OBJETIVO:
Se espera que la imitación de la radioterapia del paciente de última generación con irradiadores de alta precisión para animales pequeños mejore la comprensión de las relaciones dosis-efecto y la radiobiología en general. Trabajamos en la implementación de esquemas de irradiación tipo radioterapia de intensidad modulada para pequeños animales. Como primer paso, presentamos un algoritmo de cálculo de dosis analítico rápido para haces de fotones keV.
MÉTODOS:
Seguimos un enfoque de superposición-convolución adaptado a los rayos X kV, basado en trabajos previos para la terapia de microhaz. Suponemos la deposición de energía local en el punto de interacción de fotones debido a los cortos rangos de electrones en el tejido. Esto nos permite separar el cálculo de la dosis en la dosis primaria absorbida localmente y la contribución de la dispersión, calculada en un enfoque de kernel puntual. Validamos nuestro modelo de dosis con las simulaciones de Geant4 Monte Carlo (MC) y comparamos los resultados con Muriplan (XStrahl Ltd, Camberley, Reino Unido).
RESULTADOS:
Para tamaños de campo de (1 mm) 2 a (1 cm) 2 en agua, las curvas de dosis de profundidad muestran un desacuerdo medio del 1.7% con las simulaciones de CM, con las mayores desviaciones en la región de entrada (4%) y a grandes profundidades ( 5% a 7 cm). Se observan mayores discrepancias en los límites del agua al hueso, en el hueso y en los bordes de la viga en los fantasmas de losa y en el cerebro de un ratón. Los tiempos de cálculo son del orden de 5 s para un solo haz.
CONCLUSIÓN:
El algoritmo muestra una buena concordancia con las simulaciones de MC en una validación inicial. Tiene el potencial de convertirse en una alternativa al cálculo completo de la dosis de MC. Avances en el conocimiento: el algoritmo presentado demuestra el potencial del cálculo de dosis basado en el núcleo para haces de fotones kV. Será valioso en la radioterapia de intensidad modulada y en la planificación del tratamiento inverso para la radioterapia de alta precisión en animales pequeños.
Reinhart AM, Fast MF, Ziegenhein P, Nill S, Oelfke U.
