INGENIERÍA DE BLINDAJES EN RADIOTERAPIA Y APLICACIONES

CENTRO PARA LA CAPACITACIÓN EN PROTECCIÓN RADIOLÓGICA

CURSO DE INGENIERÍA DE BLINDAJES PARA INSTALACIONES RADIACTIVAS

EN RADIODIAGNÓSTICO, RADIOTERAPIA Y MEDICINA NUCLEAR

Físico Davis Tolentino Montero

Flujograma del tratamiento del paciente

Sistema de gestión del hospital

Tratamiento

Planificación

Base de datos

Diagnóstico

Revisión

Comprobación

7

6

5

4

3

2

1

Disposición/plano de un departamento

• La planificación debería incluir todos los componentes y contemplar un margen para ampliaciones futuras.

• Se requiere acceso fácil para los pacientes y ambulancias - el paciente ha de poder transportarse por silla de ruedas o en camillas.

• Por lo general un departamento de radioterapia forma parte de un complejo hospitalario más grande - se ha de garantizar el acceso, en particular a:– Diagnóstico (rayos X, medicina nuclear)– Clínica y camas de oncología

Ejemplo de disposición

Designación de áreas

• Públicas

• Supervisadas– Consola del operador

• Controladas– Locales de tratamiento

Áreas supervisadas

Apéndice I.24, NBS: “Los titulares registrados y los titulares licenciados deberán definir como zona supervisada toda zona que no haya sido ya definida como zona controlada, pero en la que sea preciso mantener bajo examen las condiciones de exposición ocupacional, aunque normalmente no sean necesarias medidas de protección ni disposiciones de seguridad específicas.”

Áreas controladas

Apéndice I.22, NBS: “Al determinar los límites de toda zona controlada, los titulares registrados y los titulares licenciados deberán tener en cuenta la magnitud de las exposiciones normales previstas, la probabilidad y magnitud de las exposiciones potenciales, y la naturaleza y alcance de los procedimientos de protección y seguridad requeridos.”

Controlada Supervisada

Planificación y disposición

• Al planificar una nueva instalación, las bases de diseño deben estar claramente planteadas.

• Planificar para el futuro - considerar las posibles expansiones e incrementos en la carga de trabajo

• Los locales de tratamiento de megavoltaje por lo general se ubican en el sótano.

• Por lo general es mejor ubicar los bunkers en sitios adyacentes para utilizar paredes comunes

• El tamaño importa - los bunkers deben ser amplios.

Los bunkers de tratamiento requieren mucho espacio de almacenamiento para los accesorios que se aplican a los pacientes...

Bolsas de vacío para inmovilización

Bloques

Lasers

Bolus

Compensadores

Inmovilización

Cuñas

Limpieza, desinfección

QA; Física

Consideraciones de diseño: Radioterapia por haz externo

• Ubicación de la unidad detratamiento– Dirección del haz primario

– Ubicación del operador

– Áreas circundantes deben tener baja ocupación

• Costos – Se pueden reducir si el diseño es bueno

– En caso de expansión, serían mucho mayores si ésta no se prevé desde el diseño original

Disposición típica de un local de megavoltaje

Linac

Blindaje contra radiación dispersada

Blindaje contra haz primario

Laberinto

Puerta

Observación sobre la ventilación

• Esto se debe revisar para los aceleradores de alta energía > 15 MeV.

• Puede haber acumulación de ozono así como formación Oxígeno-15 y Nitrógeno-13 radiactivos.

• 10 o más cambios de aire por hora deben ser satisfactorios.

Blindaje

• Ha de ser diseñado por un especialista calificadoen radiaciones

• El papel del titular y del regulador:– Verificar que las suposiciones y criterios de diseño (ej. los

valores límite) son adecuados

– Garantizar que el diseño sea verificado por expertos certificados

– Aprobar el diseño y recibir la notificación sobre todas las modificaciones

Ubicación de los equipos

• Minimizar los requerimientos de blindaje ubicándolos– Cerca de paredes de baja ocupación

– Utilizar al máximo el efecto de la distancia (ley del cuadrado inverso)

• Verificar si hay suficiente espacio alrededor de los equipos para– Operación segura

– Mantenimiento

El diseño del blindaje emplea suposiciones sobre el uso futuro de los equipos

• Las suposiciones se han de basar en estimados justificables.

• Se deben utilizar suposiciones conservadoras puesto que concebir un blindaje deficiente es mucho peor (y más costoso) que un sobre-blindaje.

Información requerida• Tipo de equipos• Carga de trabajo• Dosis al blanco• Factor de uso y dirección del haz

primario• Distancia al área de interés• Ocupación del área a blindar• Valor límite en el área a blindar

Tipo de equipo• Tipo, fabricante, número de serie,…• Isótopo de la fuente, actividad (fecha de

calibración!), KERMA en aire,...• Calidad de la radiación• Tasa de dosis• Tamaño de campo• Extras: ej. MLC, IMRT, EPID,...

El material más apropiado para el blindaje depende del tipo de radiación

Radiación gama y rayos X de baja energía

Plomo, comparar también las aplicaciones de diagnóstico

Radiación gamma y rayos X de alta energía (>500keV)

Hormigón (más barato y autosoportado), hormigón de alta densidad

ElectronesPor lo general se blindan apropiadamente si se tienen en cuenta los fotones

Suposiciones para los cálculos de blindaje

• Límite de radiación

• Carga de trabajo

• Factor de uso

• Ocupación

• Distancia

• Materiales

?

?

?

?

?

Carga de trabajo

• Una medida del rendimiento de la radiación• Se mide en

– mA-minutos para las unidades de rayos X– Gy para las unidades de cobalto 60, aceleradores

lineales y braquiterapia

• Debe considerar TODOS los usos (ej. incluir las mediciones de QA)

Dosis al blanco• La dosis que por lo general se aplica al

blanco en el tratamiento.

• En radioterapia por haz externo por lo general se asume que es de 2.5Gy (para tener en consideración una mayor dosis por fracción en algunos tratamientos paliativos).

• La dosis al blanco puede o no tener en cuenta la atenuación en el paciente.

Ejemplo de carga de trabajo de un linac

• Asumir T = 2.5Gy en el isocentro

• 50 pacientes se tratan por día 250 días laborables por año

W = 50 × 250 × 2.5 = 31250 Gy por año

• Margen para otros usos tales como física, irradiación de sangre,…

• Total: 40000Gy por año en el isocentro

Carga de trabajo e IMRT

• La mayoría de los tipos de Radioterapia de Intensidad Modulada (IMRT) administra el campo de radiación en forma de muchos segmentos del campo

• Por ello, en comparación con la radioterapia convencional, muchas más unidades de monitoreo son administrada por campo

MLC patrón 1

MLC patrón 3

MLC patrón 2

Mapa de intensidades

La IMRT y el blindajeEn comparación con la radioterapia convencional, en la IMRT mucho más unidades de monitoreo son entregadas por campo.

• No obstante, la dosis total al blanco es la misma - el blindaje del haz primario no se afecta

• Sin embargo, la radiación de fuga puede incrementarse significativamente (por lo general se asume un factor de 10 al respecto)

Factor de uso

• Fracción de tiempo que el hazprimario está en una direcciónespecífica es decir en el puntode cálculo escogido

• Ha de incorporar márgenes para el uso realista

• Para los aceleradores y unidades de cobalto 60 por lo general se usa lo siguiente: – 1 para el brazo apuntando hacia abajo– 0.5 para el brazo apuntando hacia arriba– 0.25 para las direcciones laterales

Blindaje primario y secundario

El blindaje ha de considerar tres tipos de fuentes de radiación:– Primaria

– Dispersa

– De fuga

“Fuentes” de radiación en radioterapia por haz externo

1.

3.

2.

Consideración del tamaño de campo máximo para el blindaje del haz primario

Tamaño de campo

Dimensión de campo máxima

Barrera primaria

Interior Exterior

Fuentes secundarias en radioterapia por haz externo

• Fugas– Dependen del diseño, por lo general se limitan a 0.1 a

0.2% del haz primario– Se origina a partir del blanco - no necesariamente vía

del isocentro

• Dispersión– Se supone que proviene del paciente– Difícil de calcular - usar para las mediciones el tamaño

de campo mayor– Mientras menor la energía de la radiación, mayor

preocupación a causa de haces de fotones

Distancia al punto a blindar• Por lo general se mide desde el blanco o la

fuente de radiación.

• En linacs y unidades de Cobalto montadas de forma isocéntrica, se mide 'vía' del isocentro.

• Muy importante para el blindaje puesto que la dosis disminuye con el cuadrado de la distancia = Ley del Cuadrado Inverso (ISL).

Ocupación del área a blindar• Fracción de tiempo que un sitio específico

está ocupado por personal, pacientes o público

• Tiene que ser con enfoque conservador• Su rango es de 1, para todas las oficinas y

áreas de trabajo, a 0.06, para los baños y áreas de parqueo de automóviles

• Basado en NCRP informe 49 (qué está retrasado para su revisión)

Ocupación (NCRP49)

Área Ocupación

Áreas de trabajo (oficinas, locales del personal) 1

Pasillos 0.25

Baños, locales de espera, áreas de parqueo de autos 0.06

Valor límite• También llamado ‘dosis de diseño'

correspondiente a un período de tiempo especificado.

• Por lo general se basa en 5 mSv por año para personas ocupacionalmente expuestas, y 1 mSv para el público.

• Se puede aplicar restricción adicional por ejemplo 0.3 (para tener en cuenta el hecho de que una persona puede ser irradiada al mismo tiempo desde múltiples fuentes).

• La dosis ocupacional se ha de usar solo en las áreas controladas es decir sólo para los radiógrafos, físicos y oncólogos radiólogos.

Consideraciones para el laberintoCálculos complicados puesto que dependen de la dispersión sobre las paredes - en general lo que se persigue es maximizar el número de eventos de dispersión...

Consideraciones respecto a los neutrones

• Asunto complejo - requiere el análisis de un experto calificado.

• En resumen:– Los neutrones son producidos por

generación (gamma,n) en linacs de alta energía (E > 10MV)

– Los problemas son el blindaje de los neutrones y la activación de elementos en el haz

Blindaje de neutrones

• Concepto diferente respecto al blindaje de rayos X• Los neutrones dispersan más.• La atenuación (y la dispersión) dependen muy

estrechamente de la energía de los neutrones.• Los mejores materiales para el blindaje contienen

hidrógeno o boro (de grandes secciones transversales para los neutrones térmicos).

Características del blindaje de neutrones

• Laberinto largo - muchos ‘rebotes'• Puerta contra neutrones - por lo general llena

de parafina borada.• … sin embargo, se requiere precaución puesto

que los neutrones generan gammas que pueden requerir otros materiales para blindar adicionalmente...

Activación

• Los neutrones pueden activar los materiales en su haz.

• Los linacs de alta energía se diseñan con materiales de baja sección transversal de activación.

• Después de la irradiación de fotones de alta energía, los modificadores del haz tales como cuñas o compensadores pueden activarse.

• Después del uso prolongado de fotones de alta energía (por ejemplo para la puesta en servicio) es aconsejable dejar decaer los productos de la activación antes de entrar al local (>10min).

3. Cálculos básicos de blindaje

• Actualmente se basan en NCRP 49, y 51, pero éste hace tiempo que debió ser revisado (actualmente en revisión).

• Las suposiciones usadas son conservadoras, así que el sobre-diseño es común.

• Se puede tener acceso a programas de cómputo que arrojan los resultados en términos de espesor de blindaje según diversos materiales.

Cálculo de blindaje

Parámetros• Tipo de equipo• Carga de trabajo W• Dosis al blanco D• Factor de uso U• Distancia d• Ocupación del área a

blindar T• Valor límite en el área a

blindar P

¿Cómo podemos calcular el factor de atenuación requerido A (y por tanto el espesor de la barrera B) procesando estos parámetros?

Cálculo de blindaje

• (Tipo de equipo)• Carga de trabajo W• (D incluida en W)• Factor de uso U• Distancia d• Ocupación del área a

blindar T• Valor límite en el área a

blindar P

• Se necesita obtener P

P = WUT (dref/d)2 × A-1

• Siendo dref la distancia desde la fuente hasta el punto de referencia (ej. al isocentro) y A la atenuación mínima que se requiere de la barrera

Ejemplo

• Local de espera adyacente a un bunker de linac, distancie 6m.

• El linac tiene una carga de trabajo de 40000Gy en el isocentro por año.

• FAD = 1m

Ejemplo para el haz primario

• Tipo de equipo = linac, FAD = 1m, 6MV

• W = 40000Gy/año

• (D = 2.5Gy)

• U = 0.25 (enfoque lateral)

• d = 6m

• T = 0.25 (local de espera)

• P = 0.001Gy/año (sin restricción adicional)

A = WUT (dref/d)2 / P

A = 69,444

¡Se necesita una atenuación de casi 5 ordenes de magnitud!

Materiales para el blindaje

Plomo✪ Alta densidad física - requisitos de espacios

pequeños

✪ Número atómico alto - buen blindaje para rayos X de baja energía

Relativamente caro

Difícil de trabajar

Materiales para el blindaje

• Hierro/acero✪ Densidad física relativamente alta - requisitos

espaciales aceptables

✪ Estructura autosoportada - fáciles de instalar

Relativamente caros

Materiales para el blindaje

• Hormigón✪ Barato (si se vierte en el

momento de la construcción de la edificación)

✪ Autosoportado - fácil de usar Se requieren barreras

relativamente gruesas para radiación de megavoltaje

Pueden tener lugar variaciones en la densidad - necesario controlar este aspecto

Otros materiales para el blindaje

• Paredes, ladrillos, madera, cualquier estructura que se emplea en la construcción

• Hormigón de alta densidad (densidad de hasta 4g/cm3, mientras que el hormigón normal es de aprox. 2.3)

• Materiales compuestos, ej. pedazos de metal embebidos en el hormigón (por ejemplo Ledite)

Propiedades físicas de los materiales de blindaje (adaptado de McGinley 1998)

MaterialDensidad

(g/cm3)

Número atómico

Costo relativo

Hormigón 2.3 11 1

Hormigón pesado Aprox. 4 26 5.8

Acero 7.9 26 2.2

Plomo 11.34 82 22

Tierra, compactada 1.5 variable bajo

Espesor de decimoreducción (TVL) para diferentes materiales

TVL (cm) para diferentes calidades de fotones

Material del blindaje (densidad g/cm3)

espectro500 kVp

espectro4 MVp

mono-energético 4 MV

espectro 6 MVp

espectro 10 MVp

espectro 20 MVp

Referencias

Plomo (11.3) 1.19 5.3 5.6 5.5 – 5.8 5.8 NCRP 1976Cember 1992 Siemens 1994

Acero/Hierro (7.8) 9.1 9.9 9.7 – 10.5 10.9 Cember 1992 Siemens 1994

Hormigón (1.8 – 2.4)

11.7 29.2 32 34.5 38 – 39.6 45 NCRP 1976Cember 1992 Siemens 1994

Ledite (aprox. 4) 14 Especificaciones de fabricación

Nota: La Ledita (Ledite) (y materiales similares), por lo general se emplean con propósitos de blindaje ya que combinan una alta densidad física con la posibilidad del empleo de ladrillos de Ledita como material constructivo autosoportado

Ejemplo para haz primario

A = 69,444Se necesita conocer el TVL (Espesor de decimoreducción o espesor requerido para atenuar el haz por un factor de 10) de hormigón en un haz de 6MV

TVL = 30cm

Espesor de barrera requerido:

B = 1.5m

• Tipo de equipo = linac,FAD = 1m, 6MV

• W = 40000Gy/año

• (D = 2.5Gy)

• U = 0.25 (enfoque lateral)

• d = 6m

• T = 0.25 (local de espera)

• P = 0.001Gy/año (sin restricción adicional)

Ejemplo de barrera secundaria• Tipo de equipo = Co- 60,

FAD = 80cm• W = 40000Gy/año• (D = 2.5Gy)• (U = 1)• den isocentro = 5.2m

• T = 1 (oficina encima)• P = 0.001Gy/año • Factor de restricción de

dosis 0.3 (la unidad de Cobalto es solo una fuente potencial)

A = L WT (dref/d)2 / P

L = “factor de fugas y dispersión” = 0.2%

A = ???

Ejemplo de barrera secundaria

• A = 8,815 (o aproximadamente 4 ordenes de magnitud)

• TVL de Co-60 en hormigón es 25cm

• Espesor de barrera requerido 100cm !

Piso del bunker

X

oficina

barrera

isocentro

Cabezal de Co

4.4m

5.2m

Una nota sobre las puertas

• Las puertas blindadas resultan satisfactorias para las unidades de kilovoltaje aunque se requerirán bisagras o puertas corredizas de altas exigencias.

• Las unidades de megavoltaje requieren laberinto y realmente pueden no necesitar puerta en absoluto si el laberinto es suficientemente largo y bien diseñado - en este caso hay que garantizar que nadie entre al local durante o antes del tratamiento.

• Un laberinto sin puerta requiere señales de advertencia y detectores de movimiento que puedan determinar si alguien entra al local sin autorización e inhabilitar la administración del haz.

Una nota sobre las puertas

• Aceleradores con una energía > 15 MV requieren consideraciones para el blindaje de neutrones y por tanto respecto a una puerta especial al final del laberinto.

• Estas puertas contra neutrones por lo general contienen parafina borada para disminuir la energía cinética de los neutrones y capturarlos

• Un marco de acero contribuye a atenuar los fotones terciarios de las reacciones (n, gamma).

Puertas

Tener en cuenta la radiación de fuga

✔X

✔

Enclavamientos

Finalmente otros aspectos sobre el blindaje

Cuando se utiliza una pared blindada, considerar la dispersión desde debajo del material de blindaje.

✔ ✔X

Radiación de cielo (sky shine)...

Radiación que se refleja desde el volumen de aire encima de un local insuficientemente blindado

Cubrir huecos potenciales

Verificación y reconocimiento

• Es esencial verificar la integridad del blindaje durante la construcción (inspecciones por el RSO) y después de la instalación de la unidad del tratamiento (reconocimiento radiológico).

• Las fallas puede que no hayan estado en el diseño - pueden haberse producido en la ejecución.

• Las suposiciones aplicadas en el diseño han de ser verificadas y revisadas sistemáticamente.

Inspección durante la construcción

• El contrato de construcción debe específicamente permitir al Oficial de Seguridad Radiológica (RSO) realizar inspecciones en cualquier momento

• El RSO debe mantener buena comunicación con el Arquitecto y los Constructores

• La disposición del local se debe verificar ANTES de la instalación de la obra de conformación de interiores o marcos de las paredes

• Inspección visual durante la construcción – Asegura que la instalación cumple las especificaciones– Puede revelar fallas en materiales o en la habilidad de

los trabajadores

Inspección durante la construcción

• Verificar el espesor de los materiales de construcción .

• Verificar la superposición de planchas de plomo o acero.

• Verificar el espesor de los paneles de cristal y la disposición de ventanas y puertas, para asegurar que cumplen las especificaciones.

• Examinar el blindaje detrás de las cajas de interruptores, cerraduras, conductos de cables, lásers, etc. que pudieran estar en cavidades dentro de las paredes.

• Verificar las dimensiones de cualquier pantalla o barrera de plomo o acero.

• Tomar muestras de hormigón y verificar su densidad.

Inspección después de concluida la construcción

• Verificar que las áreas blindadas están en conformidad con el diseño.

• Verificar que todos los dispositivos y elementos de seguridad y advertencia están correctamente instalados.

• En caso de unidades de megavoltaje, verificar que su posición y orientación es según el diseño. Ninguna parte del haz de radiación ha de escapar a la barrera primaria.

Monitores de radiación para el reconocimiento de seguridad

• Monitores de cámara de ionización con paredes aire-equivalentes. Estos tienen una respuesta lenta, pero están libres de problemas de 'tiempo muerto'.

• Contadores Geiger. Éstos son ligeros y fáciles de usar con una respuesta rápida. Deben usarse con precaución para haces pulsantes de aceleradores debido a posibles problemas considerables de 'tiempo muerto'.

Después de la instalación de los equipos

• Antes de la puesta en servicio verificar que las personas en el área de control están seguras

– Escanear el área de control, estando el haz en la configuración del 'peor caso'

• Tamaño máximo del campo

• Energía máxima

• Apuntando hacia el área de control si esto fuera posible

– Verificar que las tasas de dosis están dentro de los limites proyectados

Después de la instalación de los equipos

• Pero antes de la puesta en servicio– Con el campo seleccionado al máximo y con la energía

y tasa de dosis máximas.

– Apuntar el haz, sin ningún atenuador presente, a la pared objeto de verificación.

– Escanear los blindajes primarios utilizando un modelo lógico de escaneado.

– Sobre todo concentrarse en áreas dónde el diseño muestre que haya empalmes o hayan podido manifestarse posibles debilidades.

Después de la instalación de los equipos

• Pero antes de la puesta en servicio– Interponer material dispersante en el haz, que se

asemeje al tamaño y posición de un paciente.

– Escanear los blindajes secundarios con el equipo apuntando en las posiciones típicas de tratamiento

– Si se trata de un local de un acelerador, entonces escanear la entrada al laberinto.

– Después de tener en cuenta los factores de uso y de posición, determinar si la instalación está en conformidad con las condiciones de diseño.

Después de la instalación de los equipos

• Neutrones– Si el equipo es un acelerador de energía > 15 MV

entonces el escaneado radiológico debe incluir la exploración de neutrones, especialmente cerca de la entrada al laberinto.

– El instrumento de exploración usado para los neutrones debe ser de un tipo apropiado. Ver por ejemplo, AAPM report 19.

Reconocimiento radiológico vs. monitoreo

• El reconocimiento radiológico es para verificar que el área es segura para ser usada (en particular en la puesta en servicio).

• Sin embargo, uno también necesita asegurarse que todas las asunciones (por ejemplo la carga de trabajo) son correctas y se mantienen. Este proceso se llama monitoreo e involucra grandes tiempos de medición de la radiación.

Monitoreo sistemático de área• Confirmar los resultados de los

reconocimientos radiológicos.• Las áreas donde hay irradiación deben ser

verificadas sistemáticamente para detectar cualquier afectación de la integridad del blindaje .

• Esto es especialmente importante para locales blindados con planchas de plomo o acero, puesto que éstas pueden haberse movido y las uniones haberse abierto.

• Un área debe ser verificada después de cualquier trabajo de construcción.

Resumen

• La planificación y diseño cuidadoso del blindaje contribuyen a optimizar la protección y a ahorrar en costos.

• El diseño y cálculos del blindaje son complejos y han de ser realizados por un especialista en radiaciones calificado, sobre la base de suposiciones aplicables.

• Todo blindaje ha de ser comprobado por un experto independiente, y verificado por medio del monitoreo con enfoque a largo plazo.

Barrera primaria

• El bunker alojará un acelerador lineal dual de 4 y 10MV de energía de rayos Xy 5 energías diferentes de electrones

• Excepto para la puerta todo el blindaje será de concreto ordinario

ConsideracionesCarga de Trabajo: 40 pacientes por día, incluyendo 10 pacientes de IMRT como máximo, 250 días de tratamiento por año

Dimensiones necesarias

Local A B

Carga de trabajo para barrera primaria

• Asumir T = 2.5 Gy en el isocentro• Asuma que son tratados 50 pacientes por día (estimación

conservadora) en 250 días de trabajo por año

W = 50 × 250 × 2.5 = 31,250 Gy por año

• Permitir otros usos como físicos, irradiación de sangre, total: 40,000 Gy por año en el isocentro para el haz primario

• Cuando no se declara la energía usada asuma que fue 10 MV

Atenuación (A) requerida para el blindaje del haz primario

Consideraciones comunes para todos los locales

• Linac 10 MV

• dref = 1m (FAD = 1m)

• W = 40,000 Gy/año

• TVLconcreto= 40 cm

Consideraciones dependiendo del local a ser blindado

• Factor de uso U

• Ocupación T

• Distancia d

• Restricción de diseño P

A = WUT (dref/d)2 / P

Haces laterales: U = 0.25

• Local A, sala de espera del paciente: d=6m, P=0.3 mSv/año, T=0.25 promedio durante un año

• A = WUT (dref/d)2 / PA = 232,000

• Para concreto aproximadamente 2.2m

A B

Haces laterales: U = 0.25

• Local B, otro bunker: d=5m, – Para pacientes:

P=0.3 mSv/año, T=0.05 promediado durante un año

– Para personal:P=20 mSv/año, T=1

• A = WUT (dref/d)2 / PA = 67,000

• Para concreto aproximadamente 1.9 m

B

Haz apuntando hacia arriba y hacia a bajo

• Apuntando hacia bajo: U=1 pero T=0por tanto, no se requiere blindaje.

• Apuntando hacia arriba: U=0.25, T en la habitación directamente arriba = 0, sin embargo, pueden existir salas por encima en el edificio. Aun cuando la distancia puede reducir la dosis, pueden haber requerimientos de blindaje ej. para una oficina encima del área de almacenamiento.

Barrera secundaria

• Fuga y dispersión• Carga de trabajo para la

dispersión similar a la primaria (40,000 Gy/año)

• Carga de trabajo para la fuga es mayor(10x para pacientes de IMRT)

• Wconvencional = 40 × 2.5 × 250 = 25,000 Gy/año

• WIMRT = 10 × 25 × 250 = 125,000 Gy

• Wtotal = 160,000 Gy

Comprobación rápida

• 160,000 Gy/año al isocentro incluye el trabajo de los físicos

• Esto implica que cada día se entregan 640 Gy. A una tasa de dosis típica de 4 Gy por minuto, por lo que el haz esta encendido durante 1.6 horas diarias

• Esto puede verificarse chequeando el tiempo de encendido del haz…

Atenuación A requerida para el blindaje por la fuga debido al haz secundario

Consideraciones comunes para todos los locales

• Linac 10 MV

• dref = 1 m (FAD = 1 m)

• W = 160,000 Gy/año

• TVLconcreto= 40 cm

• Factor de uso = 1

• Factor de fuga = 0.002

Consideraciones en dependencia del local a ser blindado

• Ocupación T

• Distancia d

• Restricción de diseño P

A = L WT (dref/d)2 / P

Local C sobre el búnker

Local A B

E

D

B’A’

Atenuación A requerida

• Local A’ sala de espera del paciente:T = 0.25, d = 6 m, P = 0.3 mSv, A = 7400

• Local B’ búnkerT = 0.05, d = 5 m, P = 0.3 mSv, A = 2200

• Local D parqueo:T = 0.25, d = 4 m, P = 0.3 mSv, A = 16700

• Local E panel de control:T = 1, d = 8 m, P = 0.3 mSv, A = 16700

Dispersión

• Incluye un cálculo mas complicado– El área del haz sobre la superficie de dispersión.

En la práctica se asume usualmente que es 400 cm2 en el paciente

– El ángulo en que sale la radiación dispersa

• En el presente caso, la dispersión puede considerarse similar a la fuga

Espesor de concreto resultante en metros

Local A = 2.2

B = 1.9

E = 1.8

D = 1.8

B’ = 1.3A’ = 1.7

Muchas Gracias