CÁLCULO DE LA DOSIS RECIBIDA EN ÓRGANOS DURANTE UN TRATAMIENTO DE CÁNCER DE MAMA CON TELETERAPIA MEDIANTE SIMULACIONES DE MONTE CARLO

Abstract

[ES] La radioterapia es un tratamiento para pacientes oncológicos que consiste en administrar una dosis de radiación sobre el tejido canceroso, con el fin de lesionarlo. La forma más común de realizar este tratamiento es mediante un haz de radiación externo, que en la mayor parte de los casos es generado por un acelerador lineal, LinAc. Dicho haz no alcanza exclusivamente la zona dañina, sino también a los tejidos sanos circundantes, pudiendo ocasionar efectos nocivos en el paciente. La planificación del tratamiento de cada paciente ha ido adquiriendo importancia hasta convertirse en una parte fundamental de la radioterapia. Los sistemas de planificación usados actualmente en hospitales se basan en algoritmos deterministas, los cuales se ven limitados ante la presencia de heterogeneidades al no poder determinar correctamente el transporte lateral de electrones ante cambios de densidad. Esto conlleva a predicciones poco precisas que pueden ocasionar resultados indeseados tras el tratamiento. En este trabajo se realiza una simulación del transporte de radiación empleando el código de Monte Carlo, buscando demostrar que esta alternativa ofrece resultados más exactos que los sistemas de planificación convencionales. En concreto, se ha simulado la irradiación de un seno con un acelerador lineal en una paciente con cáncer de mama. Para esto se ha realizado previamente un modelo tridimensional del torso de la paciente mediante la segmentación de las imágenes pertenecientes a una tomografía computarizada, TC, real. En la elaboración de este trabajo se han precisado de diferentes softwares. Se ha utilizado Mimics y 3 Matic para la segmentación de las imágenes, Abaqus para generar un mallado de las estructuras, y finalmente el código MCNP62 para realizar la simulación. Una vez obtenidos los resultados de esta, se analiza la dosis absorbida por cada órgano y se determina la eficacia de este proceso.

[EN] Radiation therapy is a treatment for cancer patients that involves giving a dose of radiation to the cancer tissue in order to injure it. The most common way to perform this treatment is through an external radiation beam, which in most cases is generated by a linear accelerator, LinAc. This beam does not only reach the harmful area, but also the surrounding healthy tissues, and can cause harmful effects in the patient. Treatment planning for each patient has grown in importance to become an essential part of radiation therapy. The planning systems currently used in hospitals are based on deterministic algorithms, which are limited by the presence of heterogeneities because they cannot correctly determine the lateral transport of electrons due to changes in density. This leads to inaccurate predictions that can lead to unwanted outcomes after treatment. In this work, a radiation transport simulation is performed using the Monte Carlo code, seeking to demonstrate that this alternative offers more accurate results than conventional planning systems. Specifically, irradiation of a breast with a linear accelerator has been simulated in a patient with breast cancer. For this, a three-dimensional model of the patient¿s torso has been previously performed by segmenting the images belonging to a real CT scan. In the elaboration of this work different software have been required. Mimics and 3 Matic have been used for the segmentation of the images, Abaqus to generate a mesh of the structures, and finally the code MCNP62 to perform the simulation. Once the results are obtained, the dose absorbed by each organ is analyzed and the efficacy of this process is determined.