Métodos experimentales de dosimetría postal para el control de calidad en radioterapia basados en LiF:Mg, Ti (TLD-100) y LiF:Mg, Cu P (GR-200) : aplicación de métodos numéricos al análisis de las curvas de termoluminiscencia

摘要

Las aplicaciones médicas de las radiaciones están sin duda entre las que generan beneficios mayores y más directos en la calidad de vida de la población, con sus métodos diagnósticos y terapéuticos. No obstante, su empleo en actividades médicas obviamente no está exento de riesgos y precisamente es en algunas de tales aplicaciones donde el margen entre el riesgo indebido y el beneficio esperado es menor y más dependiente de la calidad del procedimiento utilizado. Por ejemplo en radioterapia, el objetivo principal es la irradiación del tejido enfermo evitando al máximo la de los tejidos sanos adyacentes. En concreto, la calidad de la aplicación practica es esencial para el éxito del tratamiento, evitando tanto recidivas causadas por dosis insuficientes como efectos secundarios o colaterales en órganos sanos debidos a dosis excesivas o defectuosamente administradas. Se entiende pués que la dosis absorbida de radiación es uno de los parámetros esenciales sobre el que evaluar el beneficio generado por un tratamiento con radiaciones y minimizar el coste en términos del detrimento para la salud del paciente por efectos secundarios no deseados. La Dosimetría es necesaria para calibrar los haces producidos por las unidades generadoras de radiaciones, para comprobar periódicamente el estado de calibración de tales unidades y finalmente para verificar la adecuación de las dosis realmente impartidas a los pacientes con las prescritas en su tratamiento en dosimetría "in vivo". El trabajo que se presenta en esta Memoria de Tesis Doctoral presenta un nuevo método para la comprobación del estado de calibración de las unidades de tratamiento, en lo que se denomina Dosimetría Postal aplicado específicamente en Radioterapia aunque fácilmente adaptable para radiodiagnóstico. En el nuevo método se emplean dosímetros de Termoluminiscencia, concretamente dos variedades de LiF, LiF:Mg, Ti y LiF: Mg, Cu, P. La novedad del método propuesto radica en el empleo para la evaluación de las señales termoluminiscentes de métodos numéricos basados en modelos físicos para los procesos de atrapamiento-recombinación radiactiva en tales materiales. Tales modelos predicen un comportamiento cinético del que se derivan expresiones analíticas para la forma de los picos de emisión termoluminiscente que, incorporados a programas de ordenador, permiten un mejor y más detallado análisis de sus curvas de termoluminiscencia. Con tal análisis se obtiene de manera mucho más precisa la información dosimétrica que con las técnicas convencionales, en las que se integran todas las emisiones en un intervalo de tiempo o temperatura, sin importar el proceso que las genera y su adecuación para dosimetría. El resultado final es una mejora sustancial en los niveles de incertidumbre de los métodos postales. Un cálculo riguroso de la incertidumbre global proporciona un valor para el nuevo método propuesto del 1%, valor que mejora sustancialmente los admitidos en sistemas convencionales de dosimetría postal en radioterapia, entre 4-6%, valores que están en el límite de la exactitud mínima requerida para la dosimetría en radioterapia (5%)