Desarrollo de un escáner láser con aplicaciones en dosimetría de gel polimérico

Abstract

Los avances en las aplicaciones de radiación ionizante en la medicina, y en particular el tratamiento contra el cáncer, se encuentran en continuo desarrollo y evolución. Es por ello, que las capacidades para demostrar que estas aplicaciones son seguras requieren de sistemas dosimétricos innovadores, que proporcionen información tridimensional para la verificación dosimétrica. Los dosímetros de gel polimérico son parte de estos sistemas dosimétricos notables, ya que pueden registrar cuantitativamente la dosis absorbida y obtener distribuciones de dosis en 3D con alta resolución manteniendo propiedades tejido-equivalentes. Los métodos utilizados para interpretar la señal registrada por estos sistemas a valores de dosis incluyen complejos y costosos instrumentos, tales como resonadores magnéticos y tomógrafos de rayos-X. Sin embargo, existen alternativas de menor costo como métodos de lectura ópticos que pueden optimizarse y diseñarse para el estudio de dosimetría polimérica. El objetivo de este trabajo es presentar el diseño, construcción y caracterización de un escáner láser de bajo costo, con capacidad 2D, apropiado para el análisis de los dosímetros de gel polimérico. Con este equipo, se realizaron pruebas de caracterización y optimización, contrastando los resultados con los obtenidos por instrumentos comerciales ó validados, obteniendo resultados comparables demostrando la capacidad del escáner láser como herramienta de lectura para dosimetría de gel polimérico.

Advances the medical application of ionizing radiation, and specifically in cancer treatment, are continuously evolving and gaining higher degrees of complexity. Therefore, the ability to determine and ensure the safety and precision of these techniques must be accompanied by novel dosimetry systems. Polymer gel dosimetry is one of the new and remarkable dosimetry systems that can quantitatively record the absorbed dose and register 3D dose distributions with high resolution while maintaining tissue-equivalent properties. Typical methods used to read the recorded signal in a polymer gel dosimeter, such as magnetic resonance imaging, X-ray tomography, and ultrasound-based techniques include complex and expensive instruments. On the other hand, there are low-cost alternatives like optical methods that can be optimized and designed for the study of polymer gel dosimetry. The objective of this study is to present the design, construction, development, and characterization of a low-cost laser scanner for bi-dimensional PGD analysis. With this equipment, characterization and optimization assays were performed on typical samples, and compared to those obtained by commercial or validated instruments with similar results, proving the capacity of the designed instrument as a reading tool for polymeric gel dosimetry