Simulación de un búnker de radioterapia y obtención de dosis en el paciente debido a la dispersión producida en las paredes e introducción a la obtención de mapas de dosis

Abstract

Se realizaron múltiples simulaciones Monte Carlo utilizando Geant4, donde para cada una de ellas se simularon historias de fotones. Mediante el uso de Geant4 se construyó el bunker de radioterapia del Hospital Universitario San Ignacio para el acelerador Elekta Axesse, donde las barreras tenían una composición equivalente al concreto Portland. Se envió un haz de radiación de 6MV en 4 orientaciones de haz que inciden sobre una esfera ICRU ubicada en el isocentro. Esto con el fin de determinar la contribución de la radiación dispersa en los fantomas que actuaban como paciente y piel del paciente. Además, se creó otra esfera ICRU que se ubicó a 2 metros de la esfera que simula el paciente, para determinar cuál sería la dosis que recibiría otra persona situada en esta ubicación. Se realizó una última simulación en la que se crearon dos cubos con composición equivalente al aire, que actuaban como voxels, y se colocaron también a 2 metros de la esfera que representaba al paciente. El objetivo era determinar la incertidumbre asociada a la dosis determinada en voxels de cierto tamaño. Siendo una etapa preliminar en el estudio de factibilidad para la elaboración de mapas de dosis.

Los resultados obtenidos revelaron que la contribución al total recibida por el paciente y debida la dispersión de la radiación en las paredes es del 0,011%, y en la piel es del 0,025%. Aunque estas cifras son bajas, es la primera vez que se reliza una cuantificación de este valor. Además, se determinó que la dosis que una persona podría recibir en el interior del búnker durante un tratamiento es del 0,475% de la dosis que recibe el paciente. Si bien esta situación es poco probable debido a las medidas de seguridad actuales en los centros de radioterapia, proporciona información valiosa para mejorar los protocolos de seguridad y prepararse para situaciones excepcionales. Finalmente, se determinó que la incertidumbre estadística que se puede alcanzar en la determinación de la dosis para un vóxel de 20 cm en cada lado es del 0,36%, y para un vóxel de 50 cm en cada lado resultó ser del 0,12%, lo cual representa un panorama alentador para la obtención de mapas de dosis mediante Geant4.