Determinar mediante simulación montecarlo, las características del blindaje para la construcción de un bunker de braquiterapia de alta tasa en la clínica Oncorad - Piura

Abstract

La braquiterapia de alta tasa de dosis (HDR) ha surgido como una técnica avanzada de radioterapia utilizada en el tratamiento del cáncer. En este método, fuentes de radiación de alta energía se colocan temporalmente en contacto directo con el cuerpo del paciente, lo que permite una administración precisa de la dosis terapéutica. Sin embargo, la eficacia de la HDR viene acompañada de la necesidad de un manejo extremadamente cuidadoso debido a la peligrosidad inherente de las fuentes de radiación utilizadas; tales como el blindaje del bunker donde se instalará dicha fuente. El objetivo general del presente trabajo de investigación es calcular y validar mediante simulación Monte Carlo el blindaje para un bunker de braquiterapia de alta tasa, y con objetivos específicos de calcular los espesores de blindaje en hormigón para las diferentes partes que componen la sala de tratamiento de Braquiterapia, tales como techo, paredes, muro del laberinto, teniendo en cuenta la carga de trabajo y factor ocupacional que tendrá la clínica Oncorad – Piura. Calcular el espesor de plomo en la puerta de acceso de la sala de tratamiento y validar los cálculos de los espesores de hormigón en los muros de la sala de tratamiento, del laberinto y plomo en puerta mediante simulación Monte Carlo a través del código MNCP5. los resultados que se obtuvieron del cálculo tanto del blindaje de la sala como fueron menores a los valores diseñados los cuales se representan en la tabla 12. Y con respecto al cálculo de blindaje de la puerta este se mantuvo en el valor calculado, estos valores se validaron en el software MCNP 5 teniendo los resultados en las tablas 15 y 16. Concluyendo que los espesores calculados y diseñados están cumpliendo los parámetros establecidos por la NCRP.

High-dose-rate brachytherapy (HDR) has emerged as an advanced radiotherapy technique used in cancer treatment. In this method, high-energy radiation sources are temporarily placed in direct contact with the patient's body, allowing for precise therapeutic dose delivery. However, the efficacy of HDR is accompanied by the need for extremely careful handling due to the inherent hazards of the radiation sources used, such as the shielding of the bunker where the source will be installed. The main objective of this research work is to calculate and validate, through Monte Carlo simulation, the shielding for a high-dose-rate brachytherapy bunker. The specific objectives include calculating the concrete shielding thicknesses for the various components of the brachytherapy treatment room, such as the ceiling, walls, and labyrinth wall, considering the workload and occupancy factor of the Oncorad – Piura clinic. Additionally, the lead thickness for the treatment room access door was calculated, and the concrete wall thicknesses for the treatment room, labyrinth, and lead door shielding were validated using Monte Carlo simulation with the MNCP5 code. The results obtained for the room shielding calculations were lower than the designed values, as presented in Table 12. Regarding the door shielding, the calculated value remained consistent. These values were validated using the MCNP5 software, with results shown in Tables 15 and 16. It was concluded that the calculated and designed thicknesses meet the parameters established by the NCRP.