Creacin de una herramienta en Matlab para el

Creación de una herramienta en Matlab para el cálculo y verificación automáticos de blindajes en instalaciones de PET-TC S. SERRANO-ZABALETA 1, *, J. DÍEZ CHAMARRO 1, À. FORNER 2, A. OTAL PALACÍN 2, C. MONFÀ BINEFA 2, L. RUZ UCLÉS 2, D. JOVÉ TEIXIDÓ 2, M. GÓMEZ PRIETO 2, S. BADORREY GOMICIA 2, A. OT ESTABLE 2, M. Á. RIVAS BALLARÍN 1, C. M. SANTA MARTA PASTRANA 3 y Ó. RIPOL VALENTÍN 2 1 Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa, Zaragoza; 2 Hospital Universitario Arnau de Vilanova, Lleida; 3 Universidad Nacional de Educación a Distancia, Madrid * sserranoz@salud. aragon. es INTRODUCCIÓN La adquisición de un nuevo equipo de tomografía por emisión de positrones-tomografía computarizada (Positron Emission Tomography, PET – Computed Tomography, CT) en el Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa de Zaragoza (HCUZ), hizo necesario el cálculo de blindajes estructurales para la futura instalación. En España no existe un protocolo específico sobre cómo deben diseñarse dichos blindajes. El Real Decreto 783/2001 establece únicamente los límites de dosis permitidos para trabajadores y miembros del público. El objetivo de este trabajo ha sido crear una herramienta automática que simplifique a los radiofísicos el cálculo de blindajes estructurales para instalaciones de PET, TC o PET-TC. Esta herramienta se puede utilizar como elemento principal de cálculo, como método independiente de cálculo redundante o como método de cálculo inverso, es decir, para estimar la dosis en cualquier punto de la instalación a partir de las características de unos blindajes preexistentes o conocidos. Figura 1. Interfaz gráfica de la aplicación. F 1 F 2 Sala de captación (60 min) 50 pacientes/ semana (40 en F 1+10 en F 2) F 3’ Estudio de imagen inicial (30 min) 50 pacientes/ semana F 3’’ F 4 Sala de captación tardía (60 min) 10 pacientes/ semana Estudio de imagen tardía (30 min) 10 pacientes/ semana Figura 2. Plano de la instalación del equipo de PET-TC del HCU Lozano Blesa de Zaragoza. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Barrera Espesor (cm) Material T 1 – Captación/inyección 10 Hormigón El plano de la instalación de PET-TC del HCU Lozano Blesa puede verse en la figura 2. Para cada radioisótopo, se han considerado cuatro “fuentes”, entendiendo como tales las cuatro localizaciones de la instalación en las que el paciente/fuente puede permanecer quieto durante un tiempo prolongado, a saber: sala de captación (F 1), sala de captación para pacientes encamados (F 2), sala de imagen (F 3) y sala de captación para estudios de imagen tardía (F 4). La fuente F 3 a su vez se desdobló en dos para tener en cuenta que la actividad de los pacientes sometidos a un estudio de imagen tardía es diferente de la actividad de los pacientes estándar. En general, cada una de las fuentes tiene un número de pacientes, una actividad y tiempo de permanencia diferentes. El límite de diseño P se repartió entre todas ellas. Se han señalado también los puntos de interés (P 1 -P 10), en los que se calculó la dosis localizados en la planta -1 del hospital, donde se encuentra el equipo de PET-TC. Adicionalmente, se tuvieron en cuenta las zonas situadas en las plantas inmediatamente superior e inferior a las fuentes de radiación. Las barreras estructurales (T 1 -T 12) elegidas a partir de los cálculos realizados por la aplicación pueden verse en la tabla 1. Cuando ha sido posible, se ha elegido el hormigón como material de blindaje, por cuestiones económicas. Una vez decididos los blindajes a implementar, se realizó el cálculo inverso con la misma herramienta creada en Matlab; es decir, el cálculo de la dosis que vamos a tener para la actividad prevista en la instalación, con los blindajes diseñados, con el objetivo de verificar que son adecuados y para su comparación con las medidas que se realizan una vez puesto en marcha el equipo. T 1’ – Pared F 2/baño PET 0, 2 Plomo T 1’’ – Paredes baño PET 0, 2 Plomo T 2 – Captación/PET 10 Hormigón T 3 – Control/PET 10 Hormigón T 3 – Ventana del control 0, 6 Plomo T 3’ – Puerta PET/distribuidor 0, 4 Plomo T 4 – PET/sala de informes 16 Hormigón T 5 – Captación/pasillo interior 10 Hormigón T 6 – Camas/pasillo interior 10 Hormigón T 7 – Control/distribuidor 10 Hormigón T 7’ – Puerta control/distribuidor 0, 4 Plomo T 8 – Camas/pasillo 12 Hormigón T 8’ – Puerta pasillo/distribuidor 0, 2 Plomo T 8’’ – Pared tras control -- -- T 9 – Puerta camas/distribuidor 0, 4 Plomo T 10 – Entre salas de captación 10 Hormigón T 11 – Entre salas de captación 10 Hormigón T 12 – Entre salas de captación 10 Hormigón Suelo -- Techo -Tabla 1. Blindajes a implementar en la instalación. CONCLUSIONES En este trabajo se desarrolló una aplicación en Matlab para el cálculo de blindajes de instalaciones PET-TC, tanto para el cálculo directo de los mismos como para el cálculo inverso de las tasas de dosis que se registran para un blindaje dado, y se aplicó al diseño del Servicio de Medicina Nuclear del Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa de Zaragoza ante la llegada de un nuevo equipo de PET-TC. Los resultados fueron validados frente a los obtenidos en cálculos teóricos independientes, y después se implementaron en la instalación real (figura 3) con resultado satisfactorio. Figura 3. Equipo PET-TC del HCU Lozano Blesa. REFERENCIAS [1] Madsen, M. T. , Anderson, J. A. , Halama, J. R. , Kleck, J. , Simpkin, D. J. , Votaw, J. R. , Wendt, R. E. , Williams, L. E. y Yester, M. V. (2006). AAPM task group 108: PET and PET/CT shielding requirements. Medical physics, 33(1), 4 -15. [2] Brunette, J. J. (2005). Structural Shielding design for medical X-ray imaging facilities. [3] Rohrig, N. (2006). Structural Shielding Design and Evaluation for Megavoltage X-and Gamma-Ray Radiotherapy Facilities, NCRP Report No. 151.