INVESTIGADORES
VALENTE Mauro Andres
congresos y reuniones científicas
Título:
DESARROLLO DE UN PROGRAMA VERSATIL PARA LA COMPARACION DE DISTRIBUCIONES DOSIMETRICAS EN IMRT
Autor/es:
EGLE SEMIRAMIS AON, MONICA GRACIELA BRUNETTO, GUSTAVO CASTELLANO, ROSANA AMÁLIA SANSOGNE, MAURO VALENTE
Lugar:
Alicante España
Reunión:
Congreso; XVII CONGRESO SOCIEDAD ESPAÑOLA DE FÍSICA MÉDICA Y SOCIEDAD ESPAÑOLA DE PROTECCION RADIOLOGICA; 2009
Institución organizadora:
SOCIEDAD ESPAÑOLA DE FÍSICA MÉDICA
Resumen:
Introducción    La correcta aplicación de tratamientos con radioterapia por modulación de intensidad (IMRT) requiere de procesos integrales de control de calidad (QA) para garantizar la seguridad y precisión de la técnica. En este sentido, uno de los principales aspectos de un programa de QA es la medición directa de la distribución de dosis correspondiente.    Sin embargo, debido a la complejidad intrínseca y la presencia de regiones de alto gradiente, se presentan numerosas dificultades para establecer un único sistema dosimétrico junto con un procedimiento específico. Esto hace necesario emplear complementariamente varios sistemas dosimétricos. Los procedimientos de verificación dosimétrica en IMRT consisten en determinaciones de la dosis en regiones de relativo bajo gradiente utilizando cámaras de ionización conjuntamente con películas dosimétricas. También pueden utilizarse otros sistemas dosimétricos como, por ejemplo, dispositivos de arreglos de detectores de semi-conductores, detectores termoluminiscentes (TLD), dosímetros químicos, como el de Fricke o poliméricos,  centelladores plásticos, etc.    En este marco, resulta imprescindible establecer criterios y mecanismos para cuantificar las comparaciones entre distribuciones de dosis determinadas con diferentes métodos. Las técnicas usuales consisten en cuantificar diferencias de dosis, distancia para coincidencia (DTA), y criterios compuestos como la “función gamma”.    Este trabajo presenta el desarrollo de un sistema original automatizado para el cálculo de la función gamma aplicable a distribuciones 1D y 2D provenientes de cualquier sistema dosimétrico, incluyendo determinaciones de dosis de carácter continuo o discreto aún considerando diferentes resoluciones entre los sistemas dosimétricos. El sistema, basado en algoritmos oportunamente diseñados, se encuentra integrado con una interfaz gráfica original (soporte MatLabÒ) que permite una fácil y cómoda interacción con el usuario. Como punto de partida, el sistema de cálculo integral se aplicó a distribuciones estándares, y posteriormente se lo utilizó para dosimetría en IMRT. Para esto se seleccionaron mapas de fluencias de haces obtenidos de un sistema de planificación, que fueron medidos con diferentes técnicas experimentales para su comparación. Materiales y métodos    El sistema integral de cálculo se basa en una serie de subrutinas que integran algoritmos computacionales escritos en plataforma MatLab. La interfaz gráfica, desarrollada en ambiente GUI de MatLab, permite la interacción eficiente y confortable con el operador, y ambos sistemas se integraron por medio de la generación de un ejecutable independiente y autónomo. Los sistemas dosimétricos utilizados fueron: películas Kodak X-OMAT V  escaneadas con un escáner de película VXR-16 dosimetry PRO, VIDAR ; una matriz bidimensional de diodos (MapCheck , Sun Nuclear) y dosímetros de gel de Fricke elaborados en forma de estratos delgados. Para las irradiaciones se utilizó el haz de fotones de un acelerador lineal Varian Clinac 6/100. Se seleccionaron varios campos típicos de IMRT  para chequear la performance de las diferentes técnicas dosimétricas cuantificadas y comparadas por medio del sistema integral desarrollado. La planificación de los correspondientes tratamientos se realizó con un sistema Xio (CMS Corp., St. Louis, MO, USA). Resultados y discusión    La primera etapa en la validación del sistema de cálculo desarrollado consistió en una serie de pruebas utilizando distribuciones estándares con geometrías sencillas generadas para este propósito. Los resultados mostraron la consistencia de los algoritmos desarrollados. Posteriormente, se utilizó el sistema para cuantificar comparaciones en campos típicos de IMRT, considerando como punto de partida una comparación cualitativa basada en el cálculo, visualización y superposición de curvas de isodosis y correspondientes histogramas dosis-superficie. Luego, se establecen las tolerancias para dosis y distancia necesarias (según las recomendaciones internacionales) para calcular la función gamma. Comparaciones entre técnicas experimentales y cálculo del planificador muestran, en general, un apreciable buen acuerdo entre las diferentes técnicas, hallándose diferencias significativas particularmente en regiones de alto gradiente de dosis. Conclusiones    El sistema integral de cálculo desarrollado, conformado por el programa de lectura y visualización de distribuciones de dosis, los algoritmos de cálculo de la función gamma y la interfaz gráfica, fue controlado y validado por medio de pruebas  preliminares.  Su aplicación a situaciones típicas de dosimetría para IMRT muestra que el sistema propuesto constituye una herramienta útil y versátil para el procesamiento de datos e imágenes orientado al cálculo y visualización de la función gamma para cuantificar comparaciones dosimétricas en técnicas modernas de radioterapia. Como próxima etapa se  prevén realizar controles para verificar la consistencia, establecer la confiabilidad y optimizar el tiempo de cálculo, de modo de alcanzar los requerimientos para implementar definitivamente el sistema.