Dosimetría en vivo en radioterapia empleando un dispositivo electrónico de imagen portal (EPID)

Abstract

La radioterapia es una técnica de tratamiento que requiere exigentes controles de calidad. La radiación más utilizada consiste en fotones de rayos X de alta energía generados por un acelerador lineal de electrones. La verificación pretratamiento es un procedimiento habitual en tratamientos de gran complejidad, como, por ejemplo, en los de intensidad modulada (IMRT, Intensity Modulated Radiation Therapy). La dosimetría “in vivo”, en cambio, consiste en el registro de dosis con el paciente ya en la mesa de tratamiento. Por otro lado, los aceleradores de última generación incluyen distintos dispositivos de imagen para visualizar que el paciente está en la posición que se ha previsto en la simulación del tratamiento. Uno de estos dispositivos es el dispositivo electrónico de imagen portal (EPID, Electronic Portal Imaging Device), el cual ha sido utilizado por muchos autores con fines dosimétricos, tanto pretratamiento como para dosimetría “in vivo”. El objetivo de este trabajo es doble: por un lado, mejorar un método de dosimetría portal pretratamiento ya desarrollado previamente y, por otro lado, desarrollar un procedimiento de dosimetría portal de tránsito, aplicable a dosimetría portal “in vivo”, y que aporta información bidimensional en forma de dosis absoluta. Primeramente, se presenta un método de dosimetría pretratamiento basado en EPID partiendo de las imágenes de tomografía computarizada (TC) tomadas de un EPID y su utilización posterior como maniquí de control de calidad sin modificar el modelado del planificador. Se introdujeron las correcciones dosimétricas necesarias para poder obtener valores de dosis absoluta en un plano. De este modo, se verifica la transmisión de datos, el cálculo dosimétrico y el modelado del planificador. Posteriormente, se desarrolló un procedimiento de dosimetría de tránsito. Siguiendo esta metodología y, a partir de los datos obtenidos de las imágenes TC, se simuló la presencia del EPID superponiendo estructuras de diferentes densidades a las imágenes TC de un maniquí antropomórfico. Para ello, se introdujeron diversas correcciones al cálculo del planificador, necesarias por la variación del espectro energético producida al interponer un maniquí entre el acelerador y el EPID. Estas correcciones se obtuvieron mediante medidas experimentales. Por medio del índice gamma, se evaluó la calidad de ambos métodos, obteniéndose valores del orden del 98 % para  (3 %, 3 mm) en dosimetría pretratamiento para tratamientos de IMRT dinámica. Los resultados fueron contrastados frente a las medidas proporcionadas por una matriz de cámaras de ionización, obteniéndose resultados similares. Sin embargo, en dosimetría de tránsito, se puede establecer el porcentaje del 95 % para  (5 %, 3 mm) como valor por debajo del cual se debe investigar el origen de las discrepancias. Al aplicarse a dosimetría “in vivo” (con paciente real), y a la vista de los resultados obtenidos, este método constituye un sistema complementario de control de calidad. A través de la dosimetría “in vivo” se puede detectar una incorrecta administración del tratamiento debida a factores que no se tienen en consideración en la dosimetría clínica, tales como la presencia de elementos ausentes en la simulación o la selección de un inmovilizador erróneo. Son necesarias investigaciones futuras para mejorar la precisión, automatizar la recogida de datos de la dosimetría “in vivo” e incorporarlas a la documentación clínica del paciente para su evaluación retrospectiva, y en especial los resultados en tratamientos de lesiones sometidas a movimiento respiratorio, así como en aceleradores sin filtro aplanador.