DPK and EDK theory and applications on nuclear medicine dosimetry

F. MALANO; P. PÉREZ; M. VALENTE

Carlos Paz

Congreso; 7 Congreso Latinoamericano de Física Médica; 2016

Asociación Latinoamaricana de Física Médica

Las prácticas médicas que utilizan radiofármacos basados en radionucleídos emisores alfa, beta y gama son usadas en la práctica clínica con diferentes propósitos, como el tratamiento y diagnóstico de enfermedades neoplásicas. La principal razón de su uso en medicina nuclear se debe a su capacidad para la localización de receptores específicos como órganos o grupos de células, y de sus características físicas de emisión de radiación ionizante. Las energías involucradas en los espectros de irradiación de los radiofármacos utilizados en tratamientos demandan la necesidad del análisis de la performance de los radionucleídos con el objetivo de minimizar el potencial daño y los efectos colaterales en los tejidos vecinos.Las estrategias implementadas en dosimetría interna intentan calcular la correspondiente dosis debida a la radiación ionizante y las cantidades radiobiológicas necesarias para estimar los potenciales riesgos y la efectividad de la terapia. Las mediciones directas in vivo suelen ser la mejor opción para esto, pero resultan difíciles de implementar en la práctica clínica cotidiana. Entonces, la distribución de dosis entregada en el paciente debe ser deducida siguiendo esquemas dosimétricos provistos de modelos biocinéticos. La evaluación dosimétrica indirecta comprende al menos tres métodos bien extendidos: el esquema dosimétrico basado en el uso de valores S, la distribución de dosis calculada por medio de la convolución de núcleos de dosis y la estimación de la energía entregada por medio simulaciones Monte Carlo.Es aceptado que la técnica de simulación Monte Carlo constituye la más precisa para el cómputo de la dosis absorbida en medios no homogéneos al contemplar diferentes tejidos, pero su elevado costo computacional para lograr una estimación de dosis realista, convierten a esta opción en impracticable para el uso clínico diario hasta el momento.El objetivo del presente trabajo es el de proveer una visión general de la física utilizada en dosimetría interna, así­ como implementar algunas metodologías que pueden resultar útiles para prácticas de medicina nuclear. La falta de sistemas integrados para el cómputo de la distribución de dosis por medio de diferentes aproximaciones analíticas, determinísticas y/o estocásticas, a nivel de órgano o voxel, que tengan en cuenta la biocinética y consideren simultáneamente emisores alfa, beta y gama e incluyan inhomogeneidades en el tejido, resalta la relevancia potencial de los beneficios del texto.En pos de proveer una herramienta de cálculo simplificado, todos los modelos propuestos se implementaron e integraron en un paquete de software específico denominado DOSIS. Éste incluye una interfaz gráfica dedicada a obtener las aproximaciones dosimétricas deseadas guiando al usuario a través de diferentes modalidades. La dosimetría planar se realiza utilizando imágenes centellográficas y teniendo en cuenta los modelos biocinéticos correspondientes. Las imágenes de pacientes obtenidas en equipamientos de PET-CT o SPECT-CT se utilizan para realizar dosimetría a nivel de órgano y/o voxel por medio de la convolución de núcleos o cálculos Monte Carlo. Se presentan avances en el desarrollo de un sistema de cálculo dedicado a integrar los diferentes pasos involucrados en la estimación de dosis en dosimetría interna considerando diferentes métodos de cálculo.