Caracterización de Detectores Mosfet para Dosimetría In Vivo de Pacientes de Radioterapia

La dosis de radiación suministrada a un paciente durante su tratamiento de radioterapia es importante cuando existen órganos de riesgo. De hecho, en algunos tratamientos de radioterapia es importante conocer la dosis en un órgano específico, debido a los posibles daños inducidos por la radiación. El Organismo Internacional de Energía Atómica ha tenido una permanente preocupación porque la dosis prescrita por el médico sea la dosis entregada durante el tratamiento, es por esta razón que adelanta programas de intercomparación postal de dosis.

Un sistema de dosimetría es una herramienta que permite evaluar la precisión y la exactitud del tratamiento prescrito garantizando la calidad del mismo. Para la implementación de este tipo de sistema es necesario utilizar detectores de radiación a fin de conocer la dosis que recibe el paciente en un punto dado. Este documento presenta la evaluación dosimétrica de detectores MOSFET para usarlos en dosimetría in vivo de pacientes. Se verifica la linealidad de la dosis, la reproducibilidad, la respuesta de los detectores a diferentes tamaños de campo, diferentes distancias fuentesuperficie, uso de cuñas y la dependencia angular.

Los detectores MOSFET son transistores de efecto de campo que contienen dos regiones tipo p, llamadas fuente y drenaje y una región de tipo n entre ambas, llamada canal. Encima del canal se encuentra una capa delgada de dióxido de silicio, no conductor, sobre la cual va otra capa de oxido llamada gate. Los electrones fluyen desde la fuente hasta el drenaje cuando se aplica una tensión al gate (tensión de polarización directa), de esta manera, el gate que actúa como un conmutador de control, conectando y desconectando el MOSFET.

La radiación absorbida por un MOSFET produce un permanente cambio en su voltaje umbral debido a las cargas atrapadas en el gate. Este cambio del voltaje es proporcional a la dosis. La sensibilidad del voltaje umbral de MOSFET es una función del gate durante la radiación y su sensibilidad es típicamente de 1 a 3 mV/cGy.

La dosimetría con detectores tipo MOSFET permite verificar la dosis recibida por un paciente, cuantificando la sub o sobredosificación al inicio del tratamiento de radioterapia o durante el proceso del mismo de modo que las correcciones puedan ser hechas en fracciones posteriores. Esto contribuye a la evaluación de incertidumbres en la planeación dosimétrica y entrega de dosis en el tejido blanco y en los órganos de riesgo; así como también permite detectar posibles anomalías en el funcionamiento de los equipos emisores de radiaciones ionizantes. El propósito de este trabajo es mostrar la viabilidad de una rutina de dosimetría usando detectores MOSFET. Para alcanzar este propósito, se determinaron las características de respuesta de los MOSFET usando un haz de fotones de 6MV.