Contributions to new challenges in radiotherapy : from small field dosimetry to stereotactic body radiation therapy

Abstract

The use of small Fields has substantially increased in radiotherapy during recent years mainly due to expansion in the use of modulated techniques which are also used at some institutions for Stereotactic Body Radiotherapy (SBRT). The use of modulated techniques in lung SBRT is controversial due to the interplay effect. At the same time, small-volume dosemeters have appeared on the market in an attempt to try to cover new dosimetry necessities. This PhD deals with different features related to small-field dosimetry. It first analyzes the influence of differences between ionization chambers of the same type on dosimetry factors determining 0.5% as the upper limit on the possible influence. Correction factors for PTW-31016 are also proposed and the effect of a particular chamber of this model has been found to be up to 2.8% for 0.5 cm square. These correction factors have been determined by Monte Carlo calculations and have been validated with measurements on fattened and unflattened beams by analyzing the main sources of influence. The last chapter is devoted to SBRT, and suggests a fast and accurate plan set-up together with PUMA, a method to evaluate the interplay effect in lung SBRT.

L’ús de camps petits de radiació s’ha incrementat molt durant els últims anys, degut a l’expansió en l’ús de tècniques d’intensitat modulada. Aquestes tècniques també s’utilitzen en alguns centres per irradiar pacients en el que es coneix com a SBRT (Stereotactic Body Radiotherapy). L’ús de tècniques d’intensitat modulada en SBRT de pulmó és controvertit degut a L’interlay effect. En paral·lel, en els darrers anys han aparegut nous dosímetres de petit volum per intentar cobrir les noves necessitats en dosimetria. Aquesta tesi s'ocupa de diferents característiques relacionades amb la dosimetria dels camps petits. En primer lloc, s'analitza la influència de les diferències entre les càmeres d'ionització del mateix tipus en els diferents factors relacionats amb la dosimetria, i s’observa que en condicions de referència les diferencies en els factors de correcció són inferiors al 0.5%. També es proposen factors de correcció per volum per la càmera d’ionització PTW-31016, Es determina que les petites diferencies en la geometria poden comportar diferències en els factors de correcció de fins a 2.8% per a un camp quadrat de 0.5 cm. Aquests factors de correcció han estat determinats mitjançant simulacions Monte Carlo i s'han validat en feixos de fotons amb i sense filtre aplanador. Al mateix temps s’ha fet un anàlisi de les principals fonts d'influència. L'últim capítol està dedicat a la SBRT, on es proposa una configuració per irradiar en poc temps un pla de tractament de SBRT juntament amb PUMA, un mètode per avaluar l’interplay effect en SBRT de pulmó