Validación de un sistema de braquiterapia HDR para pacientes con cáncer cérvico-uterino

Abstract

ABSTRACT: One of the main aspects of the high dose brachytherapy (HDR) for cervix uterine cancer is the adequate use of applicators. Now a day, the planning treatment systems do not consider corrections due to homogeneity differences in the applicators as well as in the anatomic structure, which is why it is important to analyze the effect of the applicators shielding in the absorbed dose being imparted during a treatment. In this work, measurements of the absorbed dose in water for high dose rate brachytherapy were made; such measurements were made using fluoride lithium thermoluminiscent dosimeters activated with magnesium and titanium (LiF: Mg,Ti) commercially known as TLD-100. These experimental results allow validating the Brachi Vision planning system, widely used in brachytherapy. To determine the experimental values, thermoluminiscent dosimeters (TL) were allocated on the surface of the ovoids without shielding and 2.0, 2.5 and 3.0 cm in diameter size, and it was found that the absorbed dose distribution around the ovoids on the plane of the source axis presents the higher anisotropy, getting values of 37, 37 and 26 %, respectively. Meanwhile, for the ovoids with shielding and 2.0, 2.5 and 3.0 cm in diameter size, the higher anisotropy was observed also for the same plane with 83, 75 and 79%, respectively. To observe the effect of the shielding of the ovoid in the absorbed dose, measurements were made at the surface and at different distances of the posterior face of a 2.0 cm Manchester type ovoid, with and without tungsten shielding. It was found that due to the shielding, the absorbed dose in water is reduced 83% at the surface of the ovoid. For the cases of the ovoids of 2.5 and 3.0 cm, the reduction was of 83 and 83%, respectively. The in vivo dosimetry showed that the distribution of the absorbed dose presents higher homogeneity when using ovoids of 3.0 cm in diameter. As a consequence, the results suggest that the thermoluminiscent dosimetry in HDR brachytherapy is an adequate method to optimize and validate the treatment planning system for uterine cervix cancer.

RESUMEN: Uno de los aspectos importantes en braquiterapia de alta tasa de dosis (HDR) para tratamientos de cáncer cérvico uterino, es el uso adecuado de los aplicadores. En la actualidad los sistemas de planeación de tratamientos no consideran correcciones debido a las diferencias de homogeneidad tanto de los aplicadores como de la estructura anatómica, es por ello que es importante analizar el efecto de los blindajes de los aplicadores en la dosis absorbida que se está impartiendo durante un tratamiento. En este trabajo se realizaron mediciones de la dosis absorbida en agua para braquiterapia HDR, utilizando dosímetros termoluminiscentes de fluoruro de litio activados con magnesio y titanio (LiF: Mg,Ti) conocidos comercialmente como TLD-100. Estos resultados experimentales permiten validar el sistema de planeación Brachy Vision ampliamente utilizado en braquiterapia. Para determinar los valores experimentales se colocaron dosímetros TL en la superficie de los ovoides sin blindaje de 2.0, 2.5 y 3.0 cm de diámetro, y se encontró que la distribución de la dosis absorbida alrededor de los ovoides sobre el plano del eje de la fuente presenta la mayor anisotropía, obteniendo valores de 37, 37 y 26%, respectivamente. Mientras que para los ovoides con blindaje de 2.0, 2.5 y 3.0 cm de diámetro la mayor anisotropía se observó también para el mismo plano con 83, 75 y 79%, respectivamente. Para observar el efecto del blindaje del ovoide en la dosis absorbida, se realizaron mediciones en la superficie y a diferentes distancias de la cara posterior de un ovoide de 2.0 cm tipo Manchester sin y con blindaje de tungsteno. Se encontró que debido al blindaje, la dosis absorbida en agua se reduce en un 83% en la superficie del ovoide. Para el caso de los ovoides de 2.5 y 3.0 cm, la reducción fue de 83 y 80%, respectivamente. La dosimetría in vivo mostró que la distribución de la dosis absorbida presenta mayor homogeneidad cuando se utilizan ovoides de 3.0 cm de diámetro. Por consiguiente, los resultados sugieren que la dosimetría termoluminiscente en braquiterapia HDR es un método adecuado para optimizar y validar el sistema de planeación de tratamientos para cáncer cérvico uterino.