Desarrollos en dosimetría computacional y optimización de tratamientos para la terapia por captura neutrónica en boro

• Autores: González, Sara Josefina
• Año de publicación: 2005
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Zamenhof, Robert; Batistoni, Daniel Alberto
• Materia: BNCT; MELANOMA; PLANIFICACION DE TRATAMIENTO; MODELO VOXELIZADO; PROBABILIDAD DE CONTROL TUMORAL; BNCT; MELANOMA; TREATMENT PLANNING; VOXEL MODEL; TUMOR CONTROL PROBABILITY
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Al igual que en otras formas de radioterapia, el éxito potencial de la Terapia por Captura Neutrónica en Boro (BNCT) se asocia con la posibilidad de entregar dosis altas a los tumores y de preservar los tejidos normales. Para lograr este objetivo, BNCT saca provecho de la alta transferencia de energía de los productos de la reacción ¹ºB(n, α)⁷Li y de la acumulación preferencial del boro en las células tumorales. Si bien una fracción importante de la dosis en BNCT se debe a la interacción del campo de neutrones con el compuesto de boro, la dosis total es el resultado de distintas radiaciones que actúan en diferentes escalas de longitud. En consecuencia, tanto los cálculos de dosimetría macroscópica tridimensional como el modelado de la probabilidad de control tumoral son apreciablemente más complejos que en el caso de la radioterapia convencional. Este trabajo presenta desarrollos prácticos y teóricos sobre modelado computacional para cálculos de planificación de tratamiento. Asimismo, introduce un marco teórico que permite incorporar la variabilidad de la relación de concentración de ¹ºB tumor-sangre en los cálculos de dosis absorbidas y probabilidades de control tumoral. En particular, se desarrolló por primera vez un modelo de probabilidad de control tumoral que tiene en cuenta dicha variabilidad y posibles inhomogeneidades de dosis en un volumen tumoral. Además, se elaboró un método novedoso para la determinación de la relación tumor sangre. Este método se aplicó en el primer tratamiento de melanoma cutáneo llevado a cabo en la Argentina.
As in other forms of radiotherapy, the eventual success of the Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) is associated with the ability of delivering high doses to the tumors while sparing surrounding normal tissues. To achieve this goal, BNCT takes advantage of the high LET products of the ¹ºB(n, α)⁷Li reaction, and the preferential boron uptake by tumor cells. Although a large fraction of the dose in BNCT is due to the interaction of the neutron radiation field with the boron compound, the total dose is the result of a combination of radiations acting on different length scales. Therefore, detailed macrodosimetry calculations and tumor control probability modeling are significantly more complicated than in conventional radiotherapy. This work presents practical and theoretical developments on computational modeling for treatment planning calculations, and introduces a comprehensive framework for incorporating the variability of tumor-to-blood ¹ºB concentration ratios into the calculation of absorbed doses and tumor control probabilities. Specifically, a tumor control probability model was developed for the first time, which considers this ratio variability as well as the possible dose inhomogeneity throughout the tumor volume. In addition, a new approach to determine tumor-to-blood ratios was presented and applied to the first skin melanoma BNCT treatment performed in Argentina.
Fil: González, Sara Josefina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.