Simulación Monte Carlo para determinar la dosis absorbida en agua de referencia con calidad de radiación de Co-60 utilizada para la calibración de sistemas dosimétricos en el Laboratorio Secundario de Calibración Dosimétrica en Colombia

El Laboratorio Secundario de Calibración Dosimétrica (LSCD) del Servicio Geológico Colombiano (SGC) presta servicios de calibración a sistemas dosimétricos utilizados en radioterapia de haz externo. El método de calibración se basa en el Technical Reports Series No. 469, el cual describe el montaje...

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Autores:
León Carvajal, Diana Catherine
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Repositorio:
RIUD: repositorio U. Distrital
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.udistrital.edu.co:11349/93358
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11349/93358
Palabra clave:
Radioterapia
Co-60
Tasa de dosis absorbida en agua
Método Monte Carlo
Perfil de haz
Porcentaje de dosis en profundidad
Cámara de ionización
Licenciatura en física -- Tesis y Disertaciones Académicas
Dosimetría (Radiación)
Ingeniería nuclear -- Medidas de seguridad
Radiación -- Efectos fisiológicos
Radioterapia
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License
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description El Laboratorio Secundario de Calibración Dosimétrica (LSCD) del Servicio Geológico Colombiano (SGC) presta servicios de calibración a sistemas dosimétricos utilizados en radioterapia de haz externo. El método de calibración se basa en el Technical Reports Series No. 469, el cual describe el montaje experimental conformado por un haz de referencia producido por un sistema de irradiación de Hopewell Designs, que contiene una fuente radiactiva de Co-60 y un fantoma de agua. La calibración tiene como propósito garantizar la trazabilidad de las mediciones dosimétricas al Sistema Internacional de Unidades. Para caracterizar el haz de radiación de referencia nacional y optimizar la precisión en la determinación de la tasa de dosis absorbida en agua (Ḋw), se emplea el método Monte Carlo mediante TOPAS MC. Se simula detalladamente las condiciones técnicas y de referencia presentes en el LSCD, analizando perfiles de haz y porcentaje de dosis en profundidad con una cámara de ionización tipo Farmer, con el fin de evaluar la homogeneidad del campo de irradiación. Los resultados de la simulación muestran que la dispersión Compton es el mecanismo de interacción predominante, lo que valida la configuración del sistema dosimétrico. Además, las incertidumbres obtenidas se encuentran alrededor del 3%, cerca del límite de tolerancia establecido por Venselaara, Welleweerdb y Mijnheerc. La comparación cualitativa entre los perfiles de haz y las curvas PDD simuladas y experimentales respalda la precisión del método Monte Carlo en la caracterización del haz de referencia en el LSCD. Estos hallazgos preliminares sugieren que la simulación sigue una dirección adecuada y constituyen un punto de partida sólido para mejorar los procedimientos de calibración dosimétrica.
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Se simula detalladamente las condiciones técnicas y de referencia presentes en el LSCD, analizando perfiles de haz y porcentaje de dosis en profundidad con una cámara de ionización tipo Farmer, con el fin de evaluar la homogeneidad del campo de irradiación. Los resultados de la simulación muestran que la dispersión Compton es el mecanismo de interacción predominante, lo que valida la configuración del sistema dosimétrico. Además, las incertidumbres obtenidas se encuentran alrededor del 3%, cerca del límite de tolerancia establecido por Venselaara, Welleweerdb y Mijnheerc. La comparación cualitativa entre los perfiles de haz y las curvas PDD simuladas y experimentales respalda la precisión del método Monte Carlo en la caracterización del haz de referencia en el LSCD. Estos hallazgos preliminares sugieren que la simulación sigue una dirección adecuada y constituyen un punto de partida sólido para mejorar los procedimientos de calibración dosimétrica.The Secondary Standard Dosimetry Laboratory (SSDL) of the Colombian Geological Service (SGC) provides calibration services for dosimetric systems used in external beam radiotherapy. The calibration method is based on the Technical Reports Series No. 469, which describes the experimental setup consisting of a reference beam produced by a Hopewell Designs irradiation system containing a Co-60 radioactive source and a water phantom. The purpose of the calibration is to ensure the traceability of dosimetric measurements to the International System of Units. To characterize the national reference radiation beam and optimize the accuracy in determining the absorbed dose rate in water (Ḋw), the Monte Carlo method is employed using TOPAS MC. A detailed simulation of the technical and reference conditions present at SSDL is performed, analyzing beam profiles and percentage depth dose with a Farmer-type ionization chamber to assess the homogeneity of the irradiation field. The simulation results show that Compton scattering is the predominant interaction mechanism, validating the dosimetric system configuration. Additionally, the obtained uncertainties are approximately 3%, close to the tolerance limit established by Venselaara, Welleweerdb, and Mijnheerc. The qualitative comparison between the simulated and experimental beam profiles and PDD curves supports the accuracy of the Monte Carlo method in characterizing the reference beam at SSDL. These preliminary findings suggest that the simulation is on the right track and provide a solid basis for improving dosimetric calibration procedures.pdfspaUniversidad Distrital Francisco José de CaldasRadioterapiaCo-60Tasa de dosis absorbida en aguaMétodo Monte CarloPerfil de hazPorcentaje de dosis en profundidadCámara de ionizaciónLicenciatura en física -- Tesis y Disertaciones AcadémicasDosimetría (Radiación)Ingeniería nuclear -- Medidas de seguridadRadiación -- Efectos fisiológicosRadioterapiaRadiotherapyCo-60Absorbed dose rate in waterMonte Carlo methodBeam profilePercentage depth doseIonization chamberSimulación Monte Carlo para determinar la dosis absorbida en agua de referencia con calidad de radiación de Co-60 utilizada para la calibración de sistemas dosimétricos en el Laboratorio Secundario de Calibración Dosimétrica en ColombiaMonte Carlo simulation to determine the absorbed dose in reference water with Co-60 radiation quality for the calibration of dosimetric systems at the Secondary Standard Dosimetry Laboratory in ColombiabachelorThesisMonografíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fAbierto (Texto Completo)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2J. Venselaara, H. Welleweerdb y B. Mijnheerc. “Tolerances for the accuracy of photon beam dose calculations of treatment planning systems”. En: Radiotherapy and Oncology 60(2).191-201 (2001). doi: 10.1016/s0167-8140(01)00377-2.J. Cornejo. “La lucha contra el cáncer: las armas de la física”. En: Revista Ciencia e Investigación (2012). 43 - 57. url: http://aargentinapciencias.org/wp-content/uploads/2017/11/revista_cei62-1.pdf#page=44E. Podgorsak. Radiation Physics for Medical Physicists. Springer, 2006.R. Lara. HISTORIA DE LA RADIOTERAPIA EN LATINOAMÉRICA. ARÁN, 2021.“New Era” In Cobalt Treatment of Cancer. The Sidney Morning Herald, (1 de noviembre de 1961). url: https://news.google.com/newspapers?nid=1301&dat=19611101&id=DIgVAAAAIBAJ&sjid=RuYDAAAAIBAJ&pg=790,7885261&hl=esH. Johns. The Physics of Radiology. Charles C Thomas, 1983.LSCD del SGC. Memoria descriptiva. Código MO-TNU-LS-007. Versión 01. 2016.Servicio Geológico Colombiano. 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