Un modelo analítico para el ajuste y predicción de conjuntos de curvas de porcentaje de dosis en profundidad

• Alejandro Prado Barragán ^[1] ; Francisco Rafael Lozano Martínez ^[2] ; Luis Carlos Martínez Gómez ^[1] ; María José Rot San Juan ^[1]
  1. [1] HU 12 de Octubre, Madrid (España).
  2. [2] HU HM Sanchinarro, Madrid (España)
• Localización: Revista de Física Médica, ISSN-e 1576-6632, Vol. 19, Nº. 2, 2018, págs. 111-122
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • An analytical model for the prediction of a set of percentage depth dose curves
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    Objetivo: en este trabajo se propone un modelo para la obtención del porcentaje de dosis en profundidad (PDD) en función de la profundidad (z) y el tamaño de campo (S).

    Material y método: se realizan medidas experimentales de PDD con tres detectores distintos para varios valores de z y S. Los tamaños de campo empleados varían entre 6 × 6 mm^(2) y 100 × 100 mm^(2). Para cada detector los datos experimentales son ajustados al modelo para obtener los parámetros libres del mismo. Además, se obtiene una expresión para la variación de la profundidad del máximo en función de S. Para analizar la bondad del modelo se comparan los valores experimentales con los predichos por el modelo para cada detector. Como aplicación directa del modelo se obtienen las curvas PDD para todos los tamaños de campo medidos empleando en la caracterización del modelo tres y cinco tamaños de campo respectivamente.

    Resultados y discusión: los resultados encontrados muestran diferencias menores del 3% (análisis general) y menores del 5% (análisis de la curva por tramos). Con respecto a la profundidad del máximo se encuentra que, en general, las predicciones difieren en menos de un milímetro de las medidas experimentales. Con respecto a la utilización de 3 y 5 tamaños de campos las diferencias respecto a las medidas experimentales son del mismo orden que las obtenidas al emplear los 11 tamaños de campos medidos. La variación de los parámetros del modelo cuando se varía el número de tamaños de campo empleados es, en general, menor al 2%.

    Conclusión: el modelo propuesto proporciona un ajuste satisfactorio a las curvas PDD experimentales, pudiendo ser este de gran utilidad para control de calidad, cálculo secundario de unidades monitor (UM) o la posibilidad de ahorrar tiempo en la realización de medidas experimentales.

  • English

    Objective: in the present paper a method for the determination of the percentage depth-dose distributions (PDD) as a function of depth (z) and field size (S) is presented.

    Methods and material: field sizes used range from 6 × 6 mm^(2) to 100 × 100 mm^(2). Measurements of PDD functions were carried out for different values of S employing three distinct detectors. So as to determine the model parameters for each detector it was fitted to experimental data. In addition to that, an expression for the dependence of the maximum depth (zmax) on Sis obtained. To analyze the goodness of the model predictions the model results were compared to experimental data for each detector. As a direct application of the model proposed all experimental PDD curves were calculated measuring only three and five field sizes, respectively.

    Results and discussion: discrepancies obtained are lesser than 3% (general analysis) and lesser than 5% (partial analysis). Regarding zmax predictions, differences with respect to experimental data do not exceed 1 mm. Discrepancies obtained when utilizing 3 and 5 field sizes were of the same order as those yielded by the full model (11 field sizes). The model parameters variation when distinct field sizes are utilized is lower than 2%.

    Conclusion: the model proposed satisfactorily agrees with experimental data. It could be used for quality assurance purposes, secondary monitor unit calculations and might help reducing the number of measurements needed to determine a full set of PDD curves.