Aceleradores lineales en radioterapia: tipos, diseño y componentes

Resumen

El documento describe los tipos de aceleradores lineales utilizados en la práctica clínica de radioterapia, según generen solo fotones o también electrones. Explica las consideraciones de diseño necesarias para un tratamiento preciso, como la definición del haz, la estabilidad de la dosis y el movimiento del gantry y la mesa. También presenta los componentes principales del equipo: estativo, gantry, modulador, mesa de tratamiento y pupitre de control.

Puntos clave

Existen aceleradores que solo generan haces de fotones de baja energía (4 MV - 6 MV).
Los aceleradores que también generan electrones producen fotones de baja energía (4 MV - 6 MV) y de alta energía (18 MV - 23 MV), además de varias energías de electrones.
El haz debe estar bien definido en energía y distribución espacial, y ser variable en tamaño.
El gantry debe girar 360º para aplicar el haz desde cualquier dirección de entrada del paciente.
La mesa de tratamiento se mueve en tres dimensiones para aplicar el haz en cualquier localización del paciente.
El modulador transforma la corriente de red en pulsos de alta frecuencia para el cañón de electrones y el generador de microondas.

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Tipos de Aceleradores Lineales en la Práctica Clínica

En la práctica clínica encontramos dos tipos de aceleradores lineales (ALE):

Aquellos que únicamente generan haces de fotones de baja energía (4 MV - 6 MV).
Los que, aparte de haces de fotones, también generan haces de electrones. Estos últimos generan dos energías para los haces de fotones: una de baja energía (4 MV - 6 MV) y otra de alta energía (18 MV - 23 MV), además de varias energías para electrones.

Consideraciones en el Diseño de un Acelerador Lineal

El haz de radiación debe estar bien definido, tanto en energía como en distribución espacial. Debe también ser variable en tamaño.
El patrón de dosis del haz de radiación debe ser estable y, a la vez, controlable y preciso.
La dosis de radiación impartida al paciente debe ser medida de una manera precisa.
El haz de radiación debe poder aplicarse en cualquier dirección de entrada del paciente, por lo que es necesario un brazo (gantry) que tenga un giro de 360º. Además, también debe poder ser aplicado en cualquier localización del paciente, y para ello es necesario que exista un dispositivo mecánico de gran exactitud de movimiento en tres dimensiones donde se coloca el paciente (normalmente una camilla).
El resto de los tratamientos de radioterapia se prescriben en un determinado número de fracciones durante varias semanas. Es necesario que el acelerador opere con una gran fiabilidad y repetibilidad en los parámetros físicos de los haces de radiación, es decir, la dosis impartida y los patrones de dosis de los haces de radiación deben variar muy poco a lo largo del tiempo.

Componentes de un Acelerador Lineal

Estativo (Stand)

Es el soporte del gantry.

Brazo o Gantry

Su principal función es actuar como soporte mecánico del cabezal y transmitir la información desde el panel de control hacia el cabezal.

Modulador

Es un dispositivo que proporciona pulsos de alta frecuencia al cañón de electrones y al generador de microondas de manera sincrónica. Transforma la corriente suministrada por la red en una serie de pulsos de alta frecuencia.

Mesa de Tratamiento

La mesa de tratamiento permite que el haz pueda ser aplicado en cualquier localización del paciente debido a su movimiento en las tres direcciones del espacio.

Pupitre de Control

Donde se sitúa el técnico para su trabajo y se aplica el tratamiento.

Preguntas frecuentes

¿Qué tipos de aceleradores lineales se usan en la práctica clínica?

Se distinguen dos tipos: los que solo generan haces de fotones de baja energía (4 MV - 6 MV) y los que también generan haces de electrones, con fotones de baja y alta energía (18 MV - 23 MV) y varias energías de electrones.

¿Para qué sirve el modulador de un acelerador lineal?

Es un dispositivo que proporciona pulsos de alta frecuencia al cañón de electrones y al generador de microondas de manera sincrónica, transformando la corriente suministrada por la red en una serie de pulsos de alta frecuencia.

¿Por qué el gantry debe girar 360º?

Porque el haz de radiación debe poder aplicarse en cualquier dirección de entrada del paciente.