Exactitud dosimétrica en tratamiento de radiocirugía mediante arcoterapia dinámica conformada y arcoterapia volumétrica modulada

La radiocirugía de dosis única es una opción terapéutica en el tratamiento de lesiones intracraneales (SRS), estas pueden ser administradas con un acelerador lineal Axesse mediante las técnicas arcoterapia dinámica conformada (DCA) y arcoterapia volumétrica modulada (VMAT) realizadas con el TPS Mona...

Full description

Autores:
Tipo de recurso:
masterThesis
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Pontificia Universidad Javeriana
Repositorio:
Repositorio Universidad Javeriana
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.javeriana.edu.co:10554/56802
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10554/56802
https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.56802
Palabra clave:
Exactitud
Radiocirugía
DCA
VMAT
Accuracy
Radiosurgery
DCA
VMAT
Maestría en física médica - Tesis y disertaciones académicas
Radiocirugía - Bogotá (Colombia)
Radioterapia de intensidad modulada - Bogotá (Colombia)
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openAccess
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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional
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Dosimetric accuracy in radiosurgery treatment using dynamic conformal arc therapy and volumetric modulated arc therapy.
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Limas Montaña, Andrés Felipe
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Castellanos López, María Esperanza
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Paz Lozada, Juan Carlos
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description La radiocirugía de dosis única es una opción terapéutica en el tratamiento de lesiones intracraneales (SRS), estas pueden ser administradas con un acelerador lineal Axesse mediante las técnicas arcoterapia dinámica conformada (DCA) y arcoterapia volumétrica modulada (VMAT) realizadas con el TPS Monaco. Con un análisis retrospectivo de 100 pacientes de SRS se define 5 tamaños de volumen entre [0.7-8.7] cc donde se realizan planeaciones de dosis única en DCA variando o no la tasa de dosis y en VMAT cambiando el mínimo tamaño y número de segmentos (MTS y FS respectivamente), los planes de tratamiento fueron calculados con una incertidumbre estadística del 1% y tamaño de voxel de 0.2 cm. Los diferentes planes fueron comparados cuantitativamente en el TPS en términos de número de unidades monitor (UM), número de segmentos planeados y de índices dosimétricos como el de conformidad (IC), homogeneidad (IH), gradiente (IG) y de heterogeneidad (HI). Se realiza la evaluación dosimétrica pre-tratamiento de cada plan utilizando una cámara de ionización pipoint dentro del cavity plug del ArcCHECK para medir dosis a punto y la función gamma-3D en criterio 5%/2mm con TH=50% en modo normal, en doble densidad se utilizó el ArcCHECK para DCA con tasa de dosis variable. Se propone también una verificación utilizando un sistema dosimétrico con película radiocrómica PRC-EBT3 y escáner Epson 10000XL donde se evaluó la distribución de dosis mediante la función gamma-2D con criterios de evaluación 5%/2mm, 5%/1mm, 4%/1mm y 3%/1mm con TH=50%. La técnica VMAT con MTS=1 y FS=M presenta la mejor relación de índices dosimétricos, la técnica DCA tiene menor cantidad de UM lo que representa menor tiempo de tratamiento y es mejor con tasa de dosis variable. Las dosis a punto es un método de control de calidad viable para SRS y mostró diferencias con el TPS dentro del rango ±2% para las diferentes planeaciones realizadas con VMAT y DCA independientes del tamaño del volumen. La tasa de aprobación de la función gamma-3D en el ArcCHECK es viable para volúmenes mayores de 8.7cc. La coincidencia gamma-2D al utilizar el criterio de evaluación para PRC fue mejor en VMAT que en DCA pero no hay diferencias significativas según los parámetros de estudio independiente del tamaño del volumen, en la técnica DCA los mejores resultados se obtuvieron con tasa de dosis variable.
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Con un análisis retrospectivo de 100 pacientes de SRS se define 5 tamaños de volumen entre [0.7-8.7] cc donde se realizan planeaciones de dosis única en DCA variando o no la tasa de dosis y en VMAT cambiando el mínimo tamaño y número de segmentos (MTS y FS respectivamente), los planes de tratamiento fueron calculados con una incertidumbre estadística del 1% y tamaño de voxel de 0.2 cm. Los diferentes planes fueron comparados cuantitativamente en el TPS en términos de número de unidades monitor (UM), número de segmentos planeados y de índices dosimétricos como el de conformidad (IC), homogeneidad (IH), gradiente (IG) y de heterogeneidad (HI). Se realiza la evaluación dosimétrica pre-tratamiento de cada plan utilizando una cámara de ionización pipoint dentro del cavity plug del ArcCHECK para medir dosis a punto y la función gamma-3D en criterio 5%/2mm con TH=50% en modo normal, en doble densidad se utilizó el ArcCHECK para DCA con tasa de dosis variable. Se propone también una verificación utilizando un sistema dosimétrico con película radiocrómica PRC-EBT3 y escáner Epson 10000XL donde se evaluó la distribución de dosis mediante la función gamma-2D con criterios de evaluación 5%/2mm, 5%/1mm, 4%/1mm y 3%/1mm con TH=50%. La técnica VMAT con MTS=1 y FS=M presenta la mejor relación de índices dosimétricos, la técnica DCA tiene menor cantidad de UM lo que representa menor tiempo de tratamiento y es mejor con tasa de dosis variable. Las dosis a punto es un método de control de calidad viable para SRS y mostró diferencias con el TPS dentro del rango ±2% para las diferentes planeaciones realizadas con VMAT y DCA independientes del tamaño del volumen. La tasa de aprobación de la función gamma-3D en el ArcCHECK es viable para volúmenes mayores de 8.7cc. La coincidencia gamma-2D al utilizar el criterio de evaluación para PRC fue mejor en VMAT que en DCA pero no hay diferencias significativas según los parámetros de estudio independiente del tamaño del volumen, en la técnica DCA los mejores resultados se obtuvieron con tasa de dosis variable.Single fraction stereotactic radiosurgery is a therapeutic option in the treatment of intracranial lesions (SRS), which can be administered with an Axesse linear accelerator using Dynamic Conformal Arc Therapy (DCA) and Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT) techniques performed with the Monaco TPS. With a retrospective analysis of 100 SRS patients, we define 5 volume sizes between [0.7-8.7] cc where single-dose planning is performed in DCA varying or not the dose rate and in VMAT changing the minimum size and number of segments (MTS and FS respectively), treatment plans were calculated with a statistical uncertainty of 1% and voxel size of 0.2 cm. The different plans were quantitatively compared in the TPS in terms of a number of monitor units (MU), number of planned segments, and dosimetric indices such as conformality (CI), homogeneity (IH), gradient (IG), and heterogeneity (HI). Pre-treatment dosimetric evaluation of each plan is performed using a pipoint ionization chamber inside the ArcCHECK cavity plug to measure point dose and gamma-3D analysis in 5%/2mm criterion with TH=50% in normal mode, in double density the ArcCHECK was used for DCA with variable dose rate. Verification is also proposed using a dosimetric system with PRC-EBT3 radiochromic film and Epson 10000XL scanner where the dose distribution was evaluated by gamma-2D analysis with evaluation criteria 5%/2mm, 5%/1mm, 4%/1mm, and 3%/1mm with TH=50%. The VMAT technique with MTS=1 and FS=M presents the best ratio of dosimetric indexes, the DCA technique has less UM which represents less treatment time and is better with variable dose rate. Dot dose is a viable quality control method for SRS and showed differences with TPS within the range of ±2 for the different planning performed with VMAT and DCA independent of volume size. The gamma-3D passing rate in the ArcCHECK is feasible for volumes larger than 8.7cc. The gamma-2D passing rate when using the evaluation criteria for PRC was better in VMAT than in DCA but there are no significant differences according to the study parameters independent of volume size, in the DCA technique the best results were obtained with variable dose rate.Magíster en Física MédicaMaestríaPontificia Universidad JaverianaMaestría en Física MédicaFacultad de CienciasMuñoz Bravo, Jorge EmilioCastellanos López, María EsperanzaMendoza Oliveros, IsaíasPaz Lozada, Juan Carlos2021-09-02T12:36:19Z2021-09-02T12:36:19Z2021-09-01http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestríahttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccinfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPDFapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10554/56802https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.56802instname:Pontificia Universidad Javerianareponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepourl:https://repository.javeriana.edu.cospaColombia2020-2021Cundinamarca (Colombia)Bogotá, D.C. (Bogotá, Colombia)Bogotá (Colombia)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessDe acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, "Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores", los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2reponame:Repositorio Universidad Javerianainstname:Pontificia Universidad Javerianainstacron:Pontificia Universidad Javeriana2022-04-29T17:25:54Z