Este documento describe los principales equipos y técnicas utilizados en radioterapia, incluyendo generadores de rayos X, aceleradores lineales, sistemas de planificación de tratamiento 3D, IMRT, VMAT y radiocirugía. También explica el papel de la radiofísica en el control de calidad, planificación y verificación de dosis, y supervisión de nuevas tecnologías como la imagen guiada.

1. SERVICIO DE RADIOFÍSICA
RADIOTERAPIA:
GRANDES EQUIPAMIENTOS
Benigno Barbés Fernández
Servicio de Radiofísica
Clínica Universidad de Navarra
bbarbes@unav.es

2. LAS RADIACIONES IONIZANTES
RADIACIÓN
- electrones
- protones
- partículas α
- iones
- fotones (rX o γ)
- (neutrones)
Colisión elástica
Colisión inelástica
Ef. Fotoeléctrico
Ef. Compton

3. EFECTO DE LAS RADIACIONES IONIZANTES
Efecto físico
→ Efecto químico
→ Efecto biológico

4. Tratamiento de tumores:
- Cirugía
- Quimioterapia
- Radioterapia ≈ 50%
ONCOLOGÍA RADIOTERÁPICA

5. Fundamento de la RT:
● La radiación afecta más a los tumores que a los tejidos sanos
● Los tejidos sanos se recuperan mejor tras la irradiación
ONCOLOGÍA RADIOTERÁPICA
2 CAMPOS 4 CAMPOS

6. EFECTO DE LAS RADIACIONES IONIZANTES
¿Por qué tratar con fotones?
1 Fotón
100,000
ionizaciones
Penetración
1e-

7. GENERADOR DE RAYOS X
cátodo
ánodo 20-150kV
Insuficiente penetración
Penetración

8. BOMBA DE COBALTO
Penetración
1.2 MV27
59
Co+n→27
60
Co+γ

9. - Acelera: e-
- Emite: rX o e-
Unas aclaraciones previas...
EL ACELERADOR LINEAL

10. 1. Sección generadora
- Genera los electrones
- Genera una onda de - alta frecuencia (microondas)
- alta potencia (alto voltaje)
2. Sección aceleradora acelera los e-
a v ≈ c
3. Sección deflectora
dirige el haz
3
2
1
EL ACELERADOR LINEAL

11. Guía aceleradora acelera los e-
por sucesivos impulsos
32
1
Es alimentada por el
generador de potencia
EL ACELERADOR LINEAL: sección
aceleradora

12. 1. Modulador genera pulsos de alto voltaje
Filamento que produce e-
y los
conduce al inicio de la guía
3. generador de potencia
32
1
2. cañón de e-
- Magnetrón
- Klystron
ALIMENTA
- alta frecuencia (microondas)
- alta potencia (alto voltaje)
EL ACELERADOR LINEAL: sección
generadora

13. Bending Magnet - Direcciona los e-
- Filtro de energías
32
1
EL ACELERADOR LINEAL: sección deflectora

14. Colimador Primario
Colimadores Secundarios
(no se ve)
Target o blanco
e-
→ rX
EL ACELERADOR LINEAL: cabezal
Multiláminas

15. EL ACELERADOR LINEAL: cabezal
Filtro aplanador (rX)
Hoja dispersora (e-
)
Cámara monitora

16. EL ACELERADOR LINEAL: mesa de
tratamiento
- Puede ser 3D o 6D
- radiotransparente

17. DISTRIBUCIÓN DE DOSIS: plan 1D
1 CAMPO

18. DISTRIBUCIÓN DE DOSIS: plan 3D
2 CAMPOS 4 CAMPOS

19. DISTRIBUCIÓN DE DOSIS: plan 3D
2 CAMPOS 4 CAMPOS
1 CAMPO 2 CAMPOS

20. DISTRIBUCIÓN DE DOSIS: 3D Conformada
1 CAMPO
4 CAMPOS

21. DISTRIBUCIÓN DE DOSIS: IMRT
Estática (step and shoot)
- Tasa (UM/min) fija
- Ángulos de Gantry fijos
- varios segmentos por gantry
Dinámica (sliding windows)
- Tasa (UM/min) fija
- Ángulos de Gantry fijos
- movimiento continuo del MLC en cada segmento
+ +
=

22. DISTRIBUCIÓN DE DOSIS: VMAT
Volumétrica
VMAT-RapidArc
- Tasa (UM/min) fija
- El Gantry gira uniformemente
- movimiento continuo del MLC
- Tasa (UM/min) variable
- El Gantry gira uniformemente
- movimiento continuo del MLC

23. DISTRIBUCIÓN DE DOSIS: IMRT
4 CAMPOS IMRT

24. DISTRIBUCIÓN DE DOSIS: plan IMRT
1 CAMPO

25. DISTRIBUCIÓN DE DOSIS: Radiocirugía

26. DISTRIBUCIÓN DE DOSIS: PELIGROS
→ Menores márgenes de seguridad
→ Mayores dosis
→ Planes menos seguros
Mayor conformación de dosis
IMRT
IGRT (Image guided RT)
IGWT

27. DISTRIBUCIÓN DE DOSIS: IGRT
Sistemas de rX acoplados al linac
EPID kV (mejor calidad)
EPID de MV
OBI (On Board Imaging)
(Electronic Portal Imaging Device)
Cone Beam
CT

28. DISTRIBUCIÓN DE DOSIS: IGRT
CT 4D
Gating Respiratorio

29. DISTRIBUCIÓN DE DOSIS: IGRT
Gating Respiratorio in house
Voluntario sano:
­ varón de 44 años
­ ex­alcohólico
­ ex­fumador
­ breves brotes esquizofrénicos

30. DISTRIBUCIÓN DE DOSIS: IGRT
ExacTrac ultrasonidos

31. OTROS SISTEMAS DE RT EXTERNA
Tomo Therapy
VERO

32. OTROS SISTEMAS DE RT EXTERNA
GammaKnife
CiberKnife

33. Versa HD cun
- iViewGT - XVI
- Catalyst - Sinergystic
- Clarity - Simmetry
- Hexapod
- Sentinel - Catalyst

34. - Sistema de seguimiento de movimiento a tiempo real
- Cálculo alternativo de dosis en IMRT
- Control de calidad en gammacámara
- Dosis al paciente en radiología intervencionista
SERVICIO DE RADIOFÍSICA
Temas de investigación
para prácticas y
proyectos de fin de grado