Estudio de factibilidad para implementar técnicas de protonterapia en la Argentina. - Schuff, Juan Alberto (Instituto Sabato, 2004)
En radioterapia el objetivo es proporcionar la dosis óptima al volumen blanco, mientras se da una dosis tan pequeña como sea posible a todo tejido normal adyacente y estructuras críticas. Protones e iones pesados tienen propiedades que pueden ser explotadas para lograr esos objetivos. Estos haces tienen un rango finito en medios materiales con un aumento en la tasa de dosis casi al final del rango (pico de Bragg), debido a que son partículas relativamente pesadas hay una pequeña difusión del haz a medida que penetra en el material. Esencialmente no hay dosis más allá del pico de Bragg en haces de protones, pero debido a la fragmentación hay una cola de baja dosis más allá del pico de Bragg en haces de iones pesados, sin embargo la utilización de estos haces en radioterapia puede resultar en tratamientos más eficientes debido a su mayor RBE para la inactivación celular. El primer paciente fue tratado con protones en 1954 en el Lawrence Berkeley Laboratory en la Universidad de California. Hasta ahora 30837 pacientes han sido tratados con haces de iones en el mundo, sin embargo en la Argentina no hay experiencia en esta materia. En el capítulo I hay un resumen de la instrumentación usada para medir dosis con haces de iones, en el capítulo II hay un resumen de las líneas de uso clínico y en el capítulo III se describen las primeras mediciones tomadas durante mi estadía en el Centro de Protonterapia de Orsay. Se diseñó y ensambló una línea experimental de haces externos de iones livianos en el acelerador Tandar de la Comisión Nacional de Energía Atómica en el marco de un proyecto para estudiar una eventual introducción de la protonterapia en nuestro país. Las energías de los haces producidos fueron 24.2 MeV para protones, 31.6 MeV para alfas, 48.1 MeV para 6Li y 46.2 MeV para 7Li, las corrientes fueron de 1 y 10 nA. Los haces de protones, alfas y litios pasan a través de folias difusoras de oro (25.5 μm de espesor para protones, 17.7 μm para alfas y 7.2 μm para 6,7Li) ubicadas a 6m de la ventana de salida del haz al aire (de Kapton de 10 cm de diámetro y 76 μm de espesor), que fueron calculadas para producir un haz de sección homogénea (±2%) sobre los blancos. La línea experimental es descripta en el capítulo IV. Los blancos fueron posicionados a distancia con un sistema X-Y y un láser y fueron monitoreados con cámaras de TV, entre la ventana de salida y el plano de los blancos se utilizó una cámara de ionización de transmisión (Saturne CGR-MeV, Buc, Francia) para monitorear y medir la dosis durante la irradiación. Una cámara de ionización plano paralela NACP calibrada y otras cámaras de ionización con ventanas delgadas (Capintec PS-033 y PTW-23344) se utilizaron para medir la dosis absoluta, la distribución de dosis en profundidad (pico de Bragg) y el perfil transversal del haz. Una copa de Faraday externa construida en Tandar se usó para medir la corriente del haz y la variación de fluencia en función de la profundidad. Un detector de barrera de superficie y un detector de Ge hiperpuro para partículas cargadas ueron usados para medir el espectro de energía de las partículas e investigar el nivel de contaminación del haz por iones de baja energía. El sistema experimental es descrito en el capítulo V. Curvas de sobrevida de varias líneas celulares cancerígenas y normales irradiadas con energías y haces de iones fueron obtenidas y valores de RBE10 fueron determinados. En los capítulos VI, VII y VIII se describen los experimentos con haces externos de protones, litios y partículas alfas, respectivamente.