Primeras Jornadas Binacionales de Protección Radiológica en Medicina. Machala, Ecuador, 29 y 30 de marzo 2019

1. CURSO
DOSIMETRÍA IN VIVO MEDIANTE DETECTORES
DE ESTADO SÓLIDO
M.Sc. Edward Meca Castro
Sociedad Peruana de Radioprotección
PRIMERAS JORNADAS BINACIONALES DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA EN MEDICINA

2. Temario del curso
12/04/19 Dosimetría en vivo 2
1. Introducción
2. Detectores de estado sólido
3. Aplicación de la dosimetría in vivo en la medicina
4. Caracterización y calibración de los detectores
5. Implementación de la dosimetría in vivo

3. Introducción
12/04/19 Dosimetría en vivo 3
DOSIMETRÍA FÍSICADOSIMETRÍA FÍSICA DOSIMETRÍA CLÍNICADOSIMETRÍA CLÍNICA

4. Introducción
12/04/19 Dosimetría en vivo 4
DOSIMETRÍA CLÍNICADOSIMETRÍA CLÍNICA
DOSIMETRÍA
RELATIVA
DOSIMETRÍA
RELATIVA
DOSIMETRÍA IN
VIVO
DOSIMETRÍA IN
VIVO

5. Dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 5

6. Introducción
12/04/19 Dosimetría en vivo 6
Informe 24 de la ICRU (1976)
“Una última comprobación de un
tratamiento real dado, sólo puede hacerse
con el uso de la dosimetría in vivo.”

7. Dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 7
Determinación de la dosis administrada en el interior de un paciente
mediante la información proporcionada por detectores fiduciarios externos
al volumen blanco.

8. Dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 8
Propósito:
-Verificar que las dosis planificadas son las recibidas por el paciente
dentro de unos márgenes de tolerancia determinados para cada
procedimiento.
-Determinar en procedimientos y exploraciones radiológicas las dosis que
está recibiendo el paciente.
-Prevenir accidentes

9. Por que hacer la dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 9
• Control de Calidad – Verificación del tratamiento y/o procedimiento
exploratorio.
• Medimos porque no sabemos
– Limitaciones en la planificación de la dosis
– Cálculo de dosis realizado por los algoritmos de los equipos
– Movimiento del paciente
• Verificar la dosis para los registros
– Órganos críticos
– Aspectos legales
– Juicios clínicos

10. Detectores de estado sólido utilizados en la
dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 10
• Semiconductores
- Diodos
- MOSFETs
• TLD
• OSL

11. Detectores de estado sólido utilizados en la
dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 11
• Semiconductores: son materiales sólido o líquidos capaces de conducir la
electricidad al ser sometidos a altas temperaturas y mezclados con
impurezas. En presencia de luz o radiación, aumentan su conductividad
significativamente.

12. Detectores de estado sólido utilizados en la
dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 12
Los semiconductores más comunes son elementos químicos como el
silicio, germanio, selenio, arseniuro de galio, seleniuro de zinc y el teluro
de plomo.
Doparlo=añadir impurezas

13. Detectores de estado sólido utilizados en la
dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 13
Semiconductor Tipo n: dopado con impurificado donadoras de electrones,
que son impurezas pentavalentes.
Electrones superan a los huecos (portadores mayoritarios), mientras que a
los huecos se (portadores minoritarios).

14. Detectores de estado sólido utilizados en la
dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 14
Semiconductor Tipo p: dopado con impurificado aceptoras de electrones,
que son impurezas trivalentes.
Huecos supera el número de electrones libres, los huecos son los
portadores mayoritarios y los electrones libres son los minoritarios.

15. Detectores de estado sólido utilizados en la
dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 15
Diodos MOSFETs

16. Detectores de estado sólido utilizados en la
dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 16
Características de los semiconductores
- Pequeños
- Mediciones directa
- Fáciles de usar
- Pequeños - versátiles
- Pequeños - variedades
- Dependencia de la temperatura
- Se necesitan cables
- Generalmente no son de material equivalente a tejido

17. Detectores de estado sólido utilizados en la
dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 17
TLD (dosímetros termoluminiscentes)
Cristales con impurezas características que absorben y almacenan la
energía de la radiación, la cual es devuelta en forma de luz visible cuando
se calienta.

18. Detectores de estado sólido utilizados en la
dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 18
TLD (dosímetros termoluminiscentes)
Calor
Banda de Conducción
Banda de Valencia
trampa
Emisión de Luz
Banda de Conducción
Banda de Valencia
Emisión de Luz
(a) (b)
El diagrama muestra (a) un cristal que es expuesto a la radiación ionizante, libera electrones
de la capa de valencia los cuales suben e inmediatamente regresan emitiendo luz. (b) al cristal
se le agrega impurezas los cuales van a atrapar los electrones liberados y los retienen hasta
que sean liberados con calor para que posterirmente emitan luz.

19. Detectores de estado sólido utilizados en la
dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 19
Características de los TLD:
• Tamaño físico pequeño
• Equivalente al tejido (al menos algunos materiales)
• No se necesitan cables, alto voltaje u otras complicaciones
• Alta sensibilidad – amplio rango dosimétrico
• Barato, reutilizable
• Están disponibles muchos materiales y formas físicas

20. Detectores de estado sólido utilizados en la
dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 20
OSLD (dosímetros luminiscentes ópticamente estimulados)
Cristales de Al2O3:C capaces de absorber y almacenan energía de la
radiación, la cual posteriormente es devuelta en forma de luz visible,
utilizando el fenómeno de luminiscencia.

21. Detectores de estado sólido utilizados en la
dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 21
OSLD (dosímetros luminiscentes ópticamente estimulados)
Luz
Banda de Conducción
Banda de Valencia
trampa
Emisión de Luz
Banda de Conducción
Banda de Valencia
Emisión de Luz
(a) (b)
El diagrama muestra (a) un cristal que es expuesto a la radiación ionizante, libera electrones
de la capa de valencia los cuales suben e inmediatamente regresan emitiendo luz. (b) al cristal
se le agrega impurezas los cuales van a atrapar los electrones liberados y los retienen hasta
que sean liberados por un haz de luz (generalmente verde) para que posteriormente emitan luz
azul para el caso del Al2O3:C
.

22. Detectores de estado sólido utilizados en la
dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 22
Características de los OSLD:
• Tamaño físico pequeño
• Equivalente al tejido (al menos algunos materiales)
• No se necesitan cables, alto voltaje u otras complicaciones
• Alta sensibilidad – amplio rango dosimétrico
• Barato, reutilizable
• Están disponibles muchos materiales y formas físicas

23. Aplicación de la dosimetría in vivo en
medicina
12/04/19 Dosimetría en vivo 23

24. Aplicación de la dosimetría in vivo en
medicina
12/04/19 Dosimetría en vivo 24

25. Aplicación de la dosimetría in vivo en
medicina
12/04/19 Dosimetría en vivo 25

26. Aplicación de la dosimetría in vivo en
medicina
12/04/19 Dosimetría en vivo 26

27. Calibración y caracterización de los
detectores
12/04/19 Dosimetría en vivo 27
Calibración: obtención de un factor de calibración tomando como
referencia un patrón (cámara de ionización).
Caracterización: Evaluación de los factores de influencia de cada detector
(energía, angulación, tasa de dosis, temperatura, fading, otros).

28. Calibración y caracterización de los
detectores
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29. Implementación de la dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 29
Pasos a seguir:
1.Calibrar y caracterizar los detectores
2.Realizar mediciones sobre fantomas
3.Medición sobre pacientes (tribunal de ética)

30. Implementación de la dosimetría in vivo
12/04/19 Dosimetría en vivo 30

31. Muchas Gracias
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