Fundamentos

Fundamentos de Física Médica
Volumen 4. Radioterapia externa II
La caracterización de los campos de radiación es una condición necesaria
para cualquier intento de método, modelo o algoritmo 3 que trate de predecir
la distribución de dosis absorbida impartida a un paciente. Aunque el concepto
básico de rendimiento en profundidad de un haz de radiación fue aparentemente
publicado en 1906 (Cohen 1973) el actual concepto de curva de rendimiento
de dosis absorbida en profundidad no apareció hasta el principio de los años
treinta (Mayneord 1929; Rees y Clark 1933). Las primeras curvas de isodensidad
medidas con placa fotográfica son descritas alrededor de 1921 (Cohen 1973)
mientras que la medida de curvas de isodosis se describe por Mayneord en 1929
(Mayneord 1929), pero no fue hasta 1946 cuando se publica por primera vez un
método de trazado automático de curvas de isodosis (Kemp 1946).
En esta década de los 1940 se producen muchos de los desarrollos fundamentales
para la evolución de los modernos sistemas de planificación de radioterapia.
Clarkson publica el método básico de cálculo de campos irregulares,
todavía hoy en uso (Clarkson 1941), Meredith y Neary utilizan por primera vez
fórmulas empíricas para calcular distribuciones de dosis absorbida a partir de
rendimientos en profundidad (Meredith y Neary 1944), mientras que Day define
el cuadrado equivalente (Day 1950), un concepto que todavía hoy es central
en muchos de los métodos de cálculo. El concepto de razón tejido-aire (TAR) no
fue introducido hasta 1953 (Johns 1953) siguiendo extensiones como el SAR,
TPR (Karzmark y cols. 1965) y otros, que de una u otra forma se emplean actualmente
de forma rutinaria en el cálculo de dosis absorbida. El primer planificador
interactivo, The Programed Console se pone en uso clínico en 1969 aunque
únicamente suma campos (Webb 1993). En 1970 Cunningham (Cunningham
y cols. 1972) implementa el algoritmo de Clarkson en un ordenador para el
cálculo de campos irregulares. En ese mismo año aparece el primer tomógrafo
computarizado (TC) desarrollado en los laboratorios de la compañía inglesa
EMI, que será sin lugar a dudas uno de los principales hitos en cuanto a la evolución
no sólo de los sistemas de planificación y cálculo de dosis absorbida
sino de toda la radioterapia. En esta época se produce un desarrollo masivo de
miniordenadores con suficiente capacidad de procesamiento para gestionar
imagen y refinamientos de cálculo. Es de destacar el cálculo en heterogeneidades
tisulares a partir de los mapas de densidades electrónicas que son calculados
mediante cortes de TC. Estos métodos de corrección ya habían sido
estudiados previamente pero sin una aplicación clínica práctica (Batho 1964;
Young y Gaylorg 1970). Aparecen los primeros algoritmos basados en medidas
como el Milan-Bentley (Milan y Bentley 1974) así como el primer Planificador
3
Quizá la primera pregunta que se debe hacer el lector es por qué razón necesitamos algoritmos de cálculo. En primer
lugar las ecuaciones del transporte de radiación son conocidas y por lo tanto se podría pensar que si se conocen
las características de los campos de radiación y de los materiales implicados en el transporte, la interacción se podría
resolver de forma exacta. Como en otros muchos problemas en física, es muy diferente conocer de forma exacta las
ecuaciones que gobiernan un proceso a resolver dichas ecuaciones, incluso en situaciones sencillas.
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