tas Jornadas de Física Médica en La Frontera...

1 4tas Jornadas de Física Médica en La Frontera


4tas Jornadas de Física Médica en La Frontera Pucón-Chile

12 al 14 de Noviembre de 2014

Sede Pucón Universidad de La Frontera

Conferencistas Invitados Dra. Simone Kodlulovich (Brazil)

Dr. Yakov Pipman (US)

Dr. Luis Agulles (Colombia)

Dra. Sandra Guzmán (Perú)

Dr. Willy Gerber (Chile)

Dr. Jacob Van Dyk (Canadá)

Dr. Dante Roa (US)

Dr. Maciej Budzanowsk (Polonia)

Dra. Gianina Sirandoni (Chile)

Dr. Mauro Valente (Argentina)

Dr. Renata Kopec’ (Polonia)

MSc.Cristián Parra (Chile)

MSc. Enrique Lozano (Chile)

Comité Organizador

Dra. Marcia L. García Arencibia

Dr. Rodolfo G. Figuera Saavedra

Dra. (C) Gloria M. Díaz Londoño

Dr. Mauricio Santibáñez Villalobos

Sra. Judith Mora Burgos

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flag_of_Brazil.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Flag_of_Peru.svg

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flag_of_Poland.svg


RESÚMENES DE

CONFERENCIAS


Conference 1

EL PROGRAMA DE CERTIFICACIÓN INTERNACIONAL EN FÍSICA

MÉDICA: UNA PROPUESTA DE IOMP

Simone Kodlulovich Renha

Comissão Nacional de Energia Nuclear

Presidente ALFIM

En los últimos años, la Organización Internacional de Física Médica (International Organization of

Medical Physics - IOMP) viene trabajando en el establecimiento de un grupo internacional e

independiente de certificación de físicos médicos clínicos. Para alcanzar este objetivo se creó en 2010

el Consejo Internacional de Certificación de Física Médica. Esto Consejo es responsable de la

elaboración de los estatutos sociales, las directrices para la certificación y los procedimientos para

evaluar los programas de certificación nacionales. El modelo de certificación tiene como base los

requisitos de educación y formación descritos en la Política de IOMP así como los requisitos

presentados en las publicaciones de OIEA.

En América Latina, con el aumento de las aplicaciones de nuevas tecnologías en las diferentes

modalidades de terapia y diagnóstico, crece la demanda por físicos médicos debidamente cualificados

para actuar en las instalaciones médicas. Sin embargo, actualmente la mayoría de los países de la

región no tienen implementado un programa de certificación para evaluar si los profesionales

cumplen con los requisitos establecidos en las normas reguladoras nacionales y en las

recomendaciones internacionales. Además, existen diferencias expresivas en los currículos de los

cursos de graduación, de posgrado y de residencia ofrecidos en los países de la región, que afectan a

la calidad de formación y capacitación de los físicos médicos.

Considerando el escenario existente en nuestra región, ALFIM tiene participando del grupo de

certificación de IOMP, llevando para discusión las necesidades de los países de América Latina. Para

adaptación del modelo de certificación a ser establecido, es esencial la participación activa de los

países de la región. Como una primera actividad estamos proponiendo la creación de grupos de

trabajos para revisar y evaluar los cursos existentes en cada país, identificar las necesidades

principales y en base a este análisis definir un plan de acción.

Con el objetivo de iniciar el proceso de certificación en América Latina, ALFIM presenta los

requisitos de IOMP a ser cumplidos por las organizaciones de certificación nacionales que deseen

obtener la acreditación internacional.


Conference 2

MEDICAL PHYSICS EDUCATION AND TRAINING: A GLOBAL

PERPECTIVES

Jacob Van Dyk

Western University, London, Ontario, Canadá.

Medical Physicists work in a variety of settings, ranging from being closely involved

with patients undergoing therapeutic or diagnostic procedures, to academic teaching

and research contexts at universities, or industrial settings where new technologies are

developed, or commercial settings involving sales and training in the use of technical

equipment, or regulatory environments involved in assessing and regulating exposures

for the general public, staff, patients and radiation workers. While the fundamental

academic education of Medical Physicists for all of these contexts is similar, special

consideration is added for physicists working in clinical environments to ensure

appropriate and safe patient care. While there is significant worldwide variation in the

educational requirements to become a Medical Physicist, all Medical Physicists must

receive basic undergraduate and graduate education in physical or engineering

sciences, preferably with a medical physics emphasis. In order to become a clinically

qualified medical physicist, the academic training at the postgraduate level must be

followed by at least two years of structured practical training in a clinical environment,

in one or more specialties of medical physics. In many countries, this training is

followed by professional assessment to become a certified medical physicist. On-going

professional competency is maintained through a continuing professional development

program. The ultimate goals of medical physics education, training and continuing

professional development are to produce Medical Physicists who can provide effective

and safe patient care. This review will consider various aspects of medical physics

education and training from a global perspective.


Conference 3

THE BRONOWICE CYCLOTRON CENTRE AT THE INSTITUTE OF

NUCLEAR PHYSICS - AN UNIVERSAL PROJECT FOR NUCLEAR

PHYSICS, RADIOBIOLOGY AND PROTON RADIOTHERAPY

Maciej Budzanowski

Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, ul. Radzikowskiego 152, 31-342 Kraków, Poland,.

The Bronowice Cyclotron Centre (polish acronym CCB) was created in 2006 and it's a part of the

Institute of Nuclear Physics of the Polish Academy of Sciences (IFJ PAN). In general the goal of the

project was to build an universal centre which could be useful for nuclear physics, radiotherapy and

radiobiology.

The Institute of Nuclear physics has a long tradition of applying cyclotrons for physics and medicine.

The first cyclotron U48 developed by IFJ PAN was operated from 1955, the second one soviet

construction U-120 in 1958, third made fully by IFJ PAN isochronous AIC-144 in 1995 operated till

now. The recent cyclotron PROTEUS C-235 was purchased from IBA in Belgium in 2012. The first

use of cyclotron for radiotherapy (U-120) was in 1975 when IFJ adapted a special stand for

collimated fast neutron beam from deuterons on a thick beryllium target. The neutron radiotherapy

was applied for treating of some 550 patients with head, neck and breast cancers over the years 1976 -

1994.

Nowadays IFJ PAN is operating two cyclotrons, namely AIC-144 and PROTEUS C-235. The AIC-

144 accelerate protons to the highest energy of 60 MeV and is currently used mainly for ocular proton

radiotherapy and for production of proton-based radioisotopes, for research purposes. More than 80

patients were treated for eye melanoma and the procedure was done in close co-operation with Clinic

of Ophthalmology of the Medical College of Jagiellonian University. The PROTEUS C-235

cyclotron was designed and made by IBA (Ion Beam Applications S.A., Belgium) specifically for

medical applications. It is an modern isochronous cyclotron with a compact conventional magnet and

it's able to accelerate protons to an energy of 230 MeV. The PROTEUS cyclotron deliver protons to

experimental hall especially designed for physicists, to new ocular radiotherapy stand, to 2 GANTRY

stands with scanning beam nozzle.

In this work the whole project of CCB equipped with two running cyclotrons and different stands for

radiotherapy, radiobiology and for nuclear physics will be presented in details.


Conference 4

CONTRIBUCIÓN DEL SPECT CEREBRAL EN NEUROPSIQUIATRÍA

Gianina Sirandoni Riquelme.

Médico Nuclear, Jefe Servicio Medicina Nuclear, Hospital H. Henríquez Aravena.

Jefe Servicio Medicina Nuclear, Clínica Alemana, Temuco.

La Medicina Nuclear permite en la actualidad evaluar diversas enfermedades neuropsiquiátricas,

especialmente aquellas no evidenciables a los estudios imagenológicos convencionales, gracias al

SPECT (tomografía por emisión de fotón único, Single-Photon Emission Computed Tomography)

cerebral, utilizando radiotrazadores estables, inocuos y capaces de atravesar la barrera

hematoencefálica. De este modo es posible analizar la biodistribución de un radiotrazador en

función del flujo sanguíneo cerebral (FSRC) mediante la obtención de imágenes tomográficas y

volumétricas de la distribución tridimensional de un radiofármaco, cuya captación por el tejido

encefálico aporta información cualitativa y semicuantitativa del FSRC.

El SPECT cerebral se ha empleado en varias investigaciones, las que han permitido obtener patrones

de perfusión característicos descritos por diversos autores en los diferentes trastornos

neuropsiquiátricos como en las demencias, la depresión, el abuso de drogas y permiten su

evaluación en etapas tempranas, su evolución y diagnóstico diferencial.

En las demencias de origen vascular se observan zonas focales con múltiples defectos

hipoperfundidos, distribuidos irregularmente en cualquier región de la corteza cerebral En la

Enfermedad de Alzheimer los hallazgos característicos del SPECT cerebral en etapas tempranas son

la hipoperfusión parietotemporal bilateral con poca participación en las regiones sensoriomotriz y

occipital. En las etapas avanzadas, además de la hipoperfusión parietotemporal se reduce el flujo

sanguíneo en las áreas de la corteza frontal, parietal y occipital.

De gran utilidad, además, ha sido el NeuroSpect en la depresión donde el patern habitual es la

hipoperfusión órbito frontal. En usuarios de sustancias se observan defectos de perfusión polifocales

de distribución desorganizada.

Todos estos hallazgos constituyen una herramienta de gran valor para la evaluación diagnóstica,

pronóstica y un dato valioso objetivable en la evolución de la enfermedad.

El SPECT cerebral es una técnica de imagen tomográfica que utiliza de radioisótopos de carácter

funcional, permite la creación de imágenes volumétricas de la perfusión encefálica. Estas imágenes se

obtienen con un buen control de calidad en todos sus aspectos y permite evaluar en forma no

invasiva el estado de la función cerebral, en ausencia de anomalías en las técnicas de imagen

estructural convencional.


Conference 5

ASPECT OF RADIATION PROTECTION IN THE RISK ASSESSMENT

OF OCCUPATIONAL EXPOSURE TO IONIZING RADIATION BY

USING X-RAY FLUOROSCOPY

Luis Agulles

Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia.

Uno de los objetivos que persigue el Organismo Internacional de Energía Atómica es que las

instituciones creen sistemas apropiados para auditar las practicas clínicas en el uso de rayos X

diagnósticos. Un servicio de radiología diagnostica requiere la evaluación de los posibles riesgos

radiológicos a los que están sometidos los pacientes y el personal ocupacionalmente expuesto; para

ello se requiere una revisión de los procedimientos, de los elementos de protección radiológica, del

personal, del equipo, de la protección y seguridad de los pacientes y el rendimiento general del

servicio de radiología diagnóstica.

Especialmente, la técnica de fluoroscopía es interesante por las altas dosis registradas. La

fluoroscopia es una técnica de imagen usada en medicina para obtener imágenes en tiempo real de las

estructuras internas de los pacientes mediante el uso de un fluoroscopio.Básicamente consiste en una

fuente de rayos x y una pantalla fluorescente entre las que se sitúa al paciente. Estos procedimientos

suelen ser largos, y requieren no solo de la cercanía del paciente, sino del médico, enfermeras y

demás personal sanitario.

Se presenta un estudio detallado de los aspectos legales y organizativos en Colombia para el estudio

del nivel de riesgo de los trabajadores en técnicas de fluoroscopía. Este estudio también considera

medidas experimentales de dosis por medio de TLD durante los procedimientos y simulaciones por

GEANT4 de la técnica de fluoroscopía. Finalmente se presentan las recomendaciones para los

protocolos establecidos de dicha técnica.


Conference 6

APPLICATION OF 2D THERMOLUMINESCENT DOSIMETRY IN

MEDICINE (RADIOLOGY, RADIOTHERAPY AND INDIVIDUAL

MONITORING)

Renata Kopeć

Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences (IFJ PAN), ul. Radzikowskiego 152, PL 31-342

Krakow, Poland

A measurement of thermoluminescence consists of increasing of temperature of TL material in a

controlled way with simultaneous measurement of emitted light. Measurements of light intensity were

up to now based on thermoluminescent (TLD) detectors and were realized almost entirely with use of

photomultipliers (PM) and . In 2005 specially prepared planar thermoluminescent (TL) reader with

CCD camera was developed at the Institute of Nuclear Physics of the Polish Academy of Sciences

(IFJ) Kraków, Poland. The ultra sensitive 12-bit monochromatic CCD camera was applied instead of

PM. Two-dimensional (2-D) thermoluminescence (TL) dosimetry system was developed and tested

by evaluating 2-D dose distributions around radioactive sources for different purposes e.g.:

radiotherapy, radiology and individual dosimetry. The results from that system are 2-D images of TL

lighting.

The new system has found a few practical applications. In this work the results of different studies on

the two-dimensional technique, both using TL pellets (to distinguish static or dynamic exposure in

individual dosimetry) as well as the TL planar foils will be presented. TL foils were used for check

doses in radiotherapy procedures and during last two years TL foils were tested in interventional

radiology procedures. In this study thermoluminescence results from foils based on LiF:Mg,Cu,P and

CaSO4:Dy phosphors will be presented. TL foils were calibrated and tested for 2-D dosimetry

submitted to different radiological procedures. Irradiations were performed at the calibration

laboratory.


Conference 7

QUALITY CONTROL IN HDR BRACHYTHERAPY AND ITS

EVOLUTION IN CHILE

Cristián Parra

Instituto Nacional del Cancer, Av. Profesor Zañartu 1010, Santiago, Chile

Desde la puesta en marcha a mediados de 1995 del primer equipo de braquiterapia de alta tasa (BQT

HDR) en el país, el desarrollo de esta técnica fue nulo en comparación a lo observado en teleterapia.

A contar de la incorporación de la técnica a fines del 2004 en el servicio de radioterapia del Instituto

Nacional del Cáncer (INC) se pudo poner en marcha un segundo equipo con una continuidad de

atención de pacientes que permitió la capacitación en los ámbitos técnicamente correspondientes a

una cantidad de médicos radioterapeutas, tecnólogos médicos y físicos médicos que genero una masa

crítica que se capacito y genero la necesidad de hacer crecer la oferta de BQT HDR en más

instituciones. Actualmente en el país se cuenta con 5 equipos operativos, 2 en proceso de instalación

y 2 en etapa de proyecto en servicios públicos y privados. Con la proliferación de equipos se hará

necesario contar con estándares mínimos de control de calidad que contengan pruebas eficientes y

efectivas para el aseguramiento de la calidad de los tratamientos entregados. Con la experiencia

adquirida en el INC al cumplir 10 años de funcionamiento se realiza la evaluación de los distintos

controles implementados, su evolución desde la puesta en marcha del equipo y la propuesta de

mejoras a estos basados en los protocolos recomendados pos ABS, ESTRO y AAPM. Además las

pruebas y controles de calidad propuestos son considerados en el contexto de equipos de distinta

marca (5 marcas de fabricación), los radionúclidos utilizados (Ir-192 y Co-60), los algoritmos de

cálculo de los softwares de dosimetría y las definiciones recomendadas por los fabricantes para las

fuentes utilizadas.


Conference 8

ASSESSMENT OF ANISOTROPY FUNCTION PARAMETER IN TPS

OF HDR BRACHYTHERAPY

Enrique Lozano

Instituto Nacional del Cancer, Av. Profesor Zañartu 1010, Santiago, Chile

El ingreso de datos a un TPS se suele realizar partiendo de los datos adquiridos o de publicaciones de

referencia, que muchas veces se degradan para que se ajusten a la estructura del TPS, que luego del

modelado el TPS no logra reproducir los datos referenciales con precisión. En el presente trabajo se

plantea el ingreso de datos a un TPS como un problema inverso para conseguir los resultados iniciales

mediante un modelo de optimización. Se realizó la optimización de la grilla evaluando los datos de

entrada de la función de anisotropía de la fuente de HDR de VariSource. Se realizaron cambios de la

grilla (radios y ángulos) en los que se modela la anisotropía desde los valores publicados por

Angelopoulus, para ser ingresados en el sistema de Braquivision y así reducir diferencias del 14% que

presentan los datos de entrada de fábrica. Se utilizaron cuatro funciones objetivos y se analizó la

convergencia de estas llegándose a errores de ajuste de hasta 5.8% y en dos de ellas con resultados

menores e iguales al 2% con respecto a los valores de referencia; siendo estas últimas diferencias

concordantes a lo recomendado en el TG-43U1S1.


Conference 9

THEORETICAL FUNDAMENTS OF INTERNAL DOSIMETRY AND

APPLICATIONS ITS TO NUCLEAR MEDICINE

Mauro Valente

LIIFAMIR - Laboratorio de Investigación e Instrumentación en Física

Aplicada a la Medicina e Imágenes por Rayos X, University of Cordoba, Argentina.

Institute of Physics E. Gaviola CONICET, Buenos Aires, Argentina.

FLUKA Group - Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire, CERN Geneve, Switzerland.

Nuclear medicine is a well know medical practice worldwide used to diagnose and treatment. The

performance of the practice needs to be carefully characterized along with the corresponding quality

assurement. Thereby, it is mandatory to perform reliable and accurate internal dosimetry. However,

physicians and even physicists that daily work in nuclear medicine may not completely understand

the formalisms and theoretical background of radiation transport and involved collision processes. In

fact, it is roughly found in lit- erature complete analytical descriptions of internal dosimetry, having

usually only a few expressions without their derivation from basic principles. Thus, leading people to

simpli- fied formalisms sometimes excesively limited that might not be acceptable for the purposes of

some nuclear medicine assessments.

As known, practices using radiopharmaceuticals based on α, β and γ radionuclides are commonly

used in clinics, like neoplasic disease diagnose and treatment. Besides, there might be used patient

SPECT-CT or PET-CT images for organ level dosimetry as well as 3D voxel level methods by kernel

convolution or full stochastic calculations. The lack of integrated frameworks for computing dose

distribution by different approaches, analytical deterministic and/or stochastics, organ and/or voxel

level, accounting or not for biokinec- tics. Moreover, it could be necessary to consider simultaneously

α, β and γ emmiters even including tissue inhomogeneities. Therefore, the complexity of real patient-

specific situa- tions highlights the relevance and potential benefits of the present work devoted to

provide a general overview of basics physics for internal dosimetry as well as to implement some

methodologies that might be useful for nuclear medicine practices.


Conference 10

APLICACIONES DE DOSÍMETROS OSL NANODOT (AL2O3: C) EN

RADIOTERAPIA

Sandra Guzmán C

Universidad Nacional Federico Villarreal, Lima, Perú.

En los últimos años ha crecido la necesidad de emplear acciones sistemáticas para garantizar la

calidad de los tratamientos de radioterapia y cumplir los valores dados por los protocolos (ICRU 24,

ICRU 83), por tanto, es esencial contar con sistema dosimétrico, alternativo, para identificar posibles

fallas en alguna etapa del proceso, por ello, se plantea el uso de un nuevo sistema dosimétrico para la

medida de las dosis adsorbida en el tratamiento radioterapéutico, empleando un dosímetro nanodot

(Al2O3: C), un lector IngLightTM

MicroStar, cámaras de ionización (Standard Imaging/Exradin A 12)

y (PTW Freiburg/ TW31010), electrómetros (PTW-Freiburg/UNIDOS E y MNCNP/11); y un build

up (en acero inoxidable 316). Los nanodot fueron caracterizados (reproducibilidad: ±2.8 %,

linealidad hasta 15 Gy con un coeficiente de r2 = 0.9997, con una dependencia a la tasa de dosis

menor al ±2.1 %, con una dependencia a la energía menor al ±2.0 %, con una dependencia direccional

menor al ±2.0 % y una descarga de su señal de 0.03 % por lectura) y calibrados para las energías

entre 1.25 MeV a 18 MV. Se evaluaron 25 pacientes, cuyos resultados muestran que los valores de

dosis prescrita y planificada son reproducidos con diferencias menores al: 4 % para la región pélvica,

5 % para a región abdominal, 3% para la región torácica, y 4% para la región craneal. Los valores de

dosis son reproducidos con incertidumbres menores al 2 % con 95% de confianza. También se ha

realizado evaluaciones de control de calidad de las cuñas virtuales, con campos de 4x4 cm2 hasta

20x20 cm2, energía de 6 y 10MV, profundidades de 1.5, 3.0, 5.0, 7.0 y 8.0 cm, se verificaron los

ángulos de la VW, factor de cuña relativo al tamaño de campo normalizado (RWFA), Porcentaje de

dosis a profundidad (PDD), y perfiles. El tiempo de desplazamiento en una de las mandíbulas del

colimador, y la variación de la tasa de dosis durante la irradiación creada por la cuña virtual se

programa en el Acelerador Lineal (Clinac 2100). Las cuñas virtuales evaluadas, mediante su

distribución de dosis, son aceptables cuyos valores medidos reproducen discrepancias menores al ±2

% en comparación con las distribuciones medidas para las cuñas físicas. Concluimos que este trabajo

es de importancia porque garantiza el óptimo tratamiento de los pacientes y ayuda a detectar errores

evitando así accidentes, ello permite contribuir al desarrollo tecnológico y a la mejora de la cultura de

seguridad radiológica del país.


Conference 11

Progress on a Fast Monte Carlo (FMC)

Willy H. Gerber

Instituto de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad Austral de Chile, Valdivia, Chile

In the last Jornada a new method was presented to obtain a fast Monte Carlo replacing the individual

photon + electron trajectories by weighted random combination of interaction probability patterns.

In the current presentation, the concept is first explained and demonstrated using simple two

dimensional systems with Compton Scattering. The systems is also available on the Internet allowing

the participant to explore and test the model by himself. In addition the model is used to explain and

show the reduction of variability achieved.

In a second part, the reduction of less relevant patterns, dependent on the relative position of the

source and target, is discussed. The extent of reduction in computation time is discussed.

Finally some ideas are presented on how the method could be implemented using the Geant 4 source

code for practical applications.


Conference 12

RADIOCIRUGIA INTRACRANIAL USANDO VMAT

Dante Roa

University of California, Irvine CA., USA.

Un paciente de 61 años de edad y diagnosticado con melanoma de estadio IV fue tratado con

radiocirugia estereotactica intracranial a 19 tumores cerebrales. El tratamiento se realizo usando un

acelerador TrueBeam STX con una energia de haz de 6 MV y sin filtro de aplanacion (FFF). La dosis

fue de 16 Gy (3 tumores), 18 Gy (10 tumores) y 20 Gy (6 tumores) en una fraccion y determinado de

acuerdo al volumen del tumor. El tratamiento se hizo usando VMAT – RapidArc y consistio de 4

arcos axiales de 358 grados con un solo isocentro. La posicion del paciente fue monitoreada en

tiempo real usando el sistema VisionRT. La cobertura de dosis a cada tumor se evaluo usando el

indice de conformidad del RTOG y parametros como D100 y D90 con buena cobertura a cada uno.

La dosis integral al cerebro se comparo con los resultados publicados por Yamamoto et. al., de

pacientes tratados con GammaKnife. La dosis integral en nuestro caso fue un poco mas alta que el

limite superior indicado en el histograma de Yamamoto, pero cabe resaltar que en los resultados de

Yamamoto el rango de volumenes de tumor considerados fueron de 0.04cc – 6.93cc comparados con

0.01cc – 11.99cc en nuestro caso. Se especula que la diferencia se debe al haber tenido volumenes de

tumor de casi el doble que Yamamoto. El tiempo total de tratamiento fue de 50 minutos donde 5

minutos fueron atribuidos a posicionar al paciente, 30 minutos a imagenes de CBCT y 15 minutos a

irradiacion. QA del tratamiento se hizo usando el ArcCheck y peliculas grafchromicas en un phantom

antropomorfico con resultado gamma de ~98% 3% / 3mm en ambos sistemas. En conclusion,

tratamiento de 19 tumores de manera simultanea, usando un Linac y con alta precision es

relativamente nuevo y de gran interes en el campo de radiacion oncologica. Este avance tecnologico

ha reducido significativamente el tiempo de tratamiento de horas a minutos para casos de radiocirugia

estereotactica manteniendo la alta precision que se requiere.


Conference 13

RISKS IN RADIATION THERAPY. LESSONS FROM THE PAST AND

THE WAY FORWARD

Yakov Pipman

Long Island Jewish Medical Center, NY, USA

The introduction and adoption of new technologies and radiotherapy techniques keeps accelerating

and expanding, so more patients have access to more effective treatment and a better chance at

controlling their disease with fewer side effects.

The radiotherapy environment is probably among the most complex that a patient may encounter. The

complexity arises from the mixture of professionals that take part in the patient’s treatment, from the

complexity of the equipment, the variety equipment involved, and from the crucial part played by

software, hardware and communications, both electronic and human.

In recent years there have been a number of reports of errors and accidents. In the most publicized

cases, unintended but severe harm has occurred. Analysis of recent, and not so recent, events point to

factors that recur and are often compounded. While these affect a very small fraction of the patients

that benefit from radiotherapy, the fact that radiation is involved, has shined an intense light into our

field of work. We will focus on lessons learned and how to use tools to reduce the risks more than

they currently are, while improving quality.


RESÚMENES DE

PRESENTACIONES EN

MODALIDAD ORAL


Oral 1

EXPERIENCES IN A TLD PERSONAL DOSIMETRY SERVICE:

EQUIPMENT MAINTENANCE, CALIBRATION AND DATA

HANDLING.

Ricardo Avila Bahamondes, Roberto Gómez Salinas, Carlos Oyarzún Cortés

Laboratorio de Dosimetría Personal Externa, Departamento de Producción y Servicios, Comisión Chilena de

Energía Nuclear

[email protected], [email protected], [email protected]

Recent experience in the routine personal dosimetry of several thousand radiation exposed

workers, using TLD-100's, read with Harshaw 5500 equipment is reported. Great attention is

devoted to the evaluation at low dose (below 1 mSv), where a nonlinearity of the TLD

response is observed. Particular approaches to the determination of the critical, detection, and

quantification limits, and overall uncertainties will be presented, as implemented in an

integrated computational program. The use of a single linear calibration curve can be

improved, particularly at low equivalent dose, where the great majority of the evaluated

dosimeters are found. In contrast, careful use of weighted polynomial, or spline calibration

curves are shown to provide better evaluations at both low and high dose.

Keywords: external personal dosimetry, TLD dosimetry, Harshaw 5500, calibration.


Oral 2

CONTROL DIARIO DE DOSIS RELATIVA EN EQUIPO ELEKTA

SYNERGY EXPERIENCIA DE 4 AÑOS DEL SERVICIO DE

RADIOTERAPIA CLINICA ALEMANA

Hernán Barriga1, Gabriel Zelada

1, Teresa Resquin

1

1 Servicio de Radioterapia Clinica Alemana Vitacura 5951 Santiago Chile

[email protected], [email protected], [email protected]

Se presenta la experiencia de un período de 4 años del control diario de la dosis relativa en un

acelerador utilizando el sistema DailyQA3 (SunNuclear Co). Asimismo, se correlacionan estos

resultados con la dosimetría absoluta dentro del procedimiento de garantía de calidad mensual del

equipo. Son reportados los haces de 6 y 15 MV del acelerador lineal Elekta Synergy SN 151673 que

opera en el Servicio desde el año 2010. Las tolerancias aplicadas se basan en la Norma 51 del

Ministerio de Salud. Periódicamente y en forma esporádica, o después de mantención del equipo, se

reajustaron las ganancias del equipo cuando las lecturas sobrepasaban el límite de acción (2 %),

posterior al ajuste y nueva dosimetría absoluta, se recalibró el sistema Daily QA3 para el nuevo

trazado de los datos a medir en el futuro. Se adjunta foto del sistema utilizado y uno de los gráficos

que analiza un haz de 15 MV. Los datos analizados demuestran una adecuada estabilidad del

acelerador en lo referente al control de la dosis relativa en el período que estudia este trabajo.

-4,0

-3,0

-2,0

-1,0

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

31-12-2010 19-07-2011 04-02-2012 22-08-2012 10-03-2013 26-09-2013 14-04-2014

%

FECHA

15 MV EQUIPO SYNERGY SN 151673

CONTROL DIARIO cGy/UM (rel)

Dos AbsDaily QA3

Figura a) Sistema de verificación diaria Daily QA3, b) Control diario dosis relativa fotón 15

MV.

Keywords: Acelerador Lineal , Control de Calidad diaria, dosis relativa

mailto:[email protected]




Oral 3

CONFIGURACIÓN ÓPTIMA PARA LA DETECCIÓN DE NANO

PARTÍCULAS DE ORO MEDIANTE LINEAS K EN

FLUORESCENCIA DE RAYOS X

Mauricio Santibáñez1*

, Rodolfo Figueroa1

1 Departamento de Ciencias Físicas, Universidad de la frontera, Temuco.

Las nano partículas de oro (GNPs) han demostrado ser ampliamente utilizadas en los últimos años

dado sus aplicaciones como marcadores tumorales, y como potenciadores del actuar de agentes

terapéuticos, y de la dosis depositada en radioterapia de orto-voltaje. Uno de los problemas que

conlleva la detección de tumores marcados con GNPs es la escasa relación señal/ruido, debido a la

profundidad requerida en los casos clínicos y la dispersión causada por el tejido circundante al tumor.

Un incremento en la capacidad de detección de las GNPs en cortos periodos de tiempo, posibilitaría el

realizar barridos superficiales de la región tumoral, al mismo tiempo que una dosis localizada es

administrada como proceso de tratamiento. En este trabajo mediante una configuración que optimiza

la energía de excitación incidente y la geometría de detección, es posible obtener una mayor

a los encontrados en aplicaciones clínicas reales.

A fin de evaluar el incremento en la capacidad de detección de GNPs, se realizaron simulaciones

mediante un software especialmente optimizado para el estudio de la emisión fluorescente de rayos X,

mediante simulación Monte Carlo, llamado XMI-MSIM. Tumores de 1 cm3 a 5 cm de profundidad

con concentraciones de GNPs en un rango de 0.1%-1% (mínima concentración requerida en usos

clínicos) fueron simulados en tiempos de detección de 10 s. En la figura se observa un espectro

EDXRF para la detección de las líneas Kβ del oro, en el cual mediante la configuración de retro

dispersión y una energía excitación optimizada, permiten un fuerte incremento en la relación

señal/ruido de las líneas secundarias Kβ, junto con una mejora en el limite de detección, una menor

incerteza en los resultados y menor exposición.

Keywords: XMI-MSIM, Nano particulas de oro, XRF, Tumores.


Oral 4

ESTIMACIÓN DEL E(50) Y DOSIS TOTAL A UN POE DEL SERVICIO

DE MEDICINA NUCLEAR DEL H.H.H.A. TEMUCO USANDO UNA

CÁMARA GAMMA

Astudillo R.1, García M.

1, Díaz G.

1, Hermosilla A.

2

1 Universidad de La Frontera, Francisco Salazar 01145, Temuco, Chile

2 Clínica Alemana de Temuco, Senador Estébanez 645, Temuco, Chile

[email protected], [email protected]

El 99m

Tc y el 131

I son los radionúclidos más utilizados en el Servicio de Medicina Nuclear del Hospital

Base de Temuco en Chile. El POE generalmente realiza muchas actividades que involucran el manejo

de estos radionúclidos, aumentando el riesgo de incorporarlos. El OIEA en su guía de seguridad R.S-

1.2 establece criterios para determinar si un POE debe estar bajo un programa de monitoreo rutinario.

Se creó una plantilla en Excel con factores propuestos por Bento et al. basados en la guía de

seguridad R.S-1.2 (figura 1). Los resultados muestran que es necesario aplicar un programa de

monitoreo rutinario para un POE que maneja 99m

Tc y otro que maneja 131

I.

Se calibrará para 131

I y 133

Ba la cámara gamma (CG) del servicio utilizando un fantoma

antropomórfico de cuello y tiroides rellenable con 20 ml de actividad. Se obtendrán y compararán el

factor de calibración y la actividad mínima detectable para tiroides. Durante 6 meses se realizó

monitoreo in vivo de tiroides al POE que manipula 131

I en forma capsular. Las cuentas obtenidas

servirán para calcular la incorporación una vez se cuente con los factores de calibración. Para estimar

la dosis efectiva comprometida (E(50))se utilizará el software AIDE. El E(50) se sumará a la dosis

externa del periodo. Para el caso del POE que manipula 99m

Tc recomendamos una redistribución de

sus tareas o mejoras en las condiciones de protección radiológica. Si se desea cuantificar la

incorporación se debiera realizar una conteo de cuerpo entero o medidas in vitro de orina..

Keywords: Medicina Nuclear, Monitoreo rutinario, 131

I, POE, Cámara Gamma.

Agradecimientos: Al personal del Servicio de Medicina Nuclear del H.H.H.A., proyecto DIUFRO

DI13-0035 y DI13-2018.


Oral 5

AVANCES EN PROTECCIÓN RADIOLÓGICA Y CONTROL DE

CALIDAD EN MEDICINA NUCLEAR

R. Astudillo1, G. Díaz-Londoño

1, M. García

1, A. Hermosilla

1, J. Oviedo

1


RESUMEN

Desde el año 2013 al presente, la Universidad de La Frontera en colaboración con el Hospital

Regional Hernán Henríquez Aravena (HHHA) ha desarrollado un Programa de Vigilancia

Radiológica en el Servicio de Medicina Nuclear que permite evaluar la dosis efectiva comprometida

del personal ocupacionalmente expuesto a radiaciones ionizantes. Con este propósito se desarrolló

una metodología de auto-monitoreo a partir de mediciones in vivo y/o in vitro, usando su propia

cámara gamma. Para su implementación se diseñaron dos herramientas en Excel, la primera evalúa el

factor de decisión y la segunda, determina la dosis efectiva comprometida de cada trabajador según

sus actividades. Para la calibración de la cámara gamma fue necesario diseñar y construir un fantoma

antropomórfico de cuello y tiroides utilizando una resina poliéster, la cual se caracterizó,

determinándose que es equivalente al tejido blando para energías entre 80 keV y 11 MeV.

Por otra parte, se han implementado y comparado los Protocolos NEMA (2004), IAEA (2009),

AAPM (1980) para el control de calidad en cámaras gamma planares. Para el estudio de los

parámetros característicos, tales como: resolución espacial, linealidad espacial, sensibilidad y

uniformidad, se construyeron diferentes fantomas de acrílico. Para la evaluación de la prueba de

uniformidad se diseñó un programa en Matlab y se llevó a cabo un estudio de los diferentes

parámetros, encontrándose los valores óptimos para proponer una metodología propia de su

realización en el Servicio de Medicina Nuclear del HHHA.

Keywords: Medicina Nuclear, Vigilancia Radiológica, Control de calidad, Dosis efectiva

comprometida.

Agradecimientos: Al Proyecto DIUFRO DI13-0035 y al Servicio de Medicina Nuclear del

H.H.H.A


Oral 6

AVANCES DEL PROYECTO CONVERAY

R.G. Figueroa1, M. Valente

1, J. Velásquez

1, R. Fuentes

1, J. Cofré

1


El proyecto Converay® surgió como una simple pregunta, ¿que pasaría si hacemos radioterapia con

un haz convergente en vez de uno divergente?. Para ello se simuló un haz convergente analítico

ideal, considerando y la ecuación de continuidad del flujo solo la atenuación en el medio se estudio

como sería la distribución de dosis en profundidad, la sorpresa fue que un perfil de dosis agudo surgió

centrado en el foco de la configuración similar al de la técnica de hadronterapia. Luego de este

interesante resultado se llevaron a cabo simulaciones Monte Carlo que confirmaron los resultados

analíticos y se probaron en situaciones más realista que consideraron efectos de dispersión y a pesar

de ello seguía generándose un perfil de dosis muy similar a los originales. Posteriormente se ha

diseñado a través de un proyecto CORFO Innova la características del primer prototipo de haz

convergente (Converay®). Determinados se los campos necesarios para hacer efectivo un dispositivo

de haz convergente Este trabajo muestra la evolución que ha habido en torno a esta iniciativa que

posteriormente tomo cuerpo de proyecto de investigación y desarrollo aplicado que está pronto de ser

llevado a cabo para la construcción del primer prototipo capaz de adaptarse a un Linac Varian 6x de

uso clínico con cálculos adaptados a la energía del haz de electrones de este dispositivo.


Oral 7

DISPOSITIVOS ELÉCTRICOS Y/O MAGNÉTICOS VIRTUALES

PARA EL CONTROL DE TRAYECTORIAS DE ELECTRONES EN

GEOMETRÍA RTHC

J. Cofré, R.G. Figueroa.

Departamento de Ciencias Físicas de la Universidad de La Frontera, Av. Francisco Salazar 01145, Temuco,

Chile.

[email protected]

En este estudio se presentan dispositivos de control de trayectorias de electrones para la Geometría

de RTHC (Radioterapia de Haz Convergente). Para esto, se utilizó el software de cálculo de

trayectoria, Simion 8.1, el cual permite obtener resultados de cálculos complejos con correcciones

relativistas de campos eléctricos y magnéticos en tres dimensiones. Se procedió, a través de este

software, a elaborar diferentes configuraciones de dispositivos Eléctricos y/o Magnéticos. Se

obtuvieron diversas geometrías y se optó por aquellas que podrían brindar un control sobre haces de

electrones con energías de hasta 6 MeV. Las configuraciones que utilizaron bobinas magnéticas

otorgaban una deflexión de la trayectoria de las partículas cargadas en forma de espiral, lo cual tras

ser analizado y tomando en cuenta las limitaciones de Simion 8.1 para construir geometrías complejas

de bobinas, se optó por no utilizarlas, ya que el rendimiento de producción de Rayos x “Forward”

luego de la interacción con el blanco es bajo, dado que no se obtiene un ángulo de impacto en forma

perpendicular. La configuración óptima elegida en esta investigación contempla la posición de dos

etapas de dispositivos electrostáticos. La primera etapa, permite deflectar cada paquete de electrones

con un ángulo determinado y luego en una segunda etapa, un dispositivo de placas conductoras con

forma de casquetes esféricos concéntricos parciales; recibe al haz deflectado por la primera etapa y

lo hace converger hacia un punto focal. Los dispositivos analizados permitirían la generación de un

haz convergente de electrones o fotones X mediante el uso de un casquete anódico para uso en

radioterapia. Para el diseño final del dispositivo óptimo tridimensional, se utilizó el Software de

diseño estructural CATIAV5R16. En este trabajo se muestran los resultados que se obtienen de los

diferentes dispositivos diseñados y se presentan tablas y gráficos comparativos correspondientes. Se

concluye que es posible lograr un haz convergente de electrones con diferentes grados de eficiencia

dependiendo de la geometría utilizada, la energía de los electrones incidentes y el ángulo de

convergencia deseado.

Keywords: Simion 8.1, Campo eléctrico, Campo Magnético, fuerzas de Lorentz, Radioterapia de

Haz Convergente (RTHC).


Oral 8

ANÁLISIS COMPARATIVO DE DOSIS PERIFÉRICA DE FOTONES

EN TRATAMIENTOS DE IMRT DE CABEZA Y CUELLO Y

PRÓSTATA, USANDO MODELO FÍSICO-MATEMÁTICO, TLD´S Y

TPS

R. El Far 1, M. Castrillón

1, C. Morales

2, B. Sánchez

2 y E. Vinés

1

1. Centro de Cáncer, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile.

[email protected], [email protected] y [email protected]

2. Instituto de Física, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile.

[email protected] y [email protected]

La radioterapia de intensidad modulada (IMRT) permite suministrar una fluencia no uniforme de

radiación optimizando la distribución de dosis al volumen objetivo y disminuyendo la dosis a órganos

en riesgo (OAR). Aunque esta técnica permite aumentar la esperanza de vida en pacientes adultos y

pediátricos, ha abierto un interrogante con respecto a segundos cánceres inducidos por el mismo

tratamiento, debido a las dosis periféricas de fotones (DPF) y neutrones.

Se irradiaron dos tratamientos de IMRT dinámico: próstata (Dpresc=78 Gy y 29523 UM) y cabeza y

cuello (Dpresc=50 Gy y 53950 UM) usando un Clinac 21EX (6MV) sobre un fantoma antropomórfico

NORMA. Utilizando TLD’s-100 se midieron DPF en ambos tratamientos, y se compararon con lo

calculado por un modelo físico-matemático y el sistema de planificación de tratamientos (TPS)

Eclipse v.8.6. Se estimó la dosis equivalente en órganos fuera de la región de tratamiento mediante la

implementación del programa PERIPHOCAL.

Los parámetros del modelo utilizados para el tratamiento de próstata son A=0,0028±0,0028 mSv/UM,

B=5,2686±0,9798 mSv/UM y C=0,007±0,002 cm-1

, para el tratamiento de cabeza y cuello son

A=0,0028±0,0028 mSv/UM, B=8,2857±1,5409 mSv*cm2/UM y C=0,007±0,002 cm

-1. La diferencia

porcentual máxima entre la dosis medida por los TLD y la estimada por el modelo es de 0,09% para

próstata y 1,5% para cabeza y cuello, con respecto a la dosis prescrita. El sistema TPS subestima la

dosis periférica en ambos tratamientos. Se observó una alta dependencia de la DPF con las UM

utilizadas, obteniendo un 50% más de DPF para el tratamiento de cabeza y cuello.

Keywords: Dosis periférica de fotones, IMRT, cabeza y cuello, próstata, TPS.

Agradecimientos: F. Sanchez-Doblado en conjunto con grupo de dosimetría neutrónica, U. de

Sevilla.







Oral 9

ENFORCING DIVERGENCE-FREE TO VELOCITY DATA FROM 3D-

PC MR IMAGES

A. Matías Pino1,2

, Joaquín Mura3, Julio Sotelo

2,4, Sergio Uribe

2,5

1Faculty of Physics, Pontificia Universidad Católica de Chile, Av. Vicuña Mackenna 4860, Santiago, Chile.

[email protected] 2Biomedical Imaging Center, Av. Vicuña Mackenna 4686, Santiago, Chile.

3School of Engineering, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Av. Brasil 2950, Valparaíso, Chile.

4Electrical Engineering Department, Pontificia Universidad Católica de Chile, Av. Vicuña Mackenna 4860,

Santiago, Chile. 5Radiology Department, School of Medicine, Marcoleta 367, Santiago, Chile. ([email protected])

The velocity data provided by 3D-PC MR flow images is highly prone to be affected by respiratory

motion, small offsets of measured velocities that are not adequately corrected, among others.

Assuming that blood flow is incompressible, in this work we propose a novel method for correcting

the velocity field, obtained from MR images data of volunteers and patients, enforcing divergence-

free by minimizing the divergence of the total flow, leading to the construction of the optimal

corrector involving a regularization term, namely α, by solving a partial differential equation only

once per time slice. The method was validated using an analytical Womersley flow phantom for

different settings and the impulse response of the system. Numerical results demonstrate a significant

reduction in divergence, getting values close to zero depending on the alpha value chosen through an

L-curve criterion. For example in velocity data from volunteers over the Aorta region, using α=0.1,

the divergence is reduced by about 50% for all cardiac phase without modifying the initial flow

parameters.

Keywords: 3D PC-MRI, divergence-free, Womersley flow.

Fig.1. Reformatted plane of the aortic arch for in-plane velocity vectors (left) and divergence intensity (right) for

different α values for volunteer (up) and patient (down) respectively. Initial 3D PC-MR image and divergence-free

corrections for α = 0.1 and α = 0.001from left to right respectively for each case.



Oral 10

PERFORMANCE EVALUATION OF A PAEDIATRIC PHANTOM IN

RADIATION STANDARD BEAMS IN THE RANGE OF COMPUTED

TOMOGRAPHY

Elaine Wirney Martins, Maria da Penha A. Potiens

Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN / CNEN - SP) Av. Professor Lineu Prestes 2242 – São

Paulo/SP 05508-000, Brazil

{[email protected] and [email protected]}

Computed tomography is a technique in the field of radiology with remarkable technological

advances in the last ten years. Although its effectiveness in diagnosing pathologies accurately, there is

a concern regarding radiological protection considering that in some diagnostic radiology clinics the

protocol applied for adults and children patients are the same. The children have smaller body

structure and are in constant change, they are more susceptible to cancer development when they are

exposing to radiation high doses. In 2013, International Atomic Energy Agency, IAEA, published the

Human Health Series No. 24, a special guidance on dosimetric standards and methodologies related

to dosimetry for paediatric patients undergoing diagnostic radiology in order to complement the

previous publications TRS 457 (2007) and its implementation (2011). Recently it was developed a

new paediatric head phantom simulating a five years old child and in this work its performance was

evaluated in CT standard radiation beams. The results were compared with those obtained paediatric

standard phantom. The goal was to evaluate the quantities: air kerma (Kair), air kerma length product

(PKL) and phantom’s surface measurements to obtain entrance surface air kerma values (Ke). The

measurements were performed for 100, 120 and 150 kV, representing the RQT 8, 9 and 10 radiation

qualities. The reference quantities values obtained were 0.018, 0.027 and 0.045 mGy to Kair, 0.18,

0.27 and 0.45 mGy to PKL and 0.008, 0.010 and 0.017 mGy to Ke.

Keywords: diagnostic radiology, computed tomography, paediatric phantom and CT air kerma

indices.

Acknowledgement: The authors acknowledge the partial financial support of the Fundação de

Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) and Conselho Nacional de Desenvolvimento

Científico e Tecnológico (CNPq), Brazil.


RESÚMENES DE

PRESENTACIONES EN

MODALIDAD POSTER


Poster 1

SIMULATION OF THE RADIATION RESPONSE OF HYPOXIC

TUMOURS

I. Espinoza1, P. Peschke

2, C. P. Karger

2

1 Pontificia Universidad Católica de Chile, Avda. Vicuña Mackenna 4860, Santiago, Chile

[email protected]

2 German Cancer Research Center, Heidelberg, Germany

Background: In radiotherapy, it is important to predict the response of tumours to irradiation

prior to the treatment. Mathematical modelling of tumour control probability (TCP) based on

dose distribution, medical imaging and other biological information may help to improve this

prediction and to optimize the treatment plan. Methods: The aim of this work is to develop an

image based 3D multiscale radiobiological model, which describes the growth and the

response to radiotherapy of hypoxic tumours. The computer model is based on voxels,

containing tumour, normal (including capillary) and dead cells. Killing of tumour cells due to

irradiation is calculated by the Linear Quadratic Model (extended for hypoxia), and the

proliferation and resorption of cells are modelled by exponential laws. The initial shape of

the tumours is taken from CT images and the initial vascular and cell density information

from PET and/or MR images. Including the fractionation regime and the physical dose

distribution of the radiation treatment, the model simulates the spatial-temporal evolution of

the tumour. Additionally, the dose distribution may be biologically optimized. Results: The

model describes the appearance of hypoxia during tumour growth and the reoxygenation

processes during radiotherapy. Among other parameters, the TCP is calculated for different

dose distributions. The results are in accordance with published results. Conclusions: The

simulation model may contribute to the understanding of the influence of biological

parameters on tumour response during treatment, and specifically on TCP. It may be used to

implement dose-painting approaches. Experimental and clinical validation is needed.

Keywords: Modelling, radiobiology, simulation, dose-painting

Acknowledgement: This study is supported by a grant from the Ministry of Education of

Chile, Programa Mece Educación Superior (2).


Poster 2

Caracterización Física de un Haz Convergente de Fotones sin Sistema de

Colimación

Rodrigo Fuentes1, Rodolfo Figueroa

1

1 Departamento de Ciencias físicas, Universidad de La Frontera, Avenida Francisco Salazar 01145, Temuco,

Chile


La radioterapia convencional considera a los fotones Bremsstrahlung como el principal actor

en el tratamiento clínico del cáncer. Estos fotones Bremsstrahlung provienen de fuentes que

generan haces divergentes. El producir haces divergentes tiene la inconveniente de

irradiación fuera de las zonas de interés, entregando dosis a órganos y tejidos sanos. A través

de la nueva técnica de Radioterapia de Haz Convergente (RHTC) propuesta por el Dr.

Rodolfo Figueroa y el Dr. Mauro Valente, se quiere mejorar esta problemática y propone a

través de un haz convergente de fotones maximizar la dosis en el órgano problema, cuidando

los tejidos y órganos colindantes, es decir, que los fotones Bremsstrahlung depositen un pico

de dosis en el isocentro.

A través de un código de Simulación Monte Carlo se realizó un análisis de electrones de 6

MeV incidiendo de manera perpendicular sobre una placa para ver la dependencia angular y

producción de Bremsstralhung para diferentes espesores y materiales y así obtener el optimo

para el blanco.

Se creó una fuente virtual de electrones tipo casquete esférico modificando el código fuente

del software a emplear, cuyo centro corresponde con el isocentro del sistema (fantoma cubico

relleno de agua). De esta fuente virtual emergen los electrones que colisionarán de manera

normal con el blanco de material y espesor óptimo generando los fotones. Estos fotones

Bremsstrahlung generados, colisionaran con los diferentes filtros (en vez de la creación de un

sistema de colimación) a crear para el endurecimiento del haz y así poder estudiar qué sucede

con el tamaño del bolo de dosis en el isocentro.

PENELOPE versión 2008 es el software de trabajo para realizar las simulaciones el cual

entrega ficheros de datos de salida para la cuantificación de estos y su posterior análisis.

Keywords: Radioterapia, RTHC, Simulación Monte Carlo.


Poster 3

CARACTERIZACIÓN DOSIMETRICA DE HACES DE FOTONES CON

EGSNRC EN CAMPOS PEQUEÑOS COLIMADOS DE UN MLC Y mMLC

Jhon Téllez Heredia1, Robert Guzmán Estrada

2, Edgardo Doerner Jakšić

3

1,2

Universidad de La Frontera, Francisco Salazar 1145, Temuco, Chile.

3Pontificia Universidad Católica de Chile, Vicuña Mackenna 4860, Santiago de Chile, Chile.

[email protected],

[email protected],

[email protected]

El creciente desarrollo en la radioterapia externa en los tratamientos oncológicos ha llevado a un

desarrollo en el equipamiento de los aceleradores lineales como la reducción del ancho de las láminas

o leaves de colimación. La finalidad de esta reducción en el tamaño de las láminas es contornear

mejor los volúmenes de planificación y obtener tamaños de campo cada vez más pequeños que

permiten mejorar la distribución de la dosis suministrada. En este contexto, por medio del código

Monte Carlo EGSnrc (versión 2.4.) se simula haces de fotones en aceleradores lineales con tamaños

de campo empleados en un colimador de multiláminas (MLC) y un mili colimador de multiláminas

(mMLC) por medio de la plataforma BEAMnrc. Se define una configuración geometría apropiada

con las mandíbulas secundarias o jaws del acelerador para definir y limitar los tamaños de campo

pequeños, como los que comúnmente son empleados en los colimadores MLC y mMLC. Con ello

obtener los espacio de fase de estos campos de una fuente con una distribución espacial gaussiana con

un FWHM de 1 mm. En todos los campos se empleó la técnica de reducción de varianza Directional

Bremsstrahlung Splitting (DBS), con un radio igual al tamaño de cada campo. Se ejecuta la

plataforma DOSXYZnrc para obtener parámetros dosimétricos en campos no referenciales como las

curvas de dosis en profundidad (PDD), los perfiles laterales, penumbras en las distancias de Zmax y Zref

y el output factor de los espacios de fase obtenidos con BEAMnrc. La distancia desde la fuente del

haz de fotones a la superficie (SSD) de un fantoma rectangular de agua es de 100 cm en tamaños de

campo menores o iguales a 2cmx2cm, los cuales permitirán desarrollar futuras investigaciones en el

modelamiento óptimo de aceleradores lineales y analizar explicitamente diferentes MLC y mMLC

para estudiar sus efectos (y diferencias con un colimador secundario) en campos pequeños.

Keywords: BEAMnrc, DOSXYZnrc, MLC Y mMLC.


Poster 4

ESTUDIO DE LOS DIFERENTES PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN

LA UNIFORMIDAD INTRÍNSECA DE UNA CÁMARA GAMMA

J. Oviedo, G. Díaz-Londoño, M. García, M. Vásquez, S. Bahamondes.

Departamento de Ciencias Físicas, Universidad de la Frontera, Av.Francisco Salazar 01145, Temuco, Chile

[email protected]

La uniformidad intrínseca es la capacidad de la cámara gamma para almacenar igual número de

cuentas en cada pixel de la imagen cuando se irradia con una fuente uniforme y cuantifica la

homogeneidad que proporciona el sistema. La evaluación de la uniformidad es una prueba de

aceptación y de control de calidad que se realiza rutinariamente en las cámaras gamma; para

ello se han establecido protocolos por la NEMA (National Electrical Manufacturer's

Association), la AAPM (Asociación Americana de Físicos en Medicina), IAEA-TECDOC-602

(1996) y otras asociaciones internacionales. El propósito de este trabajo fue comparar los

diferentes protocolos y estudiar los parámetros que influyen en la uniformidad del sistema,

tales como: tamaño de la matriz, variación del ancho de la ventana del analizador de altura de

pulsos, actividad de la fuente, número de cuentas colectadas en la imagen y volumen de la

fuente. A partir de los resultados obtenidos de todas las pruebas anteriores en la cámara

gamma GE Starcam 4000i XR/T de la Unidad de Medicina Nuclear del Hospital Dr. Hernán

Henríquez Aravena, en la ciudad de Temuco, Chile, se propone una metodología para llevar a

cabo esta prueba de forma óptima.

Keywords: Control de calidad, cámara gamma, uniformidad intrínseca

Acknowledgement: Al personal adscrito a la Unidad de Medicina Nuclear del Hospital Hernán

Henríquez Aravena de Temuco, así como al apoyo económico del Proyecto DI13-0035 y del

Programa de Magíster en Física Médica de la Universidad de La Frontera.


Poster 5

COMPOSITION ANALYSIS IN VIVO OF HUMAN NAIL 2D IMAGES

AND THEIR SPATIAL DISTRIBUTION USING AN SCAN EDXRF

METHOD

Iván Chávez S and Rodolfo Figueroa S.

Departamento de Ciencias Físicas, Universidad de La Frontera, Temuco, Chile.

ivan.chavez @ ufrontera.cl.

Using the technique in vivo EDFRX per scan, can determine fluorescence spectra along a

longitudinal section of the nail or the entire nail and form a two-dimensional image of your

distribution that allows us to quantify the level of changes in the concentration point to point

of each element. This paper presents the results of the application of this new methodology to

study elementary human nails shown in vivo, which showed coincident results with those

obtained with other methods such as PIXE technique or Atomic Absorption Spectroscopy.

Furthermore the 2D (Fig.1) elemental distribution images of a complete sweep of an

extracted nail a person and the images obtained by applying this spectral elemental analysis

methodology human nails in vivo (Fig.2) is presented. The dose delivered to the individual is

calculated based on the ALARA principle, being of the order of 1.5 mSv, equivalent to a

spinal X-ray dose, but applied in a very small and low radio sensitivity zone (no exposed

organ) which implies a negligible irrigation. The results of this research allowed us to infer

that it is possible to do a basic study of human nail in vivo using this methodology,

information that can be used in areas of medicine, toxicology and forensics medicine.

Keywords: Fluorescence Images, XRF.

Acknowledgement: To FONDECYT Chile by 1080306 project .

Fig 1. 2D elemental images by EDXRF scanning. Fig 2 EDXRF spectra of Nail Removed y nail in vivo persons.


Poster 6

MEDICIÓN DEL ANGULO DE CONVERGENCIA DE LAS

PREPARACIONES DENTARIAS CON 2 MÉTODOS INDIRECTOS VS

1 MÉTODO DIRECTO

Marco Antonio Flores1, Bernardo Valdebenito

1, Pablo Navarro

1, Rodolfo Figueroa

1

1 Universidad de La Frontera, Temuco, Chile

{[email protected]}

El propósito de este estudio es determinar la correlación de la medición del ángulo de convergencia

(AC) de preparaciones dentarias entre 2 métodos con AutoCAD® versus la medición del AC con un

instrumento clínico que mide el AC in situ, desarrollado en el departamento de Física de la

Universidad de La Frontera.

Material y Método: Se midieron con el instrumento clínico los AC de 10 preparaciones dentarias

(premolares inferiores) realizadas por alumnos en la Facultad de Odontología de la Universidad de la

Frontera. A cada medición del instrumento se comparó con la medición indirecta usando el software

AutoCAD® con 2 variantes (A y B). A las preparaciones se les tomo una impresión dental para

confeccionar un troquel de yeso. Método A: Al troquel se les tomó una fotografía digital (Canon

EOS®) mostrando las paredes laterales, se trazó una línea paralela al contorno de las dos paredes, y a

estas líneas el AutoCAD® mide el ángulo . Método B: antes de la fotografía, a cada pared lateral del

troquel se les adhirió un trozo de grafito (0,3 x 10mm aprox), luego las líneas trazadas van paralelas

al grafito y entonces el AutoCAD® mide el ángulo.

Resultados: El instrumento clínico tuvo una alta concordancia con el método B (CCI=0,784), y tuvo

poca concordancia con el método A (CCI=0,474).

Discusión: El instrumento clínico mide bien el AC en la preparación de premolares inferiores, y hay

un método de medición indirecta mas concordante que otra.

Keywords: Tooth Preparation, Convergence Angle, AutoCAD ®, Prosthodontic


Poster 7

QUALITY ASSURANCE IN IMRT: VERIFICATION OF ISODOSE

CURVES USING THERMOLUMINESCENT DOSIMETRY

Luciana C. Matsushima1, Glauco R. Veneziani

1, Roberto K. Sakuraba

2, José C. Cruz

2,

Letícia L. Campos1

1 Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP), Av. Prof. Lineu Prestes, 2242, Cidade

Universitária, CEP: 05508-000, São Paulo, SP, Brazil.

{[email protected]} {[email protected]} {[email protected]}

2 Sociedade Beneficente Israelita Brasileira – Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE), Avenida Albert

Einstein, 665, Morumbi, CEP: 05652-000, São Paulo, SP, Brazil.

{[email protected]} {[email protected]}

Intensity Modulated Radiation Therapy (IMRT) allows higher radiation doses to be focused to

regions within the tumour while minimizing the dose to surrounding normal critical structures. The

IMRT dose quality assurance measurements need to explicitly include a quantitative registration

process for independently validating the spatial location of the dose gradients. This study aimed the

verification of isodose curves using LiF:Mg,Ti thermoluminescent dosimeters (TLD-100). The

irradiations were performed using a polymethylmethacrylate (PMMA) phantom with five cavities,

especially designed to this purpose. Inside each the cavity was adjusted a base of EVA material with

holes (Figure 1) for the perfectly reproducible positioning of the dosimeters. The doses calculated by

the treatment planning system (TPS) (isodose curves) were compared to the doses evaluated by the

TLDs. This study can contribute to an accurate mapping of the doses received at any point in the

patient planning.

(a) (b)

Figure 1 – (a) PMMA phantom with LiF:Mg,Ti dosimeters positioned inside of the EVA bases with holes; (b)

Isodose curves given by TPS showing the dose distribution in the five phantom cavities.

Keywords: thermoluminescent dosimetry; LiF:Mg,Ti; IMRT quality assurance


Poster 8

ESTABLISHMENT OF A QUALITY CONTROL PROGRAM OF A

PINPOINT IONIZATION CHAMBER

Nathalia Almeida Costa1, Maria da Penha Albuquerque Potiens

1, Roberto Kenji Sakuraba

2,

José Carlos da Cruz2

1 Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares – IPEN, Universidade de São Paulo, São Paulo – SP - Brazil

{[email protected]}

2 Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo – SP - Brazil

{ [email protected]}

The use of small radiation fields in radiotherapy, stereotactic radiosurgery and in segments of

intensity-modulated radiotherapy is increasingly widespread. The experimental dosimetry of small

fields is still considered a challenge to be held, especially considering the combined effects of high

dose gradient and loss of lateral electronic equilibrium effects. Standard detectors are generally too

large for measurements in small fields. The use of ionization chambers with small volume for

dosimetry of small fields must be considered. The objective of this study is the development of a

quality control program of a pinpoint ionization chamber with 0.007 cm3, used in the dosimetry of

small fields, following the standard of the International Electrotechnical Commission (IEC) 60731:

2011 - Medical electrical equipment - Dosimeters with ionization chambers used in radiotherapy for

the evaluation of its performance and for the development of a specific methodology for the

calibration of this type of camera. The tests evaluated were: repeatability, stabilization time, stability

over time, leakage after irradiation and current leakage effect. All the measurements presented results

under the limit required by the IEC 60731: 2011. This pinpoint camera can be considered within the

standards for the use in small field dosimetry.

Keywords: pinpoint ionization chamber, small fields, stereotactic radiosurgery, dosimetry, quality

control program


Poster 9

DEVELOPING A WATER TREATMENT METHOD TO GENERATE

THE LIQUID NUCLEUS IN A CALORIMETER USED AS PRIMARY

STANDARD FOR GAMMA RAYS AT IPEN/CNEN

Cintra, F. B.¹, Caldas, L. V. E.1

Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN/CNEN), Av. Prof. Lineu Prestes 2242, Sao Paolo, BraziL.


In this work it will be presented a method for producing water saturated with nitrogen gas

and its characterization as irradiation medium in a calorimeter nucleus that will be used as

gamma dosimeter at IPEN/CNEN. The method requires a device; called Water Treatment

Unit (WTU), that will be described, as well as the physico-chemical characteristics of the

water provide for this unit that feeds the calorimeter. The WTU is part of the primary

standard calibration system for gamma rays dosimetry being developed by IPEN. It is

expected that this unit can control and reduce the heat defect presented in irradiated water

due to radiolysis, especially because the oxygen presence in this medium type.

Keywords: Water calorimeter; absolute dosimeters; gamma rays beam calibration.


Poster 10

TEMPERATURE EFFECT ON TL AND OSL MEASUREMENTS OF

BEO SAMPLES

Daniela Piai Groppo and Linda V. E. Caldas

Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, Comissão Nacional de Energia Nuclear, IPEN – CNEN/SP

Av. Prof. Lineu Prestes, 2242, 05508-000, Cidade Universitária, São Paulo/SP, Brazil

{[email protected], [email protected]}

As the temperature varies during the TL and OSL with heating measurements, it is possible to notice

a change in the luminescent response. The thermal quenching is the phenomenon related to the

decreased luminescent response of materials due to the TL/OSL reading with heating. The objective

of this work was to verify the occurrence of thermal quenching in beryllium oxide (BeO) by

thermoluminescent and optically stimulated luminescent measures. The BeO samples were in the

form of discs of 4 mm in diameter and 0.8 mm in thickness. Initially, the samples were heated to

750ºC during 15 s, to empty their deep traps. After each set of irradiations, followed by TL

measurements, the samples were submitted to the same heating process. Moreover, after the OSL

measurements, the samples were submitted to a bleaching procedure of 30 min in a homemade light

box (blue LED system, 420-500 nm; 2.5 W; 7000 lux). The TL and OSL measurements were carried

out using a Risø TL/OSL-DA-20 reader in the continuous wave OSL mode, with blue LEDs for

stimulation (470 nm, ~30 mW/cm2 at the sample position). The irradiations were performed using an

X-rays system: Pantak/Seifert, model ISOVOLT 160HS, diagnostic radiology level, reference beam

RQR5. For the thermal quenching tests, the TL measurements were taken using several reading

heating rates between 0.2ºC/s and 10°C/s, and the OSL measurements were taken using reading

temperatures between 20ºC and 400ºC, both after the irradiation of the samples in the RQR5 radiation

quality beam, with 1 Gy of absorbed dose. Among the main results, for TL it is possible to observe a

shift of the dosimetric peak temperature to the higher temperature region with the increase of the

heating rate. Furthermore, there was a decrease in the peak intensity. For OSL, the response decreases

as the temperature increases; however, it is possible to view an initial increase of the OSL response at

low temperatures (until 40ºC), which may be due to the influence of the released charges from the

shallow traps during the light stimulation (charge release); this fact may slow down the OSL decay

process. In conclusion, it was possible to observe the thermal quenching effect on both kinds of TL

and OSL readings. The knowledge of this effect at a given material allows the choice of technique

that can achieve the best efficiency of the luminescence signal, taking into account the studied

parameters.

Keywords: dosimetry; thermoluminescence; optical stimulated dosimetry.

Acknowledgement The authors are grateful for partial financial support from the Brazilian agencies

CAPES, FAPESP (Project 2010/16437-0), CNPq (304789/2011-9) and MCT (Project INCT for

Radiation Metrology in Medicine 573659/2008-7).


Poster 11

SIMULACIÓN DE UN SISTEMA EFICIENTE PARA MEDICIONES DE

LA CONCENTRACIÓN DE GADOLINIO EN TEJIDO TUMORAL EN

PERIODOS CORTOS DE TIEMPO

Matías Vásquez1

, Sebastián Bahamonde1

, Rodolfo G. Figueroa1, Mauricio Santibáñez

1

1Departamento de Ciencias Físicas, Universidad de la Frontera, Avda. Francisco Salazar 01145, Temuco, Chile.

{[email protected]}

El Gd es un elemento que ha sido utilizado ampliamente como medio de contraste principalmente en

exámenes cerebrales en resonancia magnética nuclear (MRI). Recientemente, el Gd ha comenzado a

ser aplicado en terapia por captura neutrónica (NCT), gracias a su alta sección transversal para

neutrones térmicos produciendo electrones Auger, conversión interna de electrones, rayos gamma

(prompt) y Rayos X. Para su utilización en este tipo de terapia es necesario conocer la dosis de

radiación que recibirá el paciente y para esto cuantificar la distribución y concentración de Gd

suministrado dentro del tejido tumoral. En el presente trabajo se estudiará un sistema de medición in

vivo, que permita en cortos periodos de tiempo cuantificar en un punto la cantidad de gadolinio

presente en el tejido tumoral. La identificación y cuantificación para este estudio se realizará

mediante simulaciones Monte Carlo, en el cual se simula un tubo de rayos x con un espectro de

emisión de energía de corte levemente mayor que el borde de absorción del Gd, detectando por el

sistema de medición formado por un detector de HP-Ge, fluorescencia de rayos x característica de

42.8 keV correspondiente a la línea k del mismo. El software utilizado para la simulación es XMI-

MSIM, el cual es un programa de código abierto diseñado para predecir la respuesta espectral de la

fluorescencia de rayos x mediante simulaciones Monte Carlo. En la simulación se configuró un tubo

de rayos x convencional de ánodo de Tungsteno, al cual se aplicó una diferencia de potencial de 53

kV. Mediante filtros de absorción se eliminó las regiones de menor energía con el fin de obtener un

haz espectralmente estrecho alrededor de 50 keV. La corriente del tubo se ajustó entre 10-50 mA a fin

de compensar el flujo perdido por los filtros. La configuración diseñada se ajustó a fin de incrementar

la producción de rayos x característicos aumentando el límite de detección.

Keywords: Gadolinio, XMI-MSIM, detección in vivo.


Poster 12

DETERMINACIÓN MEDIANTE SIMULACIÓN DE UN SISTEMA DE

MEDICIÓN "IN VIVO" DE LA ACUMULACIÓN DE GADOLINIO EN

HUESOS

Sebastián Bahamonde1

, Matías Vásquez1

, Rodolfo G. Figueroa1, Mauricio Santibáñez

1

1 Departamento de Ciencias Físicas, Universidad de la Frontera, Avda. Francisco Salazar 01145, Temuco,

Chile.

{[email protected]}

El gadolinio DTPA es el medio trazador o de contraste utilizado comúnmente en la obtención de

imágenes a través de resonancia magnética. El Gd es administrado como un quelado para proteger a

los pacientes de los iones Gd3+, un antagonista del calcio el cual interrumpe procesos celulares.

Estudios recientes han reportado la presencia en concentraciones del orden de partes por millón,

acumulado en huesos de personas sanas que han recibido un agente de contraste a base de Gd durante

años, sugiriendo que el trazador posiblemente no se eliminaría por completo del organismo y un

porcentaje del quelado de Gd se descompondría in vivo, asociándolo a condiciones médicas como

fibrosis sistémica nefrogénica y problemas renales. En el presente trabajo se busca definir la

configuración de un sistema de medición in vivo que permita cuantificar de forma rápida la

concentración y distribución del gadolinio presente en tejido óseo. Se pretende desarrollar una técnica

que mida la cantidad de agente de contraste a base de gadolinio acumulado en huesos del paciente, a

través de fluorescencia de rayos x. La configuración in vivo, se realiza mediante simulaciones

Montecarlo de la técnica de fluorescencia de rayos de líneas K de alta energía. En este caso las líneas

fluorescentes K del gadolinio de 42,8 kev de energía. El software utilizado por la simulación fue el

reciente y versátil XMI-MSIM, el cual es un programa “open source” diseñado para predecir la

respuesta espectral de la fluorescencia de Rayos X, mediante simulaciones monte carlo. En este

trabajo se realizaron simulaciones con fantomas de material equivalente a músculo y hueso en

diferentes configuraciones, variando la concentración de Gd. Se proponen también configuraciones

para la detección óptima e incremento en el límite de detección, considerando aspectos geométricos

en la disposición del tubo y del detector, resolución del detector con respecto a la señal fluorescente y

posibles superposiciones con la señal Compton.

Keywords: Gadolinio, Detección "in vivo", acumulación en huesos, Exposición a metales.


Poster 13

QUANTIFICATION OF MINOR AND TRACE-ELEMENT IN IMAGES

EDXRF BY THE MINIMUM DETECTION TIME (MDT) CRITERIA

Alfredo H. Díaz J., Mauricio Santibañez and Rodolfo G. Figueroa S

Departamento de Ciencias Físicas, Universidad de La Frontera, Av. Francisco Salazar 01145, Temuco, Chile

{[email protected]}

En la obtención de una imagen EDXRF por barrido en una determinada muestra material es

importante conocer cuál es tiempo mínimo de detección requerido por punto (pixel) para la detección

de los diferentes elementos a nivel traza o minoritarios presentes en ella. A partir del criterio

estadístico del límite de detección se puede realizar estimaciones cuantitativas de la concentracion de

los elementos presentes en estas muestras, encontrando los tiempos mínimos MDT (Minimum

Detection Time) que se ajustan a éste límite. El procedimiento realizado es capaz de entregar

imágenes con suficiente resolución en terminos de distribucion espacial y concentración de los

elementos a la mínima exposición a la radiación. En este trabajo se define el concepto MDT y se

presenta una serie mediciones de diferentes elementos en matrices equivalentes a estructuras ósea y

tejido blando, permitiendo establecer un criterio para el tiempo de barrido global por punto que

entregue una imagen XRF elemental óptima de acuerdo el ALARA (As Low As Reasonably

Achievable) , es decir una exposición tan baja como sea razonablemente posible para cada tipo de

muestra estudiada por medio de dispositivo para la obtención de imágenes EDXRF por barrido.

Fig.1. a) 50 mS de exposición por pixel en un arreglo de 50 x 50 pixeles en Hueso, para Cu en concentraciones de 500, 750,

2500 y 5000 ppm. b) 5,4 S de exposición por pixel en un arreglo de 50 x 50 pixeles en Hueso para Cu en concentraciones de

40, 60, 100 y 250 ppm.

Keywords: Images EDXRF; MDT, in vivo detection.

Acknowledgement: Este trabajo fue financiado por FONDECYT Nº 1080306.

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