Análisis de sensibilidad de la influencia de la energía media y FWHM de la fluencia inicial de electrones en la determinación de un espectro de fotones Bremsstrahlung de un acelerador lineal

Abstract

[EN] El cálculo de dosis de manera correcta en pacientes sometidos a tratamientos de radioterapia requiere una descripción precisa de la fuente de radiación, ya que las posibles incertidumbres en la descripción del espectro se transmiten al cálculo de la dosis. Sin embargo, el conocimiento detallado de los parámetros del haz de electrones inicial, no es fácilmente alcanzable, por lo que muchas investigaciones ajustan los valores de la fluencia inicial de electrones por métodos de ensayo y error. El objetivo principal del presente trabajo es estudiar los efectos de las características del haz inicial de electrones en la distribución de dosis absorbida calculada mediante Monte Carlo para un haz de fotones de 6 MeV emitido por un acelerador lineal médico. Para ello, se propone una metodología para determinar la fluencia de electrones inicial antes de incidir en el blanco del acelerador lineal médico Elekta Precise. El método utilizado para la descripción de la fuente de radiación de electrones se basa en un Software de Incertidumbre y Análisis de Sensibilidad (SUSA) y utilizando el código de transporte Monte Carlo MCNP5 [1], [2]. Los parámetros derivados de los cálculos de SUSA son la energía promedio y el ancho a media altura (FWHM) de la distribución inicial de electrones. Con este programa se han generado un conjunto de 93 casos con diferentes combinaciones de estos parámetros. Se ha simulado el transporte de estos 93 espectros de electrones iniciales hacia el blanco del acelerador lineal produciendo de esta manera los correspondientes espectros de fotones Bremsstrahlung. Los resultados de los diferentes espectros de fotones generados han sido comparados con el espectro de fotones de 6 MeV real emitido por el linac Elekta Precise, que fue calculado y validado en trabajos anteriores. Esta comparación permite estudiar cómo la energía media y el FWHM de la fluencia inicial de electrones influyen en el espectro de fotones generado. El espectro de fotones de 6 MeV conocido se calculó mediante un método de deconvolución a partir de una matriz respuesta de dosis en profundidad. Este espectro ha sido validado por medio de la comparación de su curva de dosis en profundidad resultante en una cuba de agua con datos experimentales encontrándose la diferencia siempre por debajo al 1%.