Obtención del espectro de energía de un haz de electrones a partir del método de mínimos cuadrados

  Los haces de electrones en radioterapia engloban electrones primarios, secundarios y fotones de frenado. El espectro de energía de electrones es relevante para el cálculo preciso de la dosis. Los tres métodos más utilizados para encontrar el espectro de energía de los electrones son:...

Full description

Autores:
Wilches Visbal, Jorge Homero
Apaza Veliz, Danny Giancarlo
Tipo de recurso:
Article of journal
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad de San Buenaventura
Repositorio:
Repositorio USB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:bibliotecadigital.usb.edu.co:10819/29013
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/10819/29013
https://doi.org/10.21500/20275846.5387
Palabra clave:
Dosis
fotones contaminantes
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Matlab
PENELOPE
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Ingenierías USBMed - 2022
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description   Los haces de electrones en radioterapia engloban electrones primarios, secundarios y fotones de frenado. El espectro de energía de electrones es relevante para el cálculo preciso de la dosis. Los tres métodos más utilizados para encontrar el espectro de energía de los electrones son: i) simulación de la fuente; ii) medición directa y iii) reconstrucción inversa. La reconstrucción inversa se considera un método sencillo, fiable y rápido que consiste en extraer el espectro de energía de las curvas de dosis profundas mediante un modelo matemático adecuado. En este artículo, se propone utilizar el método de mínimos cuadrados no lineales, embebido en la función “lsqnonlin” de MATLAB, para determinar el espectro de energía de un haz de electrones y la dosis de los fotones que lo acompaña. Los resultados muestran una concordancia entre la PDP reconstruido (simulada en Monte Carlo mediante el espectro obtenido) y la PDP simulado (la extraída del sistema de planificación de tratamiento) superior al 95% con una precisión de 2% / 2 mm. Finalmente, se puede concluir que la función “lsqnonlin” es capaz de reconstruir el espectro de energía de un haz de electrones de manera eficaz y rápida.  
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Los resultados muestran una concordancia entre la PDP reconstruido (simulada en Monte Carlo mediante el espectro obtenido) y la PDP simulado (la extraída del sistema de planificación de tratamiento) superior al 95% con una precisión de 2% / 2 mm. Finalmente, se puede concluir que la función “lsqnonlin” es capaz de reconstruir el espectro de energía de un haz de electrones de manera eficaz y rápida.  application/pdf10.21500/20275846.53872027-5846https://hdl.handle.net/10819/29013https://doi.org/10.21500/20275846.5387spaUniversidad San Buenaventura - USB (Colombia)https://revistas.usb.edu.co/index.php/IngUSBmed/article/download/5387/4645Núm. 1 , Año 2022 : Ingenierías USBMed4514013Ingenierías USBMedT. C. Zhu, I. J. Das, y B. E. Bjärngard, «Characteristics of bremsstrahlung in electron beams», Med. Phys., vol. 28, n.o 7, pp. 1352-1358, jul. 2001, doi: 10.1118/1.1382608. [2] P. Andreo, A. Brahme, A. Nahum, y O. Mattsson, «Influence of energy and angular spread on stopping-power ratios for electron beams», Phys. Med. Biol., vol. 34, n.o 6, pp. 751-768, jun. 1989, doi: 10.1088/0031-9155/34/6/010. [3] G. X. Dina, D. W. O. Rogers, y T. R. Mackie, «Calculation of stopping-power ratios using realistic clinical electron beams», Med. Phys., 1995, doi: 10.1118/1.597581. [4] D. W. O. Rogers, B. A. Faddegon, G. X. Ding, C. M. Ma, J. We, y T. R. Mackie, «BEAM: A Monte Carlo code to simulate radiotherapy treatment units», Med. Phys., 1995, doi: 10.1118/1.597552. [5] L. Zhengming y D. Jette, «On the possibility of determining an effective energy spectrum of clinical electron beams from percentage depth dose (PDD) data of broad beams», Phys. Med. Biol., 1999, doi: 10.1088/0031-9155/44/8/401. [6] A. Brahme y H. Svensson, «Radiation beam characteristics of a 22 mev microtron», Acta Oncol. (Madr)., 1979, doi: 10.3109/02841867909128212. [7] G. Li, H. Lin, A. D. Wu, G. Song, y Y. C. 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Gerbi et al., «Recommendations for clinical electron beamIngenierías USBMed - 2022info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://revistas.usb.edu.co/index.php/IngUSBmed/article/view/5387Dosisfotones contaminantesmínimos cuadradoslsqnonlinMatlabPENELOPEObtención del espectro de energía de un haz de electrones a partir del método de mínimos cuadradosObtención del espectro de energía de un haz de electrones a partir del método de mínimos cuadradosArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Textinfo:eu-repo/semantics/articleJournal articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPublicationOREORE.xmltext/xml2645https://bibliotecadigital.usb.edu.co/bitstreams/e373fcbc-484b-44fa-b46f-87ce4936d68b/download8cedf41b8a8c6da2431859898b3523c8MD5110819/29013oai:bibliotecadigital.usb.edu.co:10819/290132025-08-22 12:04:17.809https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://bibliotecadigital.usb.edu.coRepositorio Institucional Universidad de San Buenaventura Colombiabdigital@metabiblioteca.com