4- Fuentes de radioterapia externa - Telecable

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Introducción a la física de la radioterapia 6/10 Los electrones producidos en el cañón son acelerados en la guía de ondas principal por las microondas producidas en el klystron. cañón cavidades cavidades La guía aceleradora está dividida en cavidades de resonancia. El campo eléctrico oscila (valor positivo -> cero -> valor negativo –> cero -> valor positivo ...) en cada cavidad con la frecuencia de las microondas producidas por el klystron. Los electrones son inyectados formando pequeños paquetes en fase, es decir, encuentran en cada cavidad el campo ‘a favor’, de forma que van siendo acelerados a lo largo de la guía. Esto se esquematiza en la siguiente figura. Es necesario que exista un alto vacío en el interior de la guía, así que es necesario el funcionamiento continuo de bombas de extracción físicas e iónicas. Para conseguir rayos X de alta energía (mayor que 6 MV) son necesarias guías de uno o dos metros de longitud, por lo que para construir una máquina isocéntrica es necesario girar el haz 90º (o 270º) antes de enviarlo a la ventana de salida. Esto hace que el cabezal aumente de tamaño, con lo que se aumenta la altura del isocentro desde el suelo. trayectoria de entrada ventana de microondas M 1 M 2 M 3 órbita central rendija bomba iónica ventana de electrones La figura muestra un dispositivo de curvatura de electrones compuesto por tres electroimanes. Los electrones con más energía describen la órbita más grande que los de menos energía. Se utiliza una rendija para reducir el espectro de energía de los electrones (los que tengan mucha o poca energía no pasarán por la rendija). Pedro Sánchez Galiano. Unidad de radiofísica. Hospital Central de Asturias 4

Introducción a la física de la radioterapia 7/10 En el cabezal se incluyen los sistemas de colimación, estabilización y monitorización del haz. blanco electroimán de curvatura órbita electrónica colimador primario filtro aplanador lámina dispersora cámara monitora luz de campo distancia colimadores En la siguiente figura se muestra el cabezal en el caso de un tratamiento con electrones. lámina dispersora carrusel cámara monitora montaje de accesorios haz de electrones paciente isocentro blanco de rayos X colimador primario filtro aplanador colimador secundario aplicador de electrones La guía y el cabezal están blindados con plomo para reducir la radiación de fuga. A la salida de los electrones del electroimán de curvatura se encuentra el blanco retráctil para la producción de rayos X. Más adelante están la lámina dispersora y el filtro aplanador montados sobre un carrusel que permite situar una u otro según se tenga un haz de electrones o de fotones. A continuación se encuentra la cámara de ionización monitora que muestrea la salida permitiendo estabilizar el haz. Por último se encuentran los colimadores y los dispositivos ópticos de distancia y simulación de campo. El blanco de wolframio se retrae, de manera que los electrones salen sin impedimento de la guía. El carrusel se coloca de forma que la lámina dispersora quede en el camino del haz. Los colimadores secundarios se colocan en una posición fija que depende de la energía y del aplicador elegidos. En la siguiente figura se muestra el mismo cabezal en el caso de un tratamiento con fotones de rayos X. Pedro Sánchez Galiano. Unidad de radiofísica. Hospital Central de Asturias 4

Introducción a la física <strong>de</strong> la <strong>radioterapia</strong> 6/10<br />

Los electrones producidos en el cañón son acelerados en la guía <strong>de</strong> ondas principal por<br />

las microondas producidas en el klystron.<br />

cañón<br />

cavida<strong>de</strong>s cavida<strong>de</strong>s<br />

La guía aceleradora está dividida en cavida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> resonancia. El campo eléctrico oscila<br />

(valor positivo -> cero -> valor negativo –> cero -> valor positivo ...) en cada cavidad<br />

con la frecuencia <strong>de</strong> las microondas producidas por el klystron. Los electrones son<br />

inyectados formando pequeños paquetes en fase, es <strong>de</strong>cir, encuentran en cada cavidad el<br />

campo ‘a favor’, <strong>de</strong> forma que van siendo acelerados a lo largo <strong>de</strong> la guía. Esto se<br />

esquematiza en la siguiente figura.<br />

Es necesario que exista un alto vacío en el interior <strong>de</strong> la guía, así que es necesario el<br />

funcionamiento continuo <strong>de</strong> bombas <strong>de</strong> extracción físicas e iónicas.<br />

Para conseguir rayos X <strong>de</strong> alta energía (mayor que 6 MV) son necesarias guías <strong>de</strong> uno o<br />

dos metros <strong>de</strong> longitud, por lo que para construir una máquina isocéntrica es necesario<br />

girar el haz 90º (o 270º) antes <strong>de</strong> enviarlo a la ventana <strong>de</strong> salida. Esto hace que el<br />

cabezal aumente <strong>de</strong> tamaño, con lo que se aumenta la altura <strong>de</strong>l isocentro <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el suelo.<br />

trayectoria<br />

<strong>de</strong> entrada<br />

ventana <strong>de</strong><br />

microondas<br />

M 1<br />

M 2<br />

M 3<br />

órbita<br />

central<br />

rendija<br />

bomba<br />

iónica<br />

ventana <strong>de</strong><br />

electrones<br />

La figura muestra un dispositivo <strong>de</strong><br />

curvatura <strong>de</strong> electrones compuesto por<br />

tres electroimanes. Los electrones con<br />

más energía <strong>de</strong>scriben la órbita más<br />

gran<strong>de</strong> que los <strong>de</strong> menos energía. Se<br />

utiliza una rendija para reducir el<br />

espectro <strong>de</strong> energía <strong>de</strong> los electrones<br />

(los que tengan mucha o poca energía<br />

no pasarán por la rendija).<br />

Pedro Sánchez Galiano. Unidad <strong>de</strong> radiofísica. Hospital Central <strong>de</strong> Asturias 4

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