Esta tesis doctoral engloba el trabajo llevado a cabo por la colaboración RADIA, centrándose en la instrumentación desarrollada y en los resultados experimentales obtenidos en dicha investigación. Primero, presentamos el contexto de esta investigación y la relevancia de la misma tanto en la historia de los detectores de silicio como en los tratamientos de radioterapia. A continuación, explicamos el principio de operación de los detectores de silicio acoplados a distintas cadenas electrónicas (analógica, lógica y digital) junto con el sistema de adquisición de datos. Además, presentamos un ejemplo de aplicación de los detectores de silicio segmentados en tiras para medidas de reacciones nucleares. Explicamos también los principios del uso de haces de fotones para radiología, la propagación de dichos haces en el aire y la deposición de dosis en pacientes. Se incluye también, el estado del arte de los distintos dispositivos utilizados para verificar tratamientos complejos de radioterapia tales como, películas dosimétricas, matrices 2D de detectores puntuales o detectores de silicio. Detallamos nuestro montaje experimental (maniquí plano y cilíndrico mecanizados para alojar el detector) junto con los sistemas de adquisición y detección, basado este último los detectores de silicio presentados anteriormente. Las medidas se han llevado a cabo en el Hospital Universitario Virgen Macarena con un acelerador lineal (linac) usado para tratar pacientes de cáncer con fotones de 6 MV. El detector montado en el maniquí plano ha sido caracterizado mediante medidas de linealidad, reproducibilidad y uniformidad de la respuesta. Después de haber calibrado la dosis absorbida en el detector, hemos medido la curva de dosis en profundidad (PDD), la penumbra, y el factor de salida (OF) siguiendo protocolos establecidos previamente. Los resultados del detector han sido comparados con las simulaciones Geant4 y se muestra su caracterización, bajo diferentes configuraciones siguiendo unos protocolos establecidos previamente. También será explicado el algoritmo de reconstrucción basado en el teorema de proyección de la transformada de Radón para obtener el mapa de dosis absorbida. Este mapa de dosis es posteriormente comparado con el que se genera mediante el sistema de planificación de tratamientos mediante el método gamma. El estudio de la respuesta del detector ha dado buenos resultados. Al final mostramos los cambios que se estan llevando a cabo para conseguir una nueva versión mejorada del sistema de detección, de la electrónica así como de los programas informáticos asociados.

En este trabajo se ha utilizado el conocimiento teórico y experimental sobre reacciones nucleares, para el desarrollo de métodos de medidas, análisis de datos e instrumentación, con el fin de aplicarlos al campo de la física médica, y en particular a la medida de dosis en radioterapia. El objetivo principal de esta tesis ha sido el desarollo de un sistema basado en detectores de silicio junto con una rutina de adquisición de datos, con el fin de obtener, experimentalmente, el mapa de dosis absorbida en el plano axial en tiempo real, para verificar así, tratamientos complejos de radioterapia, antes de ser aplicados a los pacientes. Este trabajo forma parte de una colaboración científica que se estableció bajo el nombre RADIA. En dicha colaboración están involucrados el departamento de >Física Atómica Molecular y Nuclear> - FAMN de la Facultad de Física, el grupo de >Física Nuclear Básica> - FNB del >Centro Nacional de Aceleradores> - CNA, además de la Escuela Superior de Ingenieros, siendo todos, centros pertenecientes a la Universidad de Sevilla. En la misma colaboración, están también el Hospital Universitario Virgen Macarena, y la empresa privada Instalaciones Inabensa S. A. La colaboración entre la universidad y la empresa Instalaciones Inabensa S. A., ha sido oficializada mediante un contrato cuya referencia es 68/63 OG-049/07.

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