Diseño de un blindaje para tratamientos de radioterapia intraoperatoria con electrones

Abstract

[ES] Uno de los tratamientos de radioterapia actualmente llevados a cabo es la modalidad de radioterapia intraoperatoria (IORT), que está ganando popularidad en los últimos años. En estos tratamientos, la irradiación se realiza dentro de la incisión producida quirúrgicamente tras la eliminación total o parcial del tumor, mediante el uso de un aplicador. Para ello, en una de sus modalidades, se administra directamente al lecho tumoral un haz de electrones utilizando diferentes combinaciones de aplicadores y energía del haz (de 6 a 12 MeV), adaptándose al escenario clínico del paciente. La IORT se utiliza para varios tipos de tratamientos, entre ellos el cáncer de mama. En este caso, y en general, la protección de la dosis cutánea es importante debido a que las altas prescripciones de dosis por fracción impartida pueden afectar a la cicatrización de la piel. La finalidad de este trabajo es generar un modelo computacional, mediante simulación Monte Carlo del equipo de radioterapia intraoperatoria con el que cuenta el Hospital Universitari i Politècnic la Fe de València, el Liac HWL de Sordina, para tras su validación, estudiar las dosis absorbidas en la piel y tejido fuera del campo útil, esto es alrededor del aplicador de diámetro de 5 cm y para diferentes energías de haz de electrones. Se pretende estudiar la posibilidad de mejorar el tratamiento en cuanto a la cicatrización se refiere, con el objetivo de mejorar el impacto visual de la cicatriz y acelerar el proceso de cicatrización para conseguir una mejora más rápida de los pacientes, con el diseño de un anillo total o parcial de plomo que se adapte a los aplicadores y se sitúe justo en la corona exterior del aplicador permitiendo así, de manera reglada, proteger la piel en estos tratamientos. Además, se debe verificar que añadir esta protección no altera la componente dispersa del haz, estudiando con la simulación que no se modifica el espectro del haz, así como la distribución de dosis

[CA] Un del tractaments de radioteràpia actualment duts a terme és la modalitat de radioteràpia intraoperatòria (IORT), que està guanyant popularitat en els últims anys. En aquests tractaments, la irradiació es realitza dins de la incisió produïda quirúrgicament després de l’eliminació total o parcial del tumor, mitjançant l’ús d’un aplicador. Per a això, en una de les seues modalitats, s’administra directament al llit tumoral un feix d’electrons utilitzant diferents combinacions d’aplicadors i energia del feix (de 6 a 12 MeV), adaptant-se a l’escenari clínic del pacient. La IORT s’utilitza per a diversos tipus de tractaments, entre ells el càncer de mama. En aquest cas, i en general, la protecció de la dosi cutània és important pel fet que les altres prescripcions de dosis per fracció impartida poden afectar la cicatrització de la pell. La finalitat d’aquest treball és generar un model computacional, mitjançant simulació de Monte Carlo de l’equip de radioteràpia amb el qual compta l’Hospital Universitari i Politècnic la Fe de València, el Liac HWL de Sordina, per a després de la seua validació, estudiar les dosis absorbides en la pell y teixit fora del camp útil, això és al voltant de l’aplicador de diàmetre de 5 cm i per a diferents energies de feix d’electrons. Es pretén estudiar així la possibilitat de millorar el tractament en quan a la cicatrització es refereix, amb l’objectiu de millorar l’impacte visual de la cicatriu i accelerar el procés de cicatrització per aconseguir una milloria mes ràpida dels pacients, amb el disseny d’un anell total o parcial de plom que s’adapte als aplicadors i se situe just en la corona exterior de l’aplicador permanent així, de manera reglada, protegir la pell d’aquests tractaments. A més, s’ha de verificar que afegir aquesta protecció no altera la component dispersa del feix, estudiant amb la simulació que no es modifica l’espectre del feix.

[EN] One of the radiotherapy treatments currently performed is the intraoperative radiotherapy modality (IORT), which has been gaining popularity in recent years. In these treatments, irradiation is performed inside the surgically produced incision after total or partial removal of the tumour, through the use of an applicator. For this, in one of these modalities, an electron beam is administered directly to the tumour bed place using different combinations of applicators and beam energy (from 6 to 12 MeV), adapting to the clinical scenario of the patient. IORT is used for several types of treatment, including breast cancer. In this case, and in general, skin dose protection is important because high dose prescriptions per fraction delivered can affect skin healing. The aim of this work is to generate a computational model, by means of Monte Carlo simulation of the intraoperative radiotherapy equipment available at the University Hospital la Fe in Valencia, the Laic HWL Sordina, in order to study, after validation, the doses absorbed in the skin and tissue outside the useful field, this is around the applicator with a diameter of 5 cm and for different electron beam energies. The aim is to study the possibility of improving the treatment in terms of healing, with the aim of improving the visual impact of the scar and accelerating the healing process to achieve a faster improvement in patients, with the design of a total or partial lead ring that adapts to the applicators and is located just on the outer crown of the applicator, thus allowing, in a regulated manner, to protect the skin in these treatments. In addition, it must be verified that adding this protection does not alter the scattered component of the beam, studying with the simulation that the spectrum of the beam is not modified.