADIOLÓGICA EN RADIOTERAPIA Parte 5 Radioterapia por Haz Externo Conferencia 2 (cont.): Equipos. Diseño para la seguridad

2. 3. Aceleradores lineales médicos • Abreviat.: “linac” • La mayoría de los pacientes de radioterapia son tratados con "linacs" • Varios fabricantes Cortesía de Siemens

3. FOTONES ELECTRONES Comparación de porciento de dosis en profundidad para fotones Haces de “linacs”

4. Sistemas anti-colisión Panel de pared para ocultar la estructura soporte Control manual Camilla con controles Diferentes diseños

5. Problema: requieren > electrones de 4MeV • No es posible lograr esto de manera convencional, con el empleo de una diferencia de potencial • Los electrones son acelerados con el empleo de microondas

6. Esquema de un linac

7. Aceleradores de electrones Sin imán de inflexión Guía de onda corta de 6 MV

8. Aceleradores de electrones Guía de onda larga de 18 MV

9. Aceleradores de electrones Guías de ondas para acelerar electrones con el empleo de microondas Guía de onda corta fija Paquetes para la aceleración inicial de los electrones

10. Imán acromático: Todas las energías se enfocan sobre el blanco Ranuras para la selección de la energía de los electrones Aceleradores de electrones Inflexiones del haz de electrones

11. Cabezal de tratamiento

12. Aceleradores de electrones • La exposición a la radiación se controla por dos sistemas de cámaras de ionización independientes; para transmisión integrada • Uno de ellos se designa como sistema primario y debe terminar la exposición al número correcto de unidades monitoras • Ellos también manejan el haz por medio de un lazo de retroalimentación

13. Monitor de diseño cámara de ionización • Dos cámaras independientes - verificación redundante de la dosis administrada • Cada cámara es segmentada - permite la retroalimentación para aplanamiento y simetría

14. Aceleradores de electrones • El otro sistema se denomina sistema secundario y generalmente su función es terminar la exposición después de unos 0.4 Gy adicionales • La mayoría de los aceleradores modernos también tiene un temporizador que terminará la exposición si ambos sistemas de cámara de ionización fallan ¡¡¡Defensa en profundidad en operación!!!

15. Aceleradores de electrones Los aceleradores modernos tienen muchas opciones de tratamiento, por ejemplo • Con rayos X o electrones (modo dual) • Múltiples energías • 2 energías de rayos X • 5 o más energías de electrones

16. Aceleradores de electrones Complejidad del cabezal para lidiar con múltiples energías y modalidades • Diferentes filtros de aplanamiento y láminas de dispersión en un 'carrusel' • Cámaras monitoras • Colimadores

17. Aceleradores de electrones • Los colimadores de rayos X pueden ser (1) • Rectangulares (convencionales) • La transmisión a través de los colimadores debe ser menor del 2% del haz primario (abierto)

18. Aceleradores de electrones • Los colimadores de rayos X pueden ser (2) • Colimadores Multi-Láminas (MLC) • La transmisión a través de los colimadores debe ser menor del 2% del haz primario (abierto) • La transmisión entre las láminas se debe verificar para garantizar que sea menor que la especificación del fabricante MLC Siemens

19. Aceleradores de electrones • Aplicadores de electrones: éstos pueden ser • De lados abiertos; en el caso de los aplicadores modernos que emplean láminas de dispersión dobles o haces escaneados • Encerrados; en el caso de los aceleradores viejos que emplean láminas de dispersión sencillas • Ambos tipos han de ser verificados respecto a fugas • Adyacentes al haz abierto • En los laterales de los aplicadores Cono de electrones de lados abiertos Varian

20. Accesorios importantes • Cuñas • Cuñas dinámicas • Bloques • Colimador Multiláminas (MLC) • Imagen Electrónica Portal (EPID)

21. Ángulo Aceleradores de electrones • Cuñas • 3 o más cuñas fijas • Auto-cuña • Cuña dinámica • Modifican la distribución de dosis

22. Aceleradores de electrones • Cuña dinámica

23. Cuñas • Accesorio ‘estándar’ en el tratamiento • Se requiere por ej. en el tratamiento de mama, de cabeza y de cuello • La cuña dinámica resulta más popular porque: • No pesa • Es posible cualquier ángulo de la cuña • Pero difícil poner en servicio

24. Aceleradores de electrones • Colimador asimétrico

25. Lectura del colimador derecho Lectura de la rotación del colimador Lectura del colimador inferior Lectura del colimador izquierdo Lectura del brazo Aceleradores de electrones • Colimadores asimétricos • Lecturas en el brazo del linac

26. Colimador Multi-Láminas (MLC) • Utilizado para definir cualquier configuración de campo para los haces de radiación • Múltiples variantes del tema: • Diversos anchos de láminas (1cm a 0.4cm) • Reemplaza colimadores o adicional a colimadores normales

27. MLC instalado en Linac

28. MLC • La calidad de la definición del campo depende del ancho de las láminas • Siempre existe algo de fuga entre láminas • Por lo general la transmisión a través del MLC es mayor que a través de un colimador normal

29. Colimador Multi-Láminas (MLC)

30. MLC dinámico • El concepto es similar al de la cuña dinámica • Cuando el MLC se mueve durante el tratamiento diferentes partes del campo son blindadas lo que hace que se entreguen diferentes niveles generales de radiación en diferentes partes del haz: radioterapia modulada por intensidad

31. Modulación por intensidad MLC patrón 1 • Se logra empleando un colimador multi-láminas (MLC) • La configuración del campo se modifica paso a paso o dinámicamente mientras se administra la dosis MLC patrón 2 MLC patrón 3 Mapa de intensidad

32. IMRT instalada en linac Dos enfoques de la IMRT Múltiples campos individuales, cada uno de ellos de intensidad modulada en dos dimensiones

33. Dos enfoques de la IMRT Rotación continua de un haz ventilador unidimensional que consiste en muchos haces menores que pueden ser encendidos o apagados Tomoterapia

34. MLC Binario Detector anular en el lado de salida Escaneado Helicoidal Componentes de la tomoterapia helicoidal

35. Comentarios sobre laIMRT • La distribución de dosis mejor posible con fotones • Ningún eslabón intuitivo entre la configuración del MLC, las unidades monitor y la distribución de dosis administrada • Imposible sin computadoras en el diagnóstico, la planificación y la administración • Retos de QA

36. Imagen electrónica portal • Dispositivo para imágenes en el lado de la salida del haz del paciente para registrar el campo de tratamiento • Permite verificar que el campo fue administrado a la ubicación correcta en el paciente • Se dispone de muchos sistemas diferentes...

37. Siemens Varian Dispositivos de imagen electrónica portal en la práctica

38. Imagen electrónica portal Comparación de imágenes; de simulador y portal (la derecha)

39. ElectronBeam Primary Collimator Scattering Foil Ion Chamber Secondary Collimator Electron applicator Patient Haces de electrones • No se requiere blanco • Se emplea lámina de dispersión para obtener un haz más grande - la alternativa sería escanear el haz de lapicero con el empleo de campos electromagnéticos • Se requiere aplicador para obtener buena delineación del campo sobre el paciente

40. Aplicador de electrones en un acelerador lineal moderno Varian

41. Aplicadores de electrones • Pueden ser • De laterales abiertos en los aceleradores modernos con el empleo de láminas de dispersión dobles o haces escaneados • Encerrados, en los aceleradores viejos; y con empleo de láminas de dispersión sencillas • Han de ser verificados respecto a fugas • Adyacentes al haz abierto • A los laterales de los aplicadores

42. Aplicador de electrones Paciente Modelo de un aplicador de electrones para cálculos Monte Carlo

43. Aceleradores de electrones • Con tal número elevado de posibles configuraciones es esencial que se provean enclavamientos para evitar que se seleccionen combinaciones inapropiadas • También es esencial que el panel de control proporcione unaindicación clara de quéfunciones han sidoestablecidas

44. MLC control EPID control Linac control Aceleradores de electrones • Sistema de mando complejo • Dependencia de las computadoras

45. Modo clínico Modo de servicio Dosis y tiempo Opciones sencillas Más opciones Enclavamientos Configuración de parámetros Pantallas de operación del Varian Clinac

46. Aceleradores de electrones • Sistemas de verificación • Todos los fabricantes de aceleradores en la actualidad producen sistemas de verificación controlados por computadora los cuales proporcionan una comprobación adicional de que la configuración en la consola del acelerador esta correcta para • El funcionamiento apropiado del equipo y • Se corresponden exactamente con los parámetros determinados para cada paciente durante el proceso de planificación del tratamiento

47. Aceleradores de electrones • Fugas por el cabezal • La tasa de Kerma en Aire (AKR) a causa de la radiación de fuga en cualquier punto fuera del haz útil máximo, pero dentro de un área plana circular de radio 2 metros centrada en, y perpendicular a; el eje central del haz a la distancia normal de tratamiento; no ha de exceder 0.2% de AKR en el eje central del haz abierto. La medición debería ser realizada con el empleo de un grueso bloque de blindaje cubriendo el haz abierto

48. Aceleradores de electrones • Fugas por el cabezal • Excepto en el área definida en la diapositiva anterior la Tasa de Kerma en Aire debido a la radiación de fuga (excluyendo neutrones) en cualquier punto a 1 metro de la trayectoria de los electrones entre el origen de éstos y el blanco, o ventana de electrones; no ha de exceder 0.5%

49. Aceleradores de electrones • Neutrones • Éstos constituirán un problema solo si la energía de los rayos X es igual a, o mayor que, 15 MV • Los aspectos que resulta necesario considerar ante la presencia de neutrones incluyen: • Activación de los neutrones • Problemas del blindaje