Simulación de cabezal del acelerador lineal Varian Clinac iX en Gate

dc.contributorÁvila Bernal, Carlos Arturo
dc.contributorSandoval Navia, Claudia Juliana
dc.contributorVásquez, Jaider
dc.contributorGómez Moreno, Bernardo
dc.contributorGrupo de Altas Energías
dc.creatorGarcia Vargas, Brayan
dc.date.accessioned2022-02-01T21:42:55Z
dc.date.available2022-02-01T21:42:55Z
dc.date.created2022-02-01T21:42:55Z
dc.date.issued2022-01-28
dc.identifierhttp://hdl.handle.net/1992/54467
dc.identifierinstname:Universidad de los Andes
dc.identifierreponame:Repositorio Institucional Séneca
dc.identifierrepourl:https://repositorio.uniandes.edu.co/
dc.description.abstractSe realizó una simulación, con el paquete GATE, para el cabezal de un acelerador Lineal Varian Clinac IX del Centro Control de Cáncer de Bogota. Este tipo de acelerador Lineal sirve para el tratamiento de radioterapias especializadas para el cáncer. Esta simulación es necesaria para conocer el espectro dosimétrico de este equipo y contrastar de manera independiente con los cálculos hechos por el Sistema de Planeación de Tratamiento (TPS). El LINAC está compuesto por diferentes piezas que permiten generar electrones en el cañón de electrones, conducirlos hasta la estructura de aceleración con las guías de onda, acelerarlos hasta lograr una velocidad del 99 % c por medio de las estructuras de aceleración que utilizan las ondas generadas en el klistron, luego se desvían por magneto dipolar y llegan al cabezal donde este haz colisiona contra un target de tungsteno y genera rayos X. Para este trabajo se simula el cabezal desde que los electrones colisionan contra el target de tungsteno y pasando por los colimadores primarios, filtro aplanador, colimadores secundarios y cámaras de ionización. Esto para generar curvas de dosis en profundidad y los perfiles de dosis a diferentes profundidades y poder compararlos con los datos generados experimentalmente por el LINAC. Como resultados, se obtuvo la curva de dosis en profundidad para un campo de 10x10 cm2 y se ajustaron los resultados con las mediciones del Centro de Control de Cáncer, obteniendo la inicial caracterización del haz de electrones con energía de 5.8 MeV, desviación estándar de 0.4 MeV y un radio de 1 mm. Esta es una caracterización inicial porque se ajusta solamente a la curva de dosis en profundidad pero falta una mejor estadística para mejorar los datos de los perfiles a diferentes profundidades. Estas comparaciones de los perfiles es un trabaja a futuro para lograr una caracterización total del haz de electrones del Varian iX. Además, se almacenó en un archivo .root la información de las partículas antes de llegar a los colimadores secundarios, los cuales se ajustan según la necesidad del paciente, para hacer simulaciones al futuro y obtener mejores resultados.
dc.languagespa
dc.publisherUniversidad de los Andes
dc.publisherFísica
dc.publisherFacultad de Ciencias
dc.publisherDepartamento de Física
dc.relationJames F. Holland, ed. Cancer medicine. 5th ed. Hamilton, Ontario ; New York: B.C. Decker, 2000. ISBN: 978-1-55009-113-7.
dc.relationChristine L. Chaffer y Robert A. Weinberg. ¿A Perspective on Cancer Cell Metastasis¿. en. En: Science 331.6024 (mar. de 2011), págs. 1559-1564. ISSN: 0036-8075, 1095-9203. DOI: 10 . 1126 / science . 1203543. URL: https : / / www . science . org / doi/10.1126/science.1203543 (visitado 10-11-2021).
dc.relationEstadísticas del cáncer - Instituto Nacional del Cáncer. es. Type: cgvArticle. Abr. de 2015. URL: https://www.cancer.gov/espanol/cancer/naturaleza/ estadisticas (visitado 10-05-2021).
dc.relationHyuna Sung y col. ¿Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries¿. en. En: CA: A Cancer Journal for Clinicians 71.3 (mayo de 2021), págs. 209-249. ISSN: 0007-9235, 1542-4863. DOI: 10.3322/caac.21660. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/ doi/10.3322/caac.21660 (visitado 13-01-2022).
dc.relationRebecca L. Siegel, Kimberly D. Miller y Ahmedin Jemal. ¿Cancer statistics, 2020¿. en. En: CA: A Cancer Journal for Clinicians 70.1 (ene. de 2020), págs. 7-30. ISSN: 0007- 9235, 1542-4863. DOI: 10.3322/caac.21590. URL: https://onlinelibrary. wiley.com/doi/abs/10.3322/caac.21590 (visitado 19-05-2021).
dc.relationHyun Huh y Seonghoon Kim. ¿History of Radiation Therapy Technology¿. En: Progress in Medical Physics 31 (sep. de 2020), págs. 124-134. DOI: 10.14316/pmp.2020. 31.3.124.
dc.relationAmerican Cancer Society. ¿Radiation Therapy Principles¿. English. En: (2011), pág. 21.
dc.relationSr Mehta y col. ¿Radiotherapy: Basic Concepts and Recent Advances¿. en. En: Medical Journal Armed Forces India 66.2 (abr. de 2010), págs. 158-162. ISSN: 03771237. DOI: 10.1016/S0377- 1237(10)80132- 7. URL: https://linkinghub. elsevier.com/retrieve/pii/S0377123710801327 (visitado 12-10-2021).
dc.relationAnna Seo y col. ¿Changes in Pectoral Muscle Volume During Subacute Period after Radiation Therapy for Breast Cancer: A Retrospective up to 4-year Follow-up Study¿. en. En: Scientific Reports 9.1 (dic. de 2019), pág. 7038. ISSN: 2045-2322. DOI: 10 . 1038/s41598-019-43163-0. URL: http://www.nature.com/articles/ s41598-019-43163-0 (visitado 11-01-2022).
dc.relationPhilip Mayles, Alan E. Nahum y Jean-Claude Rosenwald, eds. Handbook of radiotherapy physics: theory and practice. New York: Taylor & Francis, 2007. ISBN: 978-0-7503- 0860-1.
dc.relationZhang Yongde y col. ¿Design and experimental study of joint torque balance mechanism of seed implantation articulated robot¿. En: Advances in Mechanical Engineering 7 (jun. de 2015). DOI: 10.1177/1687814015589479.
dc.relationAmerican Cancer Society. How Radiation Therapy Is Used to Treat Cancer. es. Dic. de 2019. URL: https://www.cancer.org/treatment/treatments- andside- effects/treatment- types/radiation/basics.html (visitado 07-10-2021).
dc.relationExternal Beam Radiation Therapy for Cancer - National Cancer Institute. en. Type: cgvArticle. Ene. de 2018. URL: https://www.cancer.gov/about- cancer/ treatment/types/radiation-therapy/external-beam (visitado 07-10-2021).
dc.relationE. B. Podgor¿ak e International Atomic Energy Agency, eds. Radiation oncology physics: a handbook for teachers and students. Vienna: International Atomic Energy Agency, 2005. ISBN: 978-92-0-107304-4
dc.relationHellen Gelband y col., eds. Disease Control Priorities, Third Edition (Volume 3): Cancer. en. The World Bank, nov. de 2015. ISBN: 978-1-4648-0349-9. DOI: 10.1596/978- 1-4648-0349-9. URL: http://elibrary.worldbank.org/doi/book/ 10.1596/978-1-4648-0349-9 (visitado 11-01-2022).
dc.relationS Pellejero, S Lozares y F Mañeru. ¿Descripción de equipos de última generación en radioterapia externa¿. es. En: An. Sist. Sanit. Navar. 32 (2009), pág. 8.
dc.relationG. P. Liney y col. ¿MRI-Linear Accelerator Radiotherapy Systems¿. en. En: Clinical Oncology. MRI and Radiotherapy 30.11 (nov. de 2018), págs. 686-691. ISSN: 0936-6555. DOI: 10.1016/j.clon.2018.08.003. URL: https://www.sciencedirect. com/science/article/pii/S0936655518304102 (visitado 14-05-2021).
dc.relationC.J. Karzmark, Craig Nunan y Eiji Tanabe. MEDICAL ELECTRON ACELERATORS. English. New York: McGraw-Hill, 1993. ISBN: 0-07-105410-3
dc.relationde la Llana Victor. ¿CONTROL DE CALIDAD EN UN LINAC DE RADIOTERAPIA¿. Español. PhD Thesis. Vallladolid: Universidad de Valladolid, 2015.
dc.relationGeorge Caryotakis. ¿The klystron: A microwave source of surprising range and endurance¿. En: Physics of Plasmas 5.5 (abr. de 1998), págs. 1590-1598. ISSN: 1070-664X. DOI: 10.1063/1.872826. URL: https://aip.scitation.org/doi/abs/10. 1063/1.872826 (visitado 15-05-2021)
dc.relationStephen F Adam. Microwave theory and applications. English. Los Altos, Calif.: Adam Microwave Consulting, 1992. ISBN: 978-0-9634284-0-0.
dc.relationBarbara Dobler y col. ¿Intensity-Modulated Radiation Therapy (IMRT)with Different Combinations ofTreatment-Planning Systems and Linacs¿. en. En: Strahlentherapie und Onkologie 182.8 (ago. de 2006), págs. 481-488. ISSN: 1439-099X. DOI: 10 . 1007 / s00066-006-1544-6. URL: https://doi.org/10.1007/s00066-006- 1544-6 (visitado 14-05-2021).
dc.relationSimon S. Lo y col. ¿Stereotactic body radiation therapy: a novel treatment modality¿. en. En: Nature Reviews Clinical Oncology 7.1 (ene. de 2010), págs. 44-54. ISSN: 1759-4782. DOI: 10.1038/nrclinonc.2009.188. URL: https://www.nature.com/ articles/nrclinonc.2009.188 (visitado 14-05-2021).
dc.relationWorld Health Organization. Technical specifications of radiotherapy equipment for cancer treatment. Inf. téc. World Health Organization, 2021, págs. i-ii. URL: http : / / www.jstor.org/stable/resrep30121.1 (visitado 14-05-2021).
dc.relationR. V. Sousa. ¿Dose rate influence on deep dose deposition using a 6 MV x-ray beam from a linear accelerator¿. En: Brazilian Journal of Physics 39.2 (jun. de 2009), págs. 292-296. ISSN: 0103-9733. DOI: 10 . 1590 / S0103 - 97332009000300009. URL: http : //www.scielo.br/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0103- 97332009000300009&lng=en&nrm=iso&tlng=en (visitado 14-05-2021).
dc.relationA. Boyer y col. ¿Theoretical considerations of monitor unit calculations for intensity modulated beam treatment planning¿. en. En: Medical Physics 26.2 (1999), págs. 187-195. ISSN: 2473-4209. DOI: https://doi.org/10.1118/1.598502. URL: https: //aapm.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1118/1.598502 (visitado 19-05-2021).
dc.relationL Xing y col. ¿Monitor unit calculation for an intensity modulated photon field by a simple scatter-summation algorithm¿. En: Physics in Medicine and Biology 45.3 (mar. de 2000), N1-N7. ISSN: 0031-9155, 1361-6560. DOI: 10.1088/0031-9155/45/3/ 401. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0031- 9155/45/3/401 (visitado 19-05-2021).
dc.relationY. Yang y col. ¿Independent dosimetric calculation with inclusion of head scatter and MLC transmission for IMRT¿. en. En: Medical Physics 30.11 (oct. de 2003), págs. 2937-2947. ISSN: 00942405. DOI: 10.1118/1.1617391. URL: http://doi.wiley.com/ 10.1118/1.1617391 (visitado 19-05-2021).
dc.relationGary A. Ezzell y col. ¿Guidance document on delivery, treatment planning, and clinical implementation of IMRT: Report of the IMRT subcommittee of the AAPM radiation therapy committee¿. en. En: Medical Physics 30.8 (jul. de 2003), págs. 2089-2115. ISSN: 00942405. DOI: 10.1118/1.1591194. URL: http://doi.wiley.com/10. 1118/1.1591194 (visitado 19-05-2021).
dc.relationO Pisaturo y col. ¿A Monte Carlo-based procedure for independent monitor unit calculation in IMRT treatment plans¿. En: Physics in Medicine and Biology 54.13 (jul. de 2009), págs. 4299-4310. ISSN: 0031-9155, 1361-6560. DOI: 10.1088/0031- 9155/54/ 13/022. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0031- 9155/54/13/022 (visitado 19-05-2021).
dc.relationRobin L. Stern y col. ¿Verification of monitor unit calculations for non-IMRT clinical radiotherapy: Report of AAPM Task Group 114: TG114 report¿. en. En: Medical Physics 38.1 (dic. de 2010), págs. 504-530. ISSN: 00942405. DOI: 10.1118/1.3521473. URL: http://doi.wiley.com/10.1118/1.3521473 (visitado 19-05-2021)
dc.relationDaniel A. Low y col. ¿Dosimetry tools and techniques for IMRT: IMRT dosimetry tools¿. en. En: Medical Physics 38.3 (feb. de 2011), págs. 1313-1338. ISSN: 00942405. DOI: 10. 1118/1.3514120. URL: http://doi.wiley.com/10.1118/1.3514120 (visitado 19-05-2021).
dc.relationJose M. de la Vega y col. ¿Obtaining the intrinsic electron spectrum of linear accelerators using the relation between the current of the bending magnet and the absorbed dose in water¿. en. En: Radiotherapy and Oncology 86.1 (ene. de 2008), págs. 109-113. ISSN: 0167-8140. DOI: 10.1016/j.radonc.2007.11.027. URL: https://www. sciencedirect.com/science/article/pii/S0167814007006329 (visitado 17-05-2021).
dc.relationAndreas Baumgartner, Andreas Steurer y Franz Josef Maringer. ¿Simulation of photon energy spectra from Varian 2100C and 2300C/D Linacs: Simplified estimates with PENELOPE Monte Carlo models¿. en. En: Applied Radiation and Isotopes 67.11 (nov. de 2009), págs. 2007-2012. ISSN: 09698043. DOI: 10 . 1016 / j . apradiso . 2009 . 07.010. URL: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/ S0969804309004667 (visitado 14-05-2021).
dc.relationIntan Dyah Ayu Permatasari, Suharyana y Riyatun. ¿Monte Carlo simulation of X-ray spectra produced by Linac¿. En: Journal of Physics: Conference Series 1153 (feb. de 2019), pág. 012109. ISSN: 1742-6588, 1742-6596. DOI: 10 . 1088 / 1742 - 6596 / 1153/1/012109. URL: https://iopscience.iop.org/article/10. 1088/1742-6596/1153/1/012109 (visitado 14-05-2021).
dc.relation] Roger Cai Xiang Soh y col. ¿A gamma analysis approach to determine optimal parameters for Monte Carlo simulation of 6MV Varian ClinaciX photon beam¿. En: J. of Health Science 5.1 (ene. de 2017). ISSN: 23287136, 23287136. DOI: 10 . 17265 / 2328 - 7136/2017.01.006. URL: http://www.davidpublisher.org/index. php/Home/Article/index?id=29955.html (visitado 17-01-2022).
dc.relationInternationale Atomenergie-Organisation, ed. Commissioning and quality assurance of computerized planning systems for radiation treatment of cancer. eng. Technical reports series / International Atomic Energy Agency 430. Vienna: International Atomic Energy Agency, 2004. ISBN: 978-92-0-105304-6.
dc.relation] Centro de Control de Cáncer. CENTRODECONTROLDECANCER ¿ Tecnología avanzada para el manejo integral del cáncer. es. Type: Centro de Contról de Cáncer. URL: http://centrodecontroldecancer.com/ (visitado 17-01-2022).
dc.relationHooshang Nikjoo, Shuzo Uehara y Dimitris Emfietzoglou. Interaction of radiation with matter. English. 2016. ISBN: 978-1-4665-0960-3. URL: http://search.ebscohost. com/login.aspx?direct=true&scope=site&db=nlebk&db=nlabk& AN=1728739 (visitado 10-11-2021).
dc.relationFrank H. Attix. Introduction to radiological physics and radiation dosimetry. New York: Wiley, 1986. ISBN: 978-0-471-01146-0.
dc.relationH Bethe y Heitler,W. ¿On the stopping of fast particles and on the creation of positive electrons¿. en. En: Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character 146.856 (ago. de 1934), págs. 83-112. ISSN: 0950-1207, 2053-9150. DOI: 10.1098/rspa.1934.0140. URL: https: / / royalsocietypublishing . org / doi / 10 . 1098 / rspa . 1934 . 0140 (visitado 10-11-2021).
dc.relationPam Cherry y Angela Duxbury, eds. Practical radiotherapy: physics and equipment. 2nd ed. Chichester, U.K. ; Ames, Iowa: Wiley-Blackwell, 2009. ISBN: 978-1-4051-8426-7
dc.relationEberhard Haug y Werner Nakel. The elementary process of Bremsstrahlung. World Scientific lecture notes in physics v. 73. River Edge, NJ: World Scientific, 2004. ISBN: 978- 981-238-578-9.
dc.relationEsam M. A. Hussein. Radiation mechanics: principles and practice. 1st ed. Amsterdam ; Boston: Elsevier, 2007. ISBN: 978-0-08-045053-7.
dc.relationChen-Kai Qiao, Jian-Wei Wei y Lin Chen. ¿An Overview of the Compton Scattering Calculation¿. en. En: Crystals 11.5 (mayo de 2021), pág. 525. ISSN: 2073-4352. DOI: 10.3390/cryst11050525. URL: https://www.mdpi.com/2073-4352/ 11/5/525 (visitado 11-01-2022).
dc.relationClaude Leroy y Pier-Georgio Rancoita. Principles of radiation interaction in matter and detection. 2nd ed. New Jersey: World Scientific, 2009. ISBN: 978-981-281-827-0.
dc.relationErvin B. Podgorsak. Radiation Physics for Medical Physicists. 3rd ed. 2016. Graduate Texts in Physics. Cham: Springer International Publishing : Imprint: Springer, 2016. ISBN: 978-3-319-25382-4. DOI: 10.1007/978-3-319-25382-4.
dc.relationMichael G. Stabin. Radiation protection and dosimetry: an introduction to health physics. New York: Springer, 2007. ISBN: 978-0-387-49982-6.
dc.relationOpenGATE Collaboration. ¿GATE Documentation¿. en. En: (2021), pág. 339.
dc.relationS Jan y col. ¿GATE: a simulation toolkit for PET and SPECT¿. En: Physics in Medicine and Biology 49.19 (oct. de 2004), págs. 4543-4561. ISSN: 0031-9155, 1361-6560. DOI: 10.1088/0031-9155/49/19/007. URL: https://iopscience.iop.org/ article/10.1088/0031-9155/49/19/007 (visitado 11-01-2022).
dc.relationD.W.O. Rogers y A.F. Bielajew. ¿Monte Carlo Techniques of Electron and Photon Transport for Radiation Dosimetry¿. en. En: The Dosimetry of Ionizing Radiation. Elsevier, 1990, págs. 427-539. ISBN: 978-0-12-400403-0. DOI: 10 . 1016 / B978 - 0 - 12 - 400403-0.50009-9. URL: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/ pii/B9780124004030500099 (visitado 24-11-2021).
dc.relationBielajew Alex. Fundamentals of the Monte Carlo method for neutral and charged particle transport. The University of Michigan, feb. de 2000.
dc.relationHamid-Reza Sadoughi y col. ¿A Comparison Between GATE and MCNPX Monte Carlo Codes in Simulation of Medical Linear Accelerator¿. En: Journal of Medical Signals and Sensors 4.1 (2014), págs. 10-17. ISSN: 2228-7477. URL: https://www.ncbi.nlm. nih.gov/pmc/articles/PMC3967451/ (visitado 07-10-2021).
dc.relationTaylan Tugrul y Osman Ero ¿ gul. ¿Determination of initial electron parameters by means ¿ of Monte Carlo simulations for the Siemens Artiste Linac 6 MV photon beam¿. en. En: Reports of Practical Oncology & Radiotherapy 24.4 (jul. de 2019), págs. 331-337. ISSN: 15071367. DOI: 10 . 1016 / j . rpor . 2019 . 05 . 002. URL: https : / / linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1507136719300392 (visitado 11-01-2022)
dc.relationL. Grevillot y col. ¿Simulation of a 6 MV Elekta Precise Linac photon beam using GATE/GEANT4¿. En: Physics in Medicine and Biology 56.4 (ene. de 2011). Publisher: IOP Publishing, págs. 903-918. DOI: 10.1088/0031-9155/56/4/002. URL: https: //doi.org/10.1088/0031-9155/56/4/002.
dc.relationGeant4 Collaboration. Guide For Physics Lists. English. Dic. de 2021. URL: https: //geant4-userdoc.web.cern.ch/UsersGuides/PhysicsListGuide/ fo/PhysicsListGuide.pdf (visitado 27-01-2022).
dc.relationNIST. Composition of KAPTON POLYIMIDE FILM. English. Publication Title: NIST. URL: https://physics.nist.gov/cgi-bin/Star/compos.pl?matno= 179 (visitado 17-01-2022).
dc.rightsAl consultar y hacer uso de este recurso, está aceptando las condiciones de uso establecidas por los autores.
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.titleSimulación de cabezal del acelerador lineal Varian Clinac iX en Gate
dc.typeTrabajo de grado - Pregrado


Este ítem pertenece a la siguiente institución