Fundamentos

Fundamentos de Física Médica
Volumen 4. Radioterapia externa II
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Aproximaciones en la radiación de frenado. La dependencia de la sección
eficaz de producción de radiación de frenado en la energía del
fotón producido se simplifica a 1/k siendo k la energía de dicho fotón.
Además, en realidad, la componente de fotones se añade como en los
algoritmos de “Pencil Beam”. Los fotones producidos en paciente son
descartados inmediatamente pero sirven para añadir fluctuaciones necesarias
en la energía de los electrones.
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Aproximaciones en las secciones eficaces diferenciales de Møller. La
producción de electrones secundarios se simplifica a 1/E’ 2 siendo E’ la
energía de salida del electrón lo que evita un cálculo de rechazo que
consumiría más tiempo.
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Aproximación de la distribución de dispersión múltiple. Se simplifica la
forma de la distribución para muestrear el ángulo de dispersión. Las dispersiones
elásticas a gran ángulo quedan subestimadas, pero el tiempo
de cálculo se reduce de manera notable.
El algoritmo es aplicable a pacientes con materiales de Z bajo y en el rango
de 3 a 30 MeV. El tiempo de cálculo es análogo al de otros algoritmos de electrones
que no usan Monte Carlo.
“VMC++” está parcialmente basado en “VMC” y “XVMC” pero incorpora mejoras
en el modelado de los procesos físicos subyacentes, una técnica nueva “STOPS”
(transporte simultáneo de conjuntos de partículas que tienen la misma energía
pero no la misma posición, dirección, o peso estadístico) y el uso de secuencias de
números cuasialeatorios para el transporte de fotones y electrones en vez de números
pseudoaleatorios como se hacía en “VMC” (Figura 7). Esto hace el algoritmo
5 veces más veloz. Resuelve el problema del transporte electrónico en la anatomía
del paciente muestreando los electrones a transportar en el espacio de las fases de
salida, con la componente de electrones indirectos (al menos una interacción en el
colimador) muestreada a partir de núcleos de dispersión en el colimador precalculados
(Ebert y Hoban 1995a). Además el algoritmo de transporte electrónico en el
paciente adopta la estrategia de “random hinge” que fue primeramente utilizada
en “PENELOPE” y que se ha demostrado como la más estable en el tratamiento de
las interfases.
Finalmente “VMC++” y un nuevo modelo de transporte electrónico en el
cabezal (Fippel 2004) basado en el uso de un espacio de las fases de electrones
multifuente, han dado lugar recientemente a la implementación comercial de
un planificador Monte Carlo (Cygler y cols. 2004) válido para fotones y electrones
(“DCM”), como se explica en la siguiente sección.
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