La dosimetría es una práctica común en el área de radioterapia, gracias a ella, se cuantifica la dosis que se entrega al paciente además de asegurar que el haz de radiación usado para el tratamiento sea el adecuado con una simetría del haz acorde al tratamiento a impartir. Es por ello, que el Físico Médico y Dosimetrísta de todo centro, se encuentra obligado a realizar la dosimetría periódicamente mediante el uso de cámaras de ionización, electrómetros u otro elemento según sea el caso (dosimetría absoluta o relativa). Para la realización, se posiciona cámaras de ionización en una cuba de agua, llamada fantoma y se procede a registrar mediante el electrómetro las medidas de carga a distintas posiciones (horizontal y vertical), las cuales mediante un proceso de conversión se convierten en dosis. Este proceso rutinario suele tomar un tiempo en máquina y personal de trabajo, por ello existen diversos métodos alternativos para la realización de esta dosimetría. Por tanto, en este trabajo se desarrollan dos métodos de dosimetría relativa, siendo cada método diferente al otro, en la manera de posicionar la película radiográfica y el tipo de película usado (Película X-Omat V o Gafchromic). Mediante éstos métodos se hallan los valores de porcentaje de dosis en profundidad (PDD) y se calcula la simetría del haz, es decir, que tan homogéneo es el haz en toda una sección transversal del campo irradiado. En el primer método se usaron las películas X-Omat V, las cuales fueron irradiadas de manera perpendicular al haz, usando como medio de atenuación laminas de acrílico de distintos espesores, al ser reveladas las películas y escaneadas se compararon los datos con los obtenidos mediante una cámara de ionización plano paralela, encontrándose que a partir de los 2.5 cm las desviaciones superan los 3% recomendados por el ICRU. En el segundo método se realizaron las medidas con películas gafchromics colocándolas paralelamente al haz de radiación y se obtuvieron resultados muy semejantes al de la cámara de ionización, obteniendo diferencias en el Dmax de solo 0.4% y menores a 2% para las distintas profundidades. Las películas gafchromic además al no ser necesario el proceso de revelado disminuyo errores inherentes al proceso. Al notarse que las películas gafchromics tiene una mejor respuesta, se realizaron medidas de simetría con éstas películas, obteniendo diferencias no mayores a 0.58% respecto a las medidas con una cámara plano paralela. Todo el proceso de lectura de datos se logro automatizar usando un software libre llamado Utopia, el cual permite leer las películas que han sido escaneadas y obtener los resultados de una manera más rápida. Por tanto, según los resultados obtenidos, es posible lograr una dosimetría relativa usando películas radiográficas, con más precisión si son películas gafchromics, y automatizar el proceso de colección de datos usando el software libre Utopia, de tal forma que solo se necesite escanear la película radiográfica y con la curva de calibración asignada en el software, se logra acortar todo el proceso de obtención de datos.

Por tanto, en este trabajo se plantea desarrollar un método capaz de calcular valores de dosis, aplicando el método de dosimetría in vivo, que consiste básicamente en realizar lecturas de dosis, mientras el paciente está siendo irradiado, lo cual permite obtener valores de dosis de referencia, habiendo comprobado previamente los resultados y porcentajes de desviación con respecto a la dosis prescrita en volumenes simuladores del cuerpo humano (fantomas).

Desarrolla la técnica de películas radiocrómicas en dosimetría de braquiterapia ocular, para un aplicador oftálmico de oro con fuentes en forma de pequeños hilos de Ir-192, teniendo en cuenta una buena precisión, sensibilidad, buena respuesta en el rango de aplicación, versatilidad en su manejo y otras cualidades. Por ello, el objetivo fundamental de esta tesis es mostrar las bondades de las películas radiocrómicas ya que poseen características apropiadas para la verificación de la dosimetría en pacientes. / Tesis

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniería en Recursos Naturales Renovables / El presente trabajo es presentado como un aporte al estudio de la radiación ionizante en Chile y en particular busca colaborar en la discusión del tema de la radiación ionizante ambiental (RIA), el cual ha sido un área de investigación poco explorada a nivel nacional. Para lo anterior se analizó la Región Metropolitana de Santiago como una experiencia de aprendizaje que permitió dar respuesta a la siguiente interrogante: ¿Cómo varía la radiación ambiental en las diferentes zonas de la Región Metropolitana de Santiago?. Ésta pregunta surge de la necesidad de conocer cómo afecta la radiación ambiental al monitorear las dosis de los trabajadores que se ven expuestos a radiación ionizante en sus puestos de trabajo. El estudio consistió en tres fases, primero, confirmar la factibilidad de utilizar dosímetros OSLInLight® de Luminiscencia Opticamente Estimulada con el fin de monitorear RIA y utilizarlos para determinar una expresión matemática que relacione la dosis de RIA en función del tiempo. Para esto, se realizó una recta de regresión a partir de los datos de dosis de fondo mensuales almacenados en dosímetros OSL InLight® de los últimos 4 años en la Región Metropolitana determinando una dosis de 0,66 mSv anual. Mediante el uso de la recta de regresión y puntualmente para el año 2014-2015 se registró una dosis promedio de 0,68 mSv con una desviación estándar de 0,03.

La planificación de tratamientos en radioterapia utilizando códigos Monte Carlo está convirtiéndose rápidamente en una alternativa a los sistemas de planificación de tratamiento tradicionales, y ciertamente son considerados una herramienta útil a los efectos de la verificación independiente dentro de un sistema de manejo de la calidad. Esto es posible, en parte, gracias al poder de cálculo de las computadoras actuales, que hace posible la obtención de resultados estadísticamente satisfactorios en poco tiempo. En la presente tesis se desarrolló un modelo de fuentes virtuales sencillo a fin de reemplazar la geometría de un cabezal de tratamiento de radioterapia, que permita obtener los mismos resultados dosimétricos dentro de los intervalos de confianza recomendados, sin necesidad de simular detalladamente el cabezal. Este modelo se construyó partiendo de archivos de espacio de fase disponibles en la base de datos del OIEA. En una primera parte se desarrolló un modelo híbrido que consistió en una fuente extensa de fotones con una estructura geométrica que permitió modelar el tamaño del campo y generar contaminación electrónica. Posteriormente se procedió a simular tamaños de campo pequeños (menores a 20 x 20 cm2) y se calculó la deposición de dosis en agua, comparando los resultados obtenidos con mediciones experimentales. Para extender el modelo a tamaños de campo grandes, en una segunda etapa se realizó una modificación a la geometría del modelo con el agregado de un filtro aplanador genérico de espesor variable. Posteriormente se realizaron simulaciones para campos grandes (hasta 40x40 cm2), comparándolos nuevamente con mediciones experimentales. Los resultados obtenidos mostraron un buen acuerdo con las mediciones experimentales, dentro de los intervalos de confianza recomendados. Esto sugiere que este modelo puede utilizarse a propósitos de verificación de planificadores de tratamiento de radioterapia. / The implementation of Monte Carlo methods for treatment planning in radiotherapy are an alternative to traditional Treatment Planning Systems. Actually, Monte Carlo methods have demondtrated to be a useful tool for dose verification. The potentiality of Monte Carlo methods was significantly increased by computation capacities currently available. In this thesis, a simple virtual source model was developed, in order to replace the complete geometry of a radiotherapy accelerator treatment head and to be able to obtain the same results within the recommended confidence intervals. This model is based on the phase space files available in the IAEA's database. In a first step, a hybrid model was developed. It consisted of an extended photon source added to a geometrically simple structure which allows the configuration of the field size and to generate electronic contamination. Thereafter Monte Carlo simulations was performed in order to calculate the dose deposition in a water phantom for small field sizes (less than 20 x 20 cm2) comparing these results with experimental measurements. In a second step, a change in the geometry of the model was developed in order to adapt it to large fields simulations, adding a generic flattening filter with variable thickness. It was shown that a relatively simple calibration method could be used to determine the filter thickness. With this addition both PDDs and cross profiles were calculated for large fields up to 40x40 cm2 and compared to experimental ones.

El objetivo de este estudio es la calibración de diodos, para ser utilizados en dosimetria in vivo en haces de fotones de alta energía, en diversas situaciones, la mayoría de ellas no descritas en la literatura: En primer lugar se calibra un conjunto de diodos para determinar la dosis entrada y salida en la técnica específica de ICT (capítulo 3). Se hace especial hincapié en la calibración de los diodos detrás de protecciones a pulmón de transmisión parcial. En el capítulo 4 se desarrolla un algoritmo de cálculo para calcular las dosis a plano medio a partir de las dosis in vivo en ICT. Se presentan resultados en una serie de pacientes. Se comprueba la aplicabilidad de este algoritmo en presencia de heterogeneidades (pulmón) y detrás de protecciones de transmisión parcial. Se compara este algoritmo con el algoritmo propuesto por Rizzoti et alt. [41]. La calibración de diodos para altas energías de RX en técnicas estándar de tratamiento se trata en los capítulos 5 y 6. En el capítulo 5 se comparan dos tipos de diodos diseñados para trabajar con RX de 16-25 MV. En el capítulo 6 se amplía esta comparación a 4 tipos de diodos comercializados y también se presenta la calibración de un diodo para trabajar con haces de RX de energías comprendidas entre 4-8 MV. Este capítulo corresponde a la recopilación de la experiencia del Hospital de la Santa Creu i Sant Pau en la calibración de diodos para medir la dosis in vivo a la entrada en técnicas estándar así como en la implementación de la dosimetría in vivo en la rutina clínica. Esta recopilación hace inevitable que se repitan, aunque con más detalle, algunos de los procedimientos de calibración citados en capítulos anteriores. Ha sido también objetivo del capítulo 5 matizar una tesis propuesta por G. Rikner y E. Russell [11, 13, 14, 16] que hace referencia a la inferioridad desde el punto de vista dosimétrico de los diodos tipo n, en un nuevo diodo n comercializado por Pecitron en 1997.

En este estudio se desarrolla el plan de negocios de dosimetría personal de la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN). La dosimetría personal corresponde a una rama de la protección radiológica cuyo objetivo es detectar, medir y cuantificar la radiación absorbida por profesionales. Se persigue analizar la cadena de valor de la dosimetría personal, para saber donde se inserta y cual es la compatibilidad estratégica con la CCHEN, establecer características que la diferencien del producto de la competencia y definir un plan comercial para un lineamiento estratégico. La metodología empleada contempló un análisis del sector, la determinación del mercado, la demanda, encuesta al mercado, un análisis interno y un análisis de las fortalezas, debilidades, oportunidades y amenazas. A partir de este diagnóstico se definió el lineamiento y la estrategia a seguir. El análisis mostró que la participación del año 2006 de la CCHEN es del 30% con MM$ 210 de ventas anuales y del 35% en los clientes (445 clientes). El mercado total es de 1.256 clientes (MM$694 de ventas anuales). Se ha tenido una evolución de ventas de manera irregular en los últimos años. A pesar de esto, se tuvo un incremento del 17% el año 2006 en relación al anterior. Al analizar las fuerzas de mercado de Porter, el poder negociador de los clientes, se percibe con un grado alto ya que aunque existen muchos clientes algunos de ellos por su nivel de compra en forma individual impactan en los volúmenes totales de las ventas del servicio. El resto de las fuerzas se perciben con grados medios o bajos. La cadena de valor tiene un porcentaje importante de carga administrativa (un 51% de la cadena de valor). Dado lo anterior, los márgenes de venta, aumentan significativamente al solicitar el servicio por dos o más meses (56% o superior). Destacan como oportunidad una mayor disponibilidad de herramientas informáticas y de gestión para mejorar los márgenes, aumento de los clientes por el crecimiento de los segmentos y fortalezas con una reputación consolidada de confiabilidad, profesionalismo y de alto carácter técnico. Dentro de las debilidades está la ausencia de un plan de marketing, una estructura poco flexible no orientada a la comercialización y una alta carga administrativa que resta competitividad. Dados estos antecedentes, la CCHEN adoptará una estrategia de diferenciación orientada a fortalecer los atributos generadores de valor, como la alta confiabilidad técnica del servicio, una distribución de excelencia, seguimiento y servicio post venta. Se segmentará por áreas Salud, Construcción e Industrial, además, se clasificarán los clientes en grandes compradores o menores y por el tipo de contrato en relación al periodo de recambio (mensual, bimensual y trimestral o superior). Las principales acciones a desarrollar durante los próximos dos años para implementar la estrategia son generar incentivos y mejora del producto, política de precios y distribución para desplazar la venta a periodos trimestrales que aumente los márgenes. Además, de mejorar los márgenes por una mejor comercialización se requieren cambios internos para mejorar los procesos, responder adecuadamente a los clientes y evitar en la cadena de valor los procesos administrativos. Finalmente una política comunicacional de información y educación al usuario que de énfasis en los atributos de confiabilidad y seguridad hará clientes que puedan distinguir entre los distintos competidores.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Calcula los TMR para campos pequeños y “campo cero” a partir de los datos medidos y extrapolados de PDP y de dispersión. Simula el transporte de radiación por el método de Monte Carlo (en el cabezal del LINAC usado) para generar las curvas en PDP en el eje central del haz (CAX). Uitliza un método directo para calcular la “Relación Tejido Máximo (TMR1) para campos pequeños (≤3x3 cm2), valores necesarios para calcular las dosis en tratamientos de radioterapia usando el “método del TMR”, muy usado por su simplicidad y sobre todo en programas de verificación rápida creados por los físicos médicos en sus centros como apoyo a la rutina diaria y como requisito de verificación independiente de cálculo de dosis. Estos valores de TMR para campos pequeños son necesarios con frecuencia en cálculos de dosis en campos de haces conformados, en haces de intensidad modulada (IMRT2), haces pequeños usados en radiocirugía estereotaxica (SRS3), etc. Los Porcentajes de Dosis en Profundidad (PDP) para haces de radiación de tamaño de campo “cero” (PDP-0x0 cm2) y los TMR para campo “cero” (TMR0x0 cm2) de un haz de radiación proveniente de un acelerador lineal de uso clínico (LINAC4) de energía nominal de 6 MV han sido determinados extrapolando las medidas experimentales, extrapoladas sobre el rango de tamaños de campo que van de 1x1 cm2 a 10x10 cm2. Para la medición de los pequeños campos se usó un detector tipo PTW-PinPoint (volumen sensible 0.015 cm3) el cual ha demostrado ser un dosímetro adecuado para medidas dosimétricas en los campos usados, [Cheng C. W., Cho, Taylor, & Das, 2007], [Alison, Scott, & Nahum, 2008], [Das, Ding, & Ahnesjö, 2008]. / Tesis

[EN] This thesis focuses on the development of a simulator of a gamma radiation portable detector. The aim is to determine the feasibility of such a software tool in a virtual reality (VR) based application, with the purpose of using it in training tasks in the framework of nuclear safeguards and security activities. The work starts with the definition of the series of technical requirements which are necessary to achieve a working prototype of an application of the kind aforementioned. In order to achieve these requirements, a series of incremental prototypes of a VR based simulator are devised, implemented and tested. Each of these prototype versions tries to improve on its predecessor by introducing new concepts aimed at better satisfying the requirements set. The thesis is structured in several main chapters which divide the bulk of the PhD work in independent sections. Therefore, first the problem is introduced and then the current state of the art analysed. Next the first solutions are explained and following these introductory chapters the main contribution of the author is found in the development chapter. This chapter explains the ideas and methods created in a chronological manner, taking the reader through the steps the author took in the same order as he did. Logically, the next chapter deals with the testing of these methods in order to assess their validity and last a conclusion chapter evaluates if the objectives set at the beginning of the thesis have been met according to the results obtained. / [ES] Esta tesis trata el desarrollo de un simulador de un detector portátil de radiación gamma. El objetivo es determinar si una herramienta software basada en técnicas de realidad virtual como esta es factible. Con la intención de utilizarla en tareas de entrenamiento de personal en el sector de la salvaguarda y seguridad nuclear. El trabajo empieza con la definición de la serie de requisitos técnicos que son necesarios para conseguir un prototipo funcional de una aplicación como la anteriormente descrita. Para conseguir cumplir estos requisitos, se han desarrollado, implementado y probado una serie de prototipos incrementales de un simulador basado en realidad virtual. Cada uno de estos prototipos intenta mejorar a su predecesor introduciendo nuevos conceptos con el objetivo de satisfacer mejor los requisitos planteados. La tesis está estructurada en varios capítulos principales que dividen el grueso del trabajo en secciones independientes. Por lo tanto, en primer lugar se introduce el problema y luego se analiza el estado del arte. A continuación se explican las primeras soluciones probadas seguidas del capítulo de desarrollo que contiene la contribución principal del autor. Este capítulo explica las ideas y métodos creado en orden cronológico, llevando al lector por los mismos pasos que el autor dio. De manera lógica, el siguiente capítulo trata con el testeo de estos métodos para evaluar su validez y un último capítulo de conclusión analiza si se cumplieron los objetivos propuesto al inicio de la tesis según los resultados obtenidos. / [CA] Esta tesi tracta el desenrotllament d'un simulador d'un detector portàtil de radiació gamma. L'objectiu és determinar si una ferramenta software basada en tècniques de realitat virtual com esta és factible, amb la intenció d'utilitzar-la en tasques d'entrenament de personal en el sector de la salvaguarda i seguretat nuclear. El treball comença amb la definició de la sèrie de requisits tècnics que són necessaris per a aconseguir un prototip funcional d'una aplicació com l'anteriorment descrita. Per a aconseguir complir estos requisits, s'han desenrotllat, implementat i provat una sèrie de prototips incrementals d'un simulador basat en realitat virtual. Cada un d'estos prototips intenta millorar el seu predecessor introduint nous conceptes amb l'objectiu de satisfer millor els requisits plantejats. La tesi està estructurada en diversos capítols principals que dividixen el total del treball en seccions independents. Per tant, en primer lloc s'introduïx el problema i després s'analitza l'estat de l'art. A continuació s'expliquen les primeres solucions provades, seguides del capítol de desenrotllament, que conté la contribució principal de l'autor. Este capítol explica les idees i mètodes creats en orde cronològic, portant al lector pels mateixos passos que l'autor va fer. De manera lògica, el següent capítol tracta el testeig d'estos mètodes per a avaluar la seua validesa i un últim capítol de conclusió analitza si es van complir els objectius proposats a l'inici de la tesi segons els resultats obtinguts. / Moltó Caracena, T. (2016). Simulation of Portable Gamma Radiation Detectors for Virtual Reality based Training applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61301

Determina cuáles son los valores de dosimetría efectiva y equivalente en los tecnólogos médicos que laboran en el área de radiología, ya que las exposiciones médicas involucran predominantemente a las personas que se someten a exámenes diagnósticos, a procedimientos intervencionistas o a terapia con radiación, pero también al personal y otros individuos que ayudan a asistir y confortar a los pacientes. Este estudio está conformada por 12 reportes dosimétricos donde se encuentra las dosimetrías efectivas y equivalentes de todos los trabajadores del área de radiología, siendo 22 los tecnólogos médicos. Se concluye que los valores de dosimetría están por debajo del máximo valor permisible según IPEN. Los profesionales de tecnología médica del área de tomografía presentan mayores valores de dosimetría equivalente mensual y anual en cristalino y piel, del mismo modo presenta mayores valores de dosimetría efectiva. / Tesis