Maestria en Fisica Medica 2023: Jose Antonio Cardenas Chavez

Maestría en Física Médica (grado otorgado el 3 de febrero de 2023 en la Facultad de Ciencias de la UNI)

Tesista: Jose Antonio Cardenas Chavez

Asesor: Dr. Carlos Javier Solano Salinas

Asesor externo: Dr. Carlos Daniel Venencia

Titulo de la tesis: “DESARROLLO DE UN SISTEMA DE CÁLCULO INDEPENDIENTE EN BRAQUITERAPIA HDR PARA UNA UNIDAD microSelectron®»

Resumen:  Aun cuando la exactitud de los cálculos de dosis en Braquiterapia ha sido verificada en el comisionamiento y durante los tests periódicos de control de calidad, existe la posibilidad de error en la aplicación de cada tratamiento [1]. Por ello, se ha desarrollado una aplicación totalmente automatizada para recalcular la dosis absorbida que estima un TPS (“treatment planning system” – sistema de planificación de tratamiento) sobre los puntos que el Físico ha definido como de interés dosimétrico en la planificación de un tratamiento de braquiterapia HDR (“high-dose rate” – alta tasa de dosis).

La unidad de tratamiento empleada fue microSelectron® Digital (HDR-v3), con TPS Oncentra® 4.3 y trabajando con fuente de 192Ir. El primer reto a vencer fue la apertura e importación del archivo DICOM (“digital imaging and communications in medicine” – comunicaciones e imágenes digitales en medicina) de tratamiento, que normalmente esta encriptado, aspecto que fue resuelto con la ayuda del lenguaje de programación Python®; asimismo, la ecuación de tasa de dosis planteada por el tratado TG 43 [2] fue modelada en los 2 formalismos expuestos en dicha publicación, tomando en cuenta así como optimizando la recomendación de Lachaine et al. [1] para el mas elaborado de estos 2 formalismos de cálculo.

Se trabajó con una base de datos de 100 planificaciones en donde se comparó la variación porcentual de lo calculado por la aplicación construida respecto del TPS. Como resultado de esta comparación se obtuvo que el 97.15% de los 1650 puntos de control analizados estaban en un margen de ±10% para el formalismo 1D, mientras que para 2D se obtuvo ±3% en el 97.03%. En conclusión, la aplicación desarrollada, bautizada como HyDRax, es aceptable para uso clínico en su variante 2D, ya que en ningún caso se violo el umbral máximo recomendado de ±20% [3].

Maestría en Física Médica 2017: Eduardo Becquer Carrasco Solis

Maestría en Física Médica (grado otorgado el 15 de noviembre de 2017 en la Facultad de Ciencias de la UNI)

Tesista: Eduardo Becquer Carrasco Solis

Asesor: Dr. Carlos Javier Solano Salinas

Co-Asesor: Dr. José Fernando Marquez Pachas

Titulo de la tesis: “Creación de un software de cálculo dosimétrico para aplicadores planos del sistema de Braquiterapia Electrónica – Intrabeam”

Resumen:  En este trabajo se desarrolló un software que realiza cálculos dosimétricos para aplicadores planos de un equipo intrabeam, el cual ayuda a optimizar el tiempo de cálculo en procedimientos clínicos de radioterapia intraoperatoria. Los cálculos se realizan en un entorno gráfico interactivo que muestran en la pantalla los parámetros de interés y las correspondientes distribuciones de dosis. Para ello se selecciona un determinado tipo de aplicador, luego se introduce la dosis de prescripción y la profundidad de cálculo. Con estos datos el software muestra en la pantalla los parámetros dosimétricos y las distribuciones de dosis.
Las medidas experimentales se realizaron en el Instituto Nacional de Enfermedades Neoplásicas y consta de tres partes. La primera consiste en la determinación de la tasa de dosis a diferentes profundidades en los 6 aplicadores planos, el cual se midió con una cámara de ionización soft X ray de 0.053 cm3 y un fantoma de agua que permite el movimiento vertical de la cámara de ionización. La segunda parte consiste en la determinación de las distribuciones de dosis (en el plano paralelo al eje del intrabeam) en cada uno de aplicador, mediante la dosimetría de películas, para ello se utilizó un fantoma de agua, un escáner Epson 10000XL y películas radiocrómicas.
En la tercera y última parte de este trabajo se ha desarrollado un software de cálculo dosimétrico utilizando la plataforma de programación Visual Studio. Este software permite almacenar la información dosimétrica generada del comisionamiento del equipo, los que a su vez sirven para realizar los diferentes cálculos ejecutados por el software. Además, este software permite actualizar los datos dosimétricos fácilmente mediante la sustitución de los archivos generados en el comisionamiento.
El proceso de validación del software mostró variaciones máximas del 1.2% en comparación con los datos dosimétricos medidas experimentalmente. Este resultado está dentro de los valores tolerables para su uso rutinario y muestra la confiabilidad del software desarrollado.
Las características de este software permiten una ayuda continua al médico radioncólogo para realizar los cálculos dosimétricos y visualizar las distribuciones, ya que con los métodos tradicionales de cálculo no se puede.

ver tesis en Tesis 09112017.pdf

y la presentación en Sustentacion de tesis15nov2017

Maestría en Física Médica 2016: Fiorella Ubillus Mattos

Maestría en Física Médica (grado otorgado el 28 de noviembre de 2016 en la Facultad de Ciencias de la UNI)

Tesista: Fiorella Ubillus Mattos

Asesor: Dr. Carlos Javier Solano Salinas

Co-Asesor: Dra. Carmen Sandra Guzman Calcina

Titulo de la tesis: “Calculo de Dosis absorbida en plano medio aplicando el metodo de dosimetria in vivo durante irradiacion de cuerpo entero”.

Resumen:  La irradiación de cuerpo total (ICT) con haces de fotones es una técnica y principal componente utilizado en el tratamiento interdisciplinario de enfermedades cancerígenas del tipo hematopoyéticas, como la Leucemia o Cáncer a la sangre, tal que permita la inmunosupresión del paciente a altas tasas dosis a fin de lograr las condiciones de esterilidad necesarias para realizar transplantes de médula ósea. Para esto es necesario primero prescribir la dosis en el plano medio (mitad del paciente bajo corte sagital) y obtener una distribución aproximadamente exacta de la dosis (rango de desviación de  10% de la dosis prescrita) en todo el cuerpo; además de considerar la protección de órganos en riesgo como los pulmones. En este trabajo se plantea desarrollar un método capaz de calcular valores de dosis en plano medio del paciente a partir de datos de entrada y salida, medidos en un volúmen simulador del cuerpo humano (fantoma), durante dosimetrá in vivo. Para el desarrollo de este trabajo se usó un fantoma homogéneo (simulador del tórax), el cual fue irradiado de forma bilateral y por compensación de forma AP y PA, con haces de fotones de 6 MV generados por el Acelerador Lineal Clinac 2100C; a manera de evaluar su respuesta y efectuar el cálculo de dosis absorbida en cualquier punto a lo largo del eje central del haz. El algoritmo empleado para el cálculo de dosis, se desarrolló en función de los valores de dosis de entrada y de salida de la superficie del fantoma, medidos por detectores basados en la luminiscencia ópticamente estimulada (Al2O3:C). Al comparar estos cálculos con las lecturas de dosis tomadas por la cámara de ionización PTW Freiburg Modelo TW31010-2167 ubicada en plano medio, se obtuvo un 8,66 % de desviación en irradiación bilateral como primera fase del tratamiento, seguido a ello se evaluó el 7,015 cm de cerrobend obteniéndose el 93,95 % de atenuación; con este resultado se procedió a irradiar nuevamente en forma bilateral esta vez detrás de la protección evaluada y a la altura de pulmón, obteniéndose un 9,41 % de desviación. Finalmente se aplicó la irradiación de tipo AP-PA como compensación y se obtuvo un 8,11 % de deviación. Estos porcentajes indican entonces que al comparar la dosis prescrita en plano medio y la dosis a lo largo del eje central del haz no superaró el  10 %, establecido por el protocolo AAPM Report N° 17, por tanto el uso de estos detectores y los resultados obtenidos permite desarrollar un método dosimétrico alternativo para el cálculo de dosis en los casos de irradiación de cuerpo total, que a su vez contribuye a garantizar la calidad del tratamiento.

Ver tesis en tesis-maestria-fm_uni_f-ubillus-27oct16

Maestría en Física Médica 2016: Alexander Jesus Cardenas Solano

Maestría en Física Médica (grado otorgado el 18 de mayo de 2016 en la Facultad de Ciencias de la UNI)

Tesista: Alexander Jesus Cardenas Solano

Asesor: Dr. Carlos Javier Solano Salinas

Co-Asesor: Dra. Raquel Barquero Saenz

Titulo de la tesis: “Dosimetria de pacientes sometidos a terapia tiroidea con 131I mediante la cuantificacion en vivo: Metodo de las imagenes conjugadas”.

Resumen: En el desarrollo de esta tesis se ha realizado cálculos dosimétricos para determinar la cuantificación de la actividad captada por la lesión y/o órganos de interés en los tratamientos con 131I en medicina nuclear, utilizando uno de los métodos de la cuantificación en la imagen planar obtenida con una cámara gamma.
Para este trabajo se utilizó una cámara gamma de doble detector con un cristal de NaI de 3/8” y un colimador hexagonal de alta energía, con una uniformidad de 2,6 % y una sensibilidad de 5,45 x 10-05 cps/Bq, parámetros calculados al inicio del presente trabajo. Las pérdidas de cuentas por tiempo muerto fueron determinadas adquiriendo imágenes de un vial usado como maniquí de referencia en diferentes días, comenzando con 30 mCi hasta decaer a 7 mCi. Para poder determinar de forma individual la actividad en las imágenes obtenidas con la cámara gamma de pacientes con patologías tiroideas fue necesario conocer la fluencia de fotones que llegan al detector (factor geométrico) 1,33 x 10-3 cm2 Bq-1 s-1 calculado por el programa HURRA, y la eficiencia intrínseca 9,82 x 10-3 cm para una ventana de energía del 20 %.
La actividad de la fuente o de la lesión cuantificada se obtuvo a partir de las cuentas netas obtenidas en la ROI de la imagen, determinándose primero la tasa de cuentas totales en la región de interés en cada proyección. Esta cuantificación se realizó a través de un software de procesamiento de imágenes ImageJ, filtro HURRA para eliminar artefactos del colimador en la imagen planar con 131I, y la simulación con un maniquí de tiroides sobre la camilla entre los dos detectores de la cámara gamma orientados y fijados con los mismos parámetros de adquisición que se emplean en condiciones clínicas. Las actividades usadas en el maniquí de simulación de lesiones tiroideas fueron de 3,02 MBq en el tumor y 2,62 MBq en la fuente de referencia, obteniéndose al final del procedimiento propuesto en este trabajo errores del -4% y +1%, respectivamente.

Ver tesis en TESIS DE MAESTRIA-may16