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Tesis > TEMA

Física [ 418 tesis ]

Física Médica [ 5 tesis ]

Viteri Revelo, Jully Elizabeth. "Implementos de la técnica de irradiación total de piel con electrones y su verificación mediante dosimetría in vivo a través de detectores luminiscentes ópticamente estimulados" (2015-09-16) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La Irradiación total de piel con electrones (TSEI) es una técnica de radioterapia especial que a sido generalmente utilizada para el tratamiento de pacientes adultos con mycosis fungoide, tiene como objetivo suministrar una dosis uniforme a toda la piel del paciente sin afectar los demás órganos de manera significativa. La TSEI también a sido extendida para el tratamiento de otras enfermedades cutáneas tales como el sarcoma de Kaposi y scleromyxodema. El presente trabajo tuvo como objetivo la implementación de la técnica de TSEI así como su verificación mediante la dosimetría in vivo utilizando dosímetros luminiscentes ópticamente estimulados (OSLD) de óxido de aluminio dopados con carbono (Al2O3:C). Una amplia variedad de medidas dosimétricas se llevaron a cabo para el desarrollo de la técnica Stanford para TSEI. Entre las mediciones se encontró el ángulo de inclinación del gantry entre la horizontal y el eje central del haz, la verificación del perfil del campo, la distribución de dosis en profundidad y la determinación del factor de rotación. Para la verificación de la técnica se implementó la dosimetría in vivo con OSLD. Los dosímetros fueron calibrados en condiciones de TSEI, se calibraron en un rango de dosis de 10cGy a 300cGy y asimismo los OSLD fueron caracterizados para encontrar sus cualidades dosimétricas tales como la linealidad con la dosis y su dependencia con el ángulo de incidencia del haz de radiación. Todas las mediciones se realizaron a una distancia de 440cm de SSD de un acelerador lineal Varian Clinac 2100C operando bajo la modalidad de alta tasa de dosis (HDR) con electrones de 6MeV perteneciente al Centro de Terapia Radiante CEDITRIN. Se encontró un ángulo de inclinación de gantry de ±16º desde el eje horizontal, el cual garantiza la uniformidad de la dosis de ±10% sobre una región de más de 170cm de largo de acuerdo al perfil del campo obtenido. También se midió varios puntos excéntricos con OSLD los cuales reportaron para el eje vertical un 2% menos de dosis a los 14cm respecto de la dosis en el eje central y para la distancia de 28cm un 3% más de dosis. Por otro lado el factor de rotación obtenido con OSLD reportó una diferencia del 2.35% respecto al obtenido con la cámara de ionización de placas plano paralelas ROOS, su verificación es de vital importancia ya que representa la disminución de la dosis para cada campo dual debido a la contribución de los campos adyacentes. Los resultados encontrados para la implementación de la dosimetría in vivo reportaron que los dosímetros tienen una respuesta lineal de acuerdo a la dosis recibida en el rango de los 10cGy hasta los 300cGy, de tal manera que no se produce supralinealidad alguna. Con respecto a la dependencia angular de los OSLD para la geometría que corresponde a las condiciones de tratamiento, se encontraron desviaciones menores al 6.5% hasta 75°y desviaciones menores al 48% para 90° y 270° respecto de 0°. Cuando se evalúo la dependencia angular en una geometría semi-ideal, se encontraron desviaciones menores al 1% hasta 75° y desviaciones menores al 16% para 90° y 270° respecto de 0°y para el tercer arreglo que representó una geometría ideal, se encontraron desviaciones menores al 1,3% en todos los ángulos de incidencia respecto de 0°. Finalmente, se evalúo la dosimetría in vivo en 4 pacientes, reportándose desviaciones menores a ±10% entre lo prescrito y lo medido con los OSLDs, estando acorde con los datos encontrados en la literatura y con las recomendaciones protocolarias. Por los resultados obtenidos mediante la dosimetría in vivo con OSLDs implementada se puede concluir que la técnica Stanford para la irradiación total de piel con electrones se logró desarrollar con gran éxito.

Hernández Piedrahita, Pablo Andrés. "Dosimetría para tratamientos de radioterapia utilizando sensores MOSFET" (2015-10-26) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Vallejo Rueda, Josué David. "Dosimetría in vivo mediante OSLD, en tratamientos de radioterapia de intensidad modulada IMRT" (2015-11-25) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Con el avance de las técnicas de tratamiento en radioterapia, la IMRT o radioterapia de intensidad modulada, parece ser la técnica de elección comparada con la radioterapia conformada 3DCRT. Una de sus características es la generación de mapas de fluencia de dosis no uniformes y altos gradientes, con el objetivo del escalamiento de dosis, mejor conformación del volumen blanco y una menor dosis en órganos en riesgo. Esta técnica requiere entonces de una precisa delimitación de las estructuras, una correcta y precisa inmovilización y controles de calidad que, aseguren que, las discrepancias entre la dosis planificada y la dosis entregada son mínimas. En la presente tesis se desarrolló e implementó una metodología novedosa para la realización de dosimetría in vivo, utilizando dosímetros OSL. Primero, se estudiaron los fundamentos básicos de la IMRT, posteriormente se estudió la física de los dosímetros OSL. Fue necesario caracterizar los OSL para determinar sus características dosimétricas, estas caracterizaciones se las realizó con un acelerador lineal marca Siemens, modelo Mevatron. Se encontró que para las geometrías de irradiación a utilizar nuestros OSL presentan una baja dependencia angular (alrededor del 2%) y en el rango de irradiación (hasta los 400 cGy) estos dosímetros presentan una respuesta lineal con la dosis, comparada con cámara de ionización. La metodología propuesta, consistió en determinar en mapas de fluencia de IMRT, zonas de bajo gradiente, a partir de los mapas de fluencia exportados por el sistema de planificación MIRS 5.0. Se procesó matemáticamente los mapas de fluencia utilizando MATLAB para determinar las zonas de menor gradiente, se determinó las coordenadas (x,y) a partir del eje central. Para la realización de mediciones dosimétricas, se recomienda ubicar cualquier dosímetro en zonas de dosis homogénea, por lo que, las regiones encontradas en nuestro trabajo, serían adecuadas comparadas con mediciones en el eje central, donde pueden haber altos gradientes de dosis. Como se halló en la realización de este trabajo, la determinación de estas zonas homogéneas de dosis es modificada por la presencia de campos opuestos. Se procesó la información de los mapas de fluencia del campo directo en el máximo, y el campo opuesto hasta la misma profundidad, se determinaron las coordenadas de menor gradiente y se procedió a medir tanto en fantoma como en paciente. Se analizó también el aporte de radiación dispersa, que producen los otros campos al punto de medición, esto se evidenció pues con la metodología propuesta, las dosis registradas por los dosímetros, en general, tenían valores mayores a los esperados, reportados por el sistema de planificación. Se compararon las desviaciones de mediciones respecto a los valores teóricos, tanto para el eje central, como para el punto de menor gradiente, determinado por esta metodología. De los resultados obtenidos en fantoma, las mediciones en eje central, pueden tener desviaciones mayores al 5% mientras que, las mediciones en el punto desplazado, tuvieron errores menores al 5%, que concuerda con lo esperado en la realización de la tesis. De los resultados en paciente, todas las mediciones en eje central tuvieron errores menores al 5%, de las mediciones en el punto desplazado, solo una de ellas tuvo un error del 5,3%, pero se recomienda dar continuidad al trabajo, con un volumen considerable de pacientes, para poder validar la implementación clínica de la técnica.

Girard, Gisele. "Protocolo de control de calidad y comisionamiento de fantoma para imágenes de tomografía computada" (2016-04-08) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El control de los equipos de tomografía computada es indispensable para obtener una adecuada calidad de imagen y asegurar que la dosis recibida por el paciente sea tan baja como sea posible. Fue diseñado un plan de comisionamiento para el fantoma Catphan® 700, el cual consta de 17 pruebas relativas al control de calidad en TC. Mediante la utilización de este fantoma se han logrado verificar 22 parámetros que hacen al control y aseguramiento de calidad del sistema de TC: sistema de alineación del paciente, ancho de corte, desplazamiento de la camilla, simetría circular del sistema de visualización, linealidad espacial en los ejes x, y, z, dimensiones de pixel, linealidad de volumen, resolución espacial, MTF, sensitometría, linealidad del número CT, escala de contraste, curva de calibración para planificación de radioterapia, resolución de bajo contraste, exactitud de número CT, nivel de ruido, uniformidad del número CT, fracción de uniformidad, artefactos y consistencia en tres dimensiones. En ciertos parámetros fueron descriptos más de un método de medición, por ejemplo, ancho de corte y resolución espacial, entre otros. También se midieron parámetros dosímetricos: CTDI en aire y en volumen con maniquíes de cabeza y de abdomen y fue calculado el producto dosis-longitud. El protocolo de utilización del fantoma fue puesto en práctica en dos tomógrafos pertenecientes a Hospitales de la Ciudad de Buenos Aires: Hospital General de Agudos “Dr Ignacio Pirovano” e Instituto de Oncología “Ángel H. Roffo”. En ambos casos, los parámetros evaluados se encuentran dentro de las tolerancias especificadas en las correspondientes referencias internacionales. Como herramienta de cálculo y de registro, fueron creadas diversas planillas en formato hoja de cálculo que facilitan las tareas gráficas y analíticas de los profesionales encargados del aseguramiento de la calidad en el servicio. Finalmente, se elaboró un modelo de informe para proporcionar a los usuarios de los equipos al final de las mediciones. Las pruebas de control de calidad descriptas en este documento proporcionan una base para el establecimiento de un programa de control de calidad de TC y de este modo velar por la mejora continua del sistema de salud en Argentina.

Abstract:
The quality control of CT equipments is essential to obtain an adequate image quality and ensure that the dose received by the patient is as low as possible. It was designed a plan for commissioning Catphan® 700 phantom, which consists of 17 tests relating to quality control in CT. Using this phantom has been able to verify 22 parameters that make control and quality assurance of the CT system: slice thickness, patient alignment system, spatial resolution, displacement of the table, circular symmetry display system, spatial linearity in the x, y, z axis, pixel dimensions, linearity volume, spatial resolution, MTF, sensitometry, linearity of the number CT, contrast scale, calibration curve for radiotherapy planning, low contrast resolution, accuracy CT number, noise, uniformity number CT, fraction uniformity, artifacts and consistency in three dimensions. In certain parameters they were described over a measurement method, for example, slice thickness and spatial resolution, among others. Dosimetric parameters were also measured: CTDI in air and in volume with head and abdomen phantom, and was calculated dose-length product. The use of phantom protocol was implemented on two CT scanners Hospital belonging to the City of Buenos Aires: Acute General Hospital "Dr Ignacio Pirovano" and Institute of Oncology "Angel H. Roffo". In both cases, the evaluated parameters are within the tolerances specified in the relevant international references. As a tool for calculating and recording, various forms were created in sheet format to facilitate calculation and analytical graphics professionals responsible for quality assurance in service tasks. Finally, a report model was developed to provide users of the equipment at the end of the measurements. The quality control tests described in this paper provide a basis for the establishment of a quality control program of TC and thus ensure continuous improvement of the health system in Argentina.

Pozzi, Emiliano César Cayetano. "Estudios radiobiológicos de la Terapia por Captura Neutrónica en Boro (BNCT) para el tratamiento de cáncer bucal y metástasis hepáticas a nivel experimental" (2016-04-22) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La Terapia por Captura Neutrónica en Boro (BNCT) es una aplicación de la tecnología nuclear al área biomédica, que se basa en la acumulación selectiva de compuestos borados dentro del tumor y la subsiguiente irradiación con neutrones, generando una reacción de captura neutrónica que libera radiación de partículas de alta transferencia lineal de energía (LET) y corto alcance que resultan letales para la célula. De esta manera BNCT dañaría preferencialmente el tumor sin causar daño significativo al tejido normal. Nuestro grupo demostró la eficacia terapéutica de la aplicación a nivel experimental de distintos protocolos de BNCT in vivo, utilizando las fuentes de neutrones disponibles inicialmente, es decir los reactores nucleares de experimentación RA-1 (San Martín, Buenos Aires) y RA-6 (Bariloche, Río Negro). Luego, en 2005, la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) construyó una fuente de neutrones térmicos para aplicaciones biomédicas de BNCT en el reactor nuclear RA-3 (Ezeiza, Buenos Aires). Entre los objetivos del presente trabajo se planteó realizar una adaptación y caracterización dosimétrica de la nueva fuente que permitiera realizar estudios radiobiológicos de BNCT en el modelo experimental de cáncer bucal de la bolsa de la mejilla del hámster. Se evaluaron las respuestas del tumor, tejido precanceroso y tejido normal en forma comparativa con las otras fuentes utilizadas anteriormente. Los conocimientos obtenidos en estos estudios se emplearon para llevar adelante líneas de investigación para optimizar los protocolos de BNCT, maximizando su eficacia terapéutica, minimizando su radiotoxicidad y evaluando su potencial aplicación a otras patologías. En este contexto y dado el interés de la comunidad internacional de explorar el potencial terapéutico de BNCT para el tratamiento de metástasis hepáticas, otro objetivo principal de esta tesis doctoral fue realizar una evaluación sistemática de la eficacia terapéutica del BNCT en un modelo experimental de metástasis hepática, y considerar la potencial radiotoxicidad del tratamiento sobre el hígado. Se realizó la puesta a punto de un modelo in vivo en ratas, se desarrolló y caracterizó dosimétricamente un sistema adecuado de blindaje para luego realizar los estudios de BNCT in vivo en la fuente del reactor RA-3. Se evaluó la respuesta del tumor y aspectos de la radiotoxicidad en hígado para contribuir al conocimiento de la radiobiología de BNCT en el tratamiento de esta enfermedad. Los conocimientos de la radiobiología de BNCT obtenidos en modelos experimentales permitirían optimizar BNCT para distintas patologías.

Abstract:
Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) applies nuclear technology to biomedicine. BNCT is based on the selective accumulation of boron compounds in tumor cells, followed by irradiation with neutrons. The capture reaction between a thermal neutron and a 10B atom gives rise to short range particles with high linear energy transfer (LET) that are lethal for the cell. Thus BNCT would damage tumor without causing significant damage to normal tissue. Our group demonstrated the therapeutic efficacy of the application of different experimental BNCT protocols in vivo employing the neutron sources initially available, i.e. the experimental nuclear reactors RA-1 (San Martín, Buenos Aires) and RA-6 (Bariloche, Río Negro). After that, in 2005, the National Atomic Energy Commission of Argentina (CNEA) built a neutron source for BNCT biomedical applications at the nuclear reactor RA-3 (Ezeiza, Buenos Aires). The first aim of the present PhD thesis was to adapt and dosimetrically characterize the new source to be able to perform BNCT radiobiological studies in the hamster cheek pouch oral cancer model. We evaluated the response of tumor, precancerous tissue and normal tissue, as compared to studies performed previously at other neutron sources. The knowledge contributed by these studies made it possible to undertake research projects devoted to optimize BNCT protocols, maximizing their therapeutic efficacy and minimizing their toxicity, and examining their potential for the treatment of other pathologies. Within this context, and based on the interest of the international community to explore the therapeutic potential of BNCT for liver metastasis, the next major aim of this PhD thesis was to perform a systematic evaluation of the therapeutic efficacy of BNCT in an experimental model of liver metastasis, considering the potential toxicity in liver. The in vivo experimental model in rats was adapted and characterized. Subsequently, a shielding device to perform the in vivo BNCT studies at the RA-3 facility was designed, constructed and characterized dosimetrically. Tumor response and potential liver toxicity were evaluated to contribute to the knowledge of BNCT radiobiology for the treatment of this pathology. The knowledge of BNCT radiobiology derived from experimental models would allow for the optimization of BNCT for different pathologies.

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