Dosimetría por fibra óptica basada en YVO4 : Eu3+ - Martínez Clemente, Nahuel Facundo (2020)
Los avances en las técnicas de radioterapia implementados durante las últimas décadas demandan de manera permanente el desarrollo de sistemas dosimétricos para la medición in vivo y en tiempo real de la tasa de dosis aplicada en cada tratamiento. La Dosimetría por Fibra Óptica (DFO) es una técnica que se encuentra en desarrollo y ha logrado posicionarse en el mercado con algunas ventajas frente a otras técnicas dosimétricas. Esta técnica se basa en el empleo de un material luminiscente que permite estimar la tasa de dosis en un lugar de interés, ya sea dentro o fuera del paciente. Al ser irradiado, el material centellador emite luz con longitud de onda caracteríıstica. Este efecto se conoce como radioluminiscencia o centelleo. Para colectar la señal luminiscente del centellador se emplea una fibra óptica, la cual permite guiar la luz de centelleo fuera del recinto de irradiación hasta un sensor que permite la medición de su intensidad. Dado que en general la intensidad de centelleo es proporcional a la tasa de dosis absorbida por el centellador, la DFO puede utilizarse con fines dosimétricos luego de un adecuado procedimiento de calibración, que dependerá de las propiedades dosimétricas del material luminiscente. El pequeño volumen activo del centellador, la ausencia de conexiones eléctricas próximas al paciente, la robustez mecánica del sistema y su potencial bajo costo son algunas de las características que hacen atractiva a esta técnica. El principal inconveniente de la DFO es la presencia de luminiscencia espuria, producida en la fibra óptica por la radiación incidente. Esta señal espúrea se suma a la emisión del centellador, pudiendo dar lugar a un sesgo en la determinación de la tasa de dosis. Por este motivo, debe suprimirse o minimizarse por debajo de límites aceptables para asegurar la aplicabilidad de la esta técnica dosimétrica en condiciones clíınicas. Estudios preliminares han demostrado que el compuesto luminiscente YVO4:Eu3+ posee propiedades atractivas para ser utilizado como centellador para DFO en tratamientos en aceleradores lineales o LINAC. Además de su alta eficiencia, las características de la luminiscencia de este compuesto permiten implementar técnicas efectivas para reducir la contribución de la luminiscencia espúrea. En este trabajo se estudiaron las características dosimétricas del YVO4:Eu3+como centellador para DFO. Se realizaron mediciones tanto en el laboratorio como in situ (LINAC). Se construyeron y caracterizaron puntas dosimétricas para DFO basadas en este compuesto. Empleando simulaciones computacionales se investigó la respuesta del material a la radiación cuando se emplean distintas configuraciones geométricas, en particular, se realizó un estudio exhaustivo de la respuesta de las puntas dosimétricas ante distintos ángulos de incidencia del haz de radiación.