Aspectos físicos de la hadronterapia (2014)
La radioterapia es una técnica que se emplea para eliminar células cancerígenas empleando radiación ionizante. El objetivo en la radioterapia, es minimizar la dosis en órganos a riesgo y concentrarla en el tumor. En este trabajo se reporta un estudio de la técnica hadronterapia abordado desde la perspectiva física. En primera instancia se hace una revisión de la física de los hadrones y de los aspectos biológicos y clínicos. Seguidamente se estudian las técnicas de producción, aceleración y manipulación de los haces. Finalmente, se realiza una simulación en GEANT4 para protones los cuales inciden en un maniquí de agua, que simula el cuerpo humano. En este estudio se simulo las curvas de Bragg para cuatro energías (62, 87, 138 y 214 MeV), considerando en cada caso todas las contribuciones de energía sobre el maniquí. Estas curvas de Bragg, también se hallaron modificando la región sensitiva, con el objeto de analizar cómo es la entrega de energía en regiones más pequeñas. Esto permitió establecer criterios preliminares para la irradiación bajo parámetros establecidos. Estos criterios permiten identificar regiones mínimas sobre las cuales se deposita el máximo de la energía en el pico de Bragg, además de la profundidad a la que se encontrara dependiendo de la energía del haz. En el estudio se incluye también el perfil lateral de dosis para las cuatro energías en mención. Se realiza análisis para encontrar las partículas secundarias, creadas durante la interacción, en el rango de energía de 100 a 400 MeV, ya que la contaminación por partículas secundarias es de gran interés en radioterapia. Se encontró que las partículas secundarias más abundantes que tendrían efectos considerables en la deposición de dosis son electrones, gammas y neutrones. Para estas partículas se calcularon sus mapas de dosis en un plano transversal a lo largo del eje del haz, encontrando que la dosis producida por estas aumenta al aumentar la energía del haz viéndose los efectos en los primeros tramos (meseta) de la curva antes de llegar al pico de Bragg.