Estudio de viabilidad de una instalación de irradiación de protones para mediciones radiobiológicas en un ciclotrón de 18 MeV
Autores: Baratto-Roldán, Anna; Jiménez-Ramos, María del Carmen; Battaglia, Maria Cristina; García-López, Javier; Gallardo, María Isabel; Cortés-Giraldo, Miguel A.; Espino, José M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Estudio de viabilidad de una instalación de irradiación de protones para mediciones radiobiológicas en un ciclotrón de 18 MeV
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión del conocimiento
Palabras clave
Irradiación
Muestras biológicas
Instalación de ciclotrón
Haz de protones
RBE
Tasa de dosis
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Se presenta un estudio de viabilidad de un montaje experimental para la irradiación de muestras biológicas en la instalación de ciclotrón del Centro Nacional de Aceleradores (Sevilla, España). Este ciclotrón, que cuenta con una línea de haz externa para fines de investigación interdisciplinaria, produce un haz de protones de 18 MeV, que es adecuado para la irradiación de cultivos de monocapa para la medición de daños celulares por protones y la Efectividad Biológica Relativa (RBE) a energías por debajo del valor nominal del haz. Mediciones de este tipo son de interés para la terapia con protones, ya que la variación de la RBE de protones en el borde distal de la curva de Bragg puede tener implicaciones en los tratamientos clínicos de terapia con protones. A continuación, se describen las características de la línea de haz y las soluciones implementadas para la irradiación de muestras biológicas. Al tratar con la irradiación de cultivos celulares, se requieren intensidades de haz bajas y campos de irradiación homogéneos amplios, para asegurar que todas las células reciban la misma dosis con una tasa de dosis adecuada. En el ciclotrón, estas restricciones se han logrado mediante la desfocalización completa del haz, interceptando la trayectoria del haz con láminas de dispersión de tungsteno y variando la distancia entre la ventana de salida y la muestra. Las propiedades del haz de protones así obtenidas han sido analizadas y comparadas con simulaciones de Monte Carlo. Se presentan los resultados de esta comparación, así como la medición experimental de los perfiles de dosis laterales esperados en la posición de las muestras. Se han obtenido tasas de dosis significativas de aproximadamente 2-3 Gy/min. Se han medido perfiles de dosis laterales homogéneos, con desviaciones máximas del 5%, a una distancia de aproximadamente 50 cm en aire desde la ventana de salida, colocando una lámina de dispersión de tungsteno de 200 m en la trayectoria del haz.
Descripción
Se presenta un estudio de viabilidad de un montaje experimental para la irradiación de muestras biológicas en la instalación de ciclotrón del Centro Nacional de Aceleradores (Sevilla, España). Este ciclotrón, que cuenta con una línea de haz externa para fines de investigación interdisciplinaria, produce un haz de protones de 18 MeV, que es adecuado para la irradiación de cultivos de monocapa para la medición de daños celulares por protones y la Efectividad Biológica Relativa (RBE) a energías por debajo del valor nominal del haz. Mediciones de este tipo son de interés para la terapia con protones, ya que la variación de la RBE de protones en el borde distal de la curva de Bragg puede tener implicaciones en los tratamientos clínicos de terapia con protones. A continuación, se describen las características de la línea de haz y las soluciones implementadas para la irradiación de muestras biológicas. Al tratar con la irradiación de cultivos celulares, se requieren intensidades de haz bajas y campos de irradiación homogéneos amplios, para asegurar que todas las células reciban la misma dosis con una tasa de dosis adecuada. En el ciclotrón, estas restricciones se han logrado mediante la desfocalización completa del haz, interceptando la trayectoria del haz con láminas de dispersión de tungsteno y variando la distancia entre la ventana de salida y la muestra. Las propiedades del haz de protones así obtenidas han sido analizadas y comparadas con simulaciones de Monte Carlo. Se presentan los resultados de esta comparación, así como la medición experimental de los perfiles de dosis laterales esperados en la posición de las muestras. Se han obtenido tasas de dosis significativas de aproximadamente 2-3 Gy/min. Se han medido perfiles de dosis laterales homogéneos, con desviaciones máximas del 5%, a una distancia de aproximadamente 50 cm en aire desde la ventana de salida, colocando una lámina de dispersión de tungsteno de 200 m en la trayectoria del haz.