Hadronterapia: estudio teórico y experimental de parámetros físicos que intervienen en dosimetría de hadrones

M. E. GALASSI; A. MIRANDOLA; A. MAIRANI; S. MOLINELLI; G. VILCHES-FREIXAS; F. QUIROGA; M. CIOCCA

Cordoba

Congreso; 4to Congreso de Radioquimioterapia y Braquiterapia. 7ma Jornada de Física Médica.; 2013

Fundacion Marie Curie

La hadronterapia es una técnica de radioterapia en la que se utilizan iones livianos como radiación ionizante. El perfil de dosis en agua líquida presenta un pico agudo a una profundidad bien definida (pico de Bragg), luego del cual la dosis cae abruptamente a valores despreciables, lográndose gran precisión balística en el volumen a irradiar. La dosimetría está basada en un formalismo dosis-en-agua que requiere factores de corrección. Entre ellos, el que introduce mayor incerteza es el cociente de poderes de frenamiento agua-aire (SPR), cuyo cálculo es muy complejo ya que debe considerarse el espectro completo de partículas en el punto de interés.   Objetivos   Estudiar teórica y experimentalmente SPR, evaluando errores y su influencia en dosimetría.  Metodología, resultados y discusión   Poderes de frenamiento de H+ y C6+ sobre aire (Sa) y agua líquida (Sw) son calculados teóricamente utilizando un modelo mecánico-cuántico de onda distorsionada para describir el proceso de ionización. Comparaciones con datos recomendados por ICRU muestran buen acuerdo. Sin embargo, SPR calculados (primera aproximación) como cocientes entre valores teóricos de Sw y Sa  presentan diferencias mayores al 5% respecto del mismo cociente realizado con valores recomendados, demostrando la sensibilidad de este factor. Rangos prácticos y residuales de protones e iones, determinados utilizando picos de Bragg medidos en la facilidad del Centro Nacional de Hadronterapia Oncológica de Italia (CNAO), permiten calcular SPR aplicando la prescripción de IAEA (para protones) y otro modelo semiempírico para carbono. Si bien el protocolo de dosimetría propone un valor constante SPR=1.13 para C6+, desviaciones importantes respecto a este valor se observan en la región del pico de Bragg.     Conclusiones   Mejorar las incertezas en dosimetría de iones es de crucial interés. Se está trabajando actualmente en un código Monte Carlo que contemple los procesos multielectrónicos que se producen en la traza de iones múltiplemente cargados.      Key words: Hadronterapia, dosimetría, iones