Estudio de protección radiológica respecto a la dosis periférica originada alrededor de un Acelerador Lineal (LinAc) para radioterapia intraoperatoria mediante simulaciones de Monte Carlo

Abstract

[ES] La radioterapia intraoperatoria consiste en irradiar de forma externa durante una intervención quirúrgica y es actualmente uno de los tratamientos más utilizados contra determinados tipos de cáncer. A pesar de las estructuras de blindaje que protegen el haz, existe una componente de dosis dispersa que se escapa del cabezal del acelerador. El presente Trabajo Final de Grado tiene como finalidad analizar la radiación dispersa que es producida en concreto por el acelerador lineal intraoperatorio Mobetron instalado en el hospital de San Jaime en Torrevieja (Alicante). Uno de los principales problemas es la escasez de estudios de protección radiológica útiles en las fases de legalización de los equipos. Por ello, este trabajo pretende ofrecer una herramienta útil para futuros usuarios que permita de forma sencilla estimar la dosis dispersa, evaluar las instalaciones y calcular la carga de trabajo para mantener la seguridad de los profesionales y el público del hospital. Para llevar a cabo esta tarea, se diseñó un modelo del cabezal del acelerador lineal, y tras mallar el modelo, se realizaron simulaciones detalladas mediante el código de Monte Carlo MCNP versión 6. Con este trabajo se demuestra la posibilidad de trasladar el uso del método de Monte Carlo a los estudios de protección radiológica en radioterapia. Tras cuantificar la dosis dispersa se compararon los resultados con datos experimentales disponibles en la bibliografía. Las pequeñas discrepancias en los resultados pueden deberse a la limitada información de la geometría y los materiales que componen el acelerador lineal de la que se dispone. No obstante, los resultados teóricos pertenecen al intervalo de incertidumbre de los valores experimentales, lo cual demuestra que este método es una vía útil para estudiar la dosis dispersa en las proximidades de un acelerador lineal.

[EN] Intraoperative radiotherapy consists of external irradiation during a surgical intervention and is currently one of the most used treatments against cancer. Despite the shielding structures that protect the beam, there is a dispersed dose component that escapes from the accelerator head. The purpose of this Undergraduate Dissertation is to study the scattered radiation that is produced by the intraoperative linear accelerator Mobetron, which was installed in the hospital San Jaime in Torrevieja (Alicante). One of the main problems is the scarcity of radiological protection studies useful in the phases of legalization of equipment. Therefore, this work aims to offer a useful tool for future users that allows the estimation of the dispersed dose in a simple way, as well as evaluation of the facilities and the necessary shielding to maintain the safety of professionals and hospital public. To carry out this task, an approximate model of the linear accelerator head was designed, and after meshing the model, detailed simulations were carried out using the Monte Carlo code MCNP version 6. This study demonstrates the possibility of transferring the use of the Monte Carlo method to radiation protection studies in the field of radiotherapy. After calculating the disperse dose, the results were compared with experimental data available in the bibliography. Discrepancies in the results may be due to limited information on the geometry and materials that make up the linear accelerator. However, the theoretical results belong to the uncertainty interval of the experimental values, which shows that this method is a useful way to study the dispersed dose in the vicinity of a linear accelerator.