Cuantificación de la carga de trabajo adicional que puede alcanzar un acelerador considerando un cálculo de blindaje que incluye la realización de Arcoterapia Volumétrica de Intensidad Modulada (VMAT) en el Instituto Nacional del Cáncer

Abstract

El objetivo de este estudio fue cuantificar la carga de trabajo adicional que se puede alcanzar en el acelerador Infinity del Instituto Nacional del Cáncer (INC) considerando un cálculo de blindaje adaptado de la metodología del NCRP 151 que incluyera características propias de tratamientos VMAT (Volumetric Modulated Arc Therapy). Para ello, se trabajó con los datos clínicos correspondientes a tratamientos VMAT y 3D del período 2022 a 2023. Los cálculos se realizaron siguiendo la metodología del NCRP 151, considerando las características de VMAT a partir de la determinación de tres variables: factor de uso (U), distancia promedio de la fuente al punto de interés (dL) y fracción de dispersión (a). La carga de trabajo principal en el acelerador resultó en un valor de 660,97 Gy/semana, mientras que el factor VMAT y la carga de trabajo de fuga resultaron en 3,11 y 1640,52 Gy/semana, respectivamente. En la evaluación de blindaje se encontraron diferencias significativas en el factor de uso y en la fracción de dispersión para VMAT respecto de los valores del NCRP 151, no así en la distancia promedio de la fuente al punto, que no significó grandes diferencias. Aun así, se determinó que todos los puntos de barreras primarias y secundarias del bunker estaban dentro de la tolerancia de dosis y espesor de blindaje, lo que confirmó la posibilidad de aumentar la carga de trabajo en el acelerador. La cuantificación de la carga de trabajo adicional se determinó considerando el punto con menor diferencia entre lo calculado y el objetivo de diseño de blindaje (P), obteniéndose un valor de 64,5%, aun cumpliendo con estándares de seguridad respecto del blindaje de la instalación. Esto toma relevancia pues, en términos prácticos, confirma la posibilidad de poder incrementar la cantidad de pacientes tratados en una semana en una proporción equivalente a la calculada.

The objective of this study was to quantify the additional workload that can be achieved in the Infinity accelerator of the National Cancer Institute (INC) by considering a shielding calculation adapted from the NCRP 151 methodology that included VMAT characteristics (Volumetric Modulated Arc Therapy) treatments. To this end, we worked with clinical data corresponding to VMAT and 3D treatments for the period 2022 to 2023. The calculations were performed following the methodology of NCRP 151, considering the characteristics of VMAT based on the determination of three variables: use factor (U), average distance from the source to the point of interest (dL

) and scatter fraction (a). The main accelerator workload resulted in a value of 660.97 Gy/week, while the VMAT factor and the leakage workload resulted in 3.11 and 1640.52 Gy/week, respectively. In the shielding evaluation, significant differences were found in the use factor and in scatter fraction for VMAT with respect to the NCRP 151 values, not so in the average distance from the source to the point, which did not mean large differences. Even so, all primary and secondary barrier points in the bunker were found to be within the dose and shielding thickness tolerance, which confirmed the possibility of increasing the workload in the accelerator. The quantification of the additional workload was determined by considering the point with the smallest difference between the calculated and the shielding design objective (P), obtaining a value of 64.5%, even when complying with safety standards with respect to the shielding of the facility. This is relevant because, in practical terms, it confirms the possibility of being able to increase the number of patients treated in a week in a proportion equivalent to that calculated.