P. Belmar 1 ; R. Elias 1,2 ; M. Fuenzalida 1 and M. Valente 3

1. Characterization of the Field Size Dependence for Collimator, Peak Scatter and Relative Dose Factors P. Belmar1; R. Elias1,2; M. Fuenzalida1 and M. Valente3 1: Departamento de Ciencias Físicas - Universidad de La Frontera, Chile. 2: Universidad de Concepción; Campus Los Ángeles; Dpto. Ciencias Básicas. 3: CONICET & Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. Email contacto: valente@famaf.unc.edu.ar / relias@udec.cl Palabras claves: Radiotherapy; Monte Carlo Simulation; Dosimetry.

2. Introducción

3. Introducción • Los factores de corrección analizados son: • Factores de Colimador (CF) , Peak Scatter (PSF) y Dosis Relativa (RDF). • El procedimiento se basa en hacer simulaciones de la interacción fotón matriz, en un campo de irradiación de referencia (10x10 cm) para calcular la energía depositada (dosis), considerando las condiciones del entorno como efecto del aire y del tamaño de campo, para así compararlas con mediciones reales y otros modelos predictivos. • Motivación: Dado que la Radioterapia es una de las terapias más utilizadas para combatir el cáncer, es necesario conocer con la mejor precisión posibles los factores más importantes que afectan la real radicalización de un tumor.

4. Factores de Corrección al Calculo de Dosis Geometría de comparación, Campo de referencia 10x10, vs A Los valores de exposición en el medio X (A,hν) pueden ser reemplazados por las medidas experimentales o calculadas de dosis, cuando se introducen los factores Kair, correspondientes a los términos de ionización del medio. • Referencias: IAEA-TECDOC-1455 (gráficos) • Implementation of the International Code of Practice on Dosimetry in Radiotherapy (TRS 398)

5. Material y Métodos • Se desarrollo una subrutina especialmente adaptada en base al código fuente PENELOPE v. 2008 y se realizó una serie de simulaciones siguiendo la técnica establecida para determinar diferentes factores de interés radioterapéutico. • Se siguieron las recomendaciones de TRS 398 en cuanto al set up de irradiación. • Para conseguir incertezas estadisticas menores al 0.1% en tiempos razonables, se utilizo la técnica de simulacion en paralelo (cluster DeepBlue II).

6. Factores de Corrección: CF, PSF, RDF y SF En la simulación Monte Carlo de transporte de radiación, la historia de la partícula es vista como una secuencia aleatoria de trayectos libres que terminan con un evento de interacción donde la partícula cambia dirección, pierde energía y ocasionalmente produce partículas secundarias. Requiere de valores de secciones eficaces diferenciales (DCS) para los mecanismos de interacción relevantes. Las DCS determinan las funciones de distribución de probabilidad (PDF) de las variables aleatorias que caracterizan el track: • camino libre entre eventos sucesivos. • tipo de interacción que ocurre. • perdida de energía y deflexión angular en un tipo de evento particular, y también el estado de fase inicial para partículas secundarias ocasionales generadas.

7. Geometria y set up de irradiacion Poner aquí las figuras de los diferentes set ups de irradiaciones

8. Resultados • Collimator factor: CF(F.S.,hv)=D’(Fs,hv)/D’(F.S.Ref,hv)

9. Resultados • Peak scatter factor: PSF(FS,hv)=D(zmax,FS,f,hv)/ D’(FS,hv)

10. Resultados • Scatter function: SF(F.S.,hv)=PSF(FS,hv)/PSF(F.S.Ref,hv)

11. Resultados Poner aquí el resultado de campo rectangular y cuadrado equivalente (M.Elena)

12. Conclusiones y perspectivas futuras • Los resultados obtenidos muestran incertezas estadisticas suficientes para garantizar la confiabilidad delos mismos. • Para el calculo de las cantidades estudiadas se siguieron los procedimientos del Protocolo Internacional TRS 398 (IAEA) y los resultados obtenidos muestran un buen acuerdo con los datos de referencia. • Para valores de tamaño menores que 20x20 cm2 las curvas que se observan son casi lineales, luego se estabilizan saturándose, sugiriendo una reducción del efecto relativo; lo cual podría asociarse a las diferencias entre camino libre medio promedio para la radiación dispersa y las dimensiones geométricas del campo. • En base a la metodologia desarrollada para este trabajo pueden obtenerse los factores CF,PSF, RDF, SF y otros para cualquier haz de fotrones de uso clinico, siempre que se conozca la fluencia espectral.

13. Conclusiones • Al momento de planificar una terapia se deben considerar estos factores ya que claramente alteran la dosis relativa.

14. Agradecimientos • Magíster en Física Médica de la Universidad de La Frontera.