Uso de barreras primarias en función del ángulo del gantry en búnker de radioterapia / Uso de barreiras primárias em função do ângulo do gantry em bunkers de radioterapia / Use of primary barriers as a function of gantry angle in radiotherapy bunker

Introducción: el diseño de los búnkeres de radioterapia es de vital importancia no solo por la seguridad radiológica, sino también por el costo que implican. Los cálculos de blindaje de las paredes primarias de los búnkeres de los aceleradores lineales de radioterapia se determinan a partir del factor de uso de estas paredes. Los documentos internacionales como el NCRP 151 utilizan para el cálculo de estas barreras un factor de uso igual a 0.25. Objetivo: estudiar la distribución del uso de las barreras primarias en función de los tratamientos realizados buscando contrastar la homogeneidad en el uso de las barreras. Material y Métodos: con los datos de pacientes realizados durante un año (2021) en dos aceleradores lineales, uno dual y otro monoenergético, se generó una base de datos con la que se calculó la frecuencia de uso de las paredes primarias. En el presente trabajo se evalúa la diferencia entre el uso dado de las barreras y las estimaciones de uso internacional. Resultados: se encuentra que en el acelerador dual en la energía de 15X los campos más usados tienen ángulos de gantry 0º, 90º, 180º, 270º, teniendo un peso acumulado aproximado al 65% al igual que la carga de trabajo para esos ángulos, esto implica que los ángulos diferentes a estos tienen un uso muy inferior al previsto por el cálculo inicial. En el acelerador dual en la energía de 6X el campo más usado es a 0º teniendo un peso aproximado al 14%, pero la carga de trabajo a 0º no se diferencia apreciablemente del resto de los ángulos ya que la distribución no tiene direcciones preferenciales, ninguno de los valores llega a 10% que concuerda con el uso homogéneo de la barrera. En el acelerador monoenergético el peso relativo de los ángulos de 90º y 270º en el uso de las barreras es aproximadamente 34% para cada una, superior al 25% estimado inicialmente. Conclusiones: las barreras primarias de los búnkeres de radioterapia tienen espesores marcados por el cálculo de blindaje, los cuales se pueden hacer basados en documentos internacionales que son referencia del tema. Se considera en las referencias para la barrera primaria un factor de uso igual para las mismas, sin embargo en la práctica clínica se pueden tener un factor de uso no uniforme respondiendo a los tipos de tratamientos que se designen realizar en el equipo. Esta realidad abre la puerta para plantear blindajes optimizados que podrían generar búnkeres más económicos y mejor utilización del espacio de acuerdo a las condiciones dadas para cada caso en particular.

Introduction: The design of radiotherapy bunkers is of vital importance not only for radiation safety, but also for the cost involved. The shielding calculations of the primary walls of radiotherapy linear accelerator bunkers are determined from the use factor of these walls. International documents such as NCRP 151 use for the calculation of these barriers a usage factor equal to 0.25. Objective: to study the distribution of the use of primary barriers according to the treatments performed, seeking to contrast the homogeneity in the use of the barriers. Material and Methods: with the data of patients performed during one year (2021) in two linear accelerators, one dual and the other monoenergetic, a database was generated with which the frequency of use of the primary walls was calculated. The present work evaluates the difference between the given use of the barriers and the estimates of international use. Results: it is found that in the dual accelerator at 15X energy the most used fields have gantry angles 0º, 90º, 180º, 270º, having an accumulated weight of approximately 65% as well as the workload for those angles, this implies that the angles different from these have a use much lower than the one foreseen by the initial calculation. In the dual accelerator at 6X energy the most used field is at 0º having an approximate weight of 14%, but the workload at 0º is not appreciably different from the rest of the angles since the distribution does not have preferential directions, none of the values reaches 10% which is consistent with the homogeneous use of the barrier. In the monoenergetic accelerator, the relative weight of the 90º and 270º angles in the use of the barriers is approximately 34% for each one, higher than the 25% initially estimated. Conclusions: the primary barriers of radiotherapy bunkers have thicknesses marked by the shielding calculation, which can be made based on international documents that are a reference on the subject. It is considered in the references for the primary barrier an equal use factor for them, however in clinical practice they can have a non-uniform use factor responding to the types of treatments that are designed to be performed in the equipment. This reality opens the door to propose optimized shielding that could generate more economical bunkers and better use of space according to the conditions given for each particular case.

Introdução: O projeto de bunkers de radioterapia é de vital importância não apenas para a segurança da radiação, mas também para o custo envolvido. Os cálculos de blindagem para as paredes primárias dos bunkers de aceleradores lineares de radioterapia são determinados com base no fator de uso dessas paredes. Documentos internacionais, como o NCRP 151, usam um fator de uso igual a 0,25 para o cálculo dessas barreiras. Objetivo: estudar a distribuição do uso de barreiras primárias de acordo com os tratamentos realizados, buscando contrastar a homogeneidade no uso das barreiras. Material e métodos: com os dados de pacientes tratados durante um ano (2021) em dois aceleradores lineares, um dual e outro monoenergético, foi gerado um banco de dados com o qual foi calculada a frequência de uso das paredes primárias. Este artigo avalia a diferença entre o uso determinado de barreiras e as estimativas internacionais de uso. Resultados: verifica-se que no acelerador duplo com energia de 15X os campos mais utilizados são os ângulos de pórtico 0º, 90º, 180º, 270º, com um peso acumulado de aproximadamente 65%, assim como a carga de trabalho para esses ângulos, o que implica que os ângulos diferentes desses têm um uso muito menor do que o previsto pelo cálculo inicial. No acelerador duplo a 6X de energia, o campo mais utilizado é o de 0º com um peso aproximado de 14%, mas a carga de trabalho em 0º não é sensivelmente diferente do resto dos ângulos, já que a distribuição não tem direções preferenciais, nenhum dos valores chega a 10%, o que é consistente com o uso homogêneo da barreira. No acelerador de monoenergia, o peso relativo dos ângulos de 90º e 270º no uso das barreiras é de aproximadamente 34% para cada um, superior aos 25% estimados inicialmente. Conclusões: as barreiras primárias dos bunkers de radioterapia têm espessuras balizadas pelo cálculo de blindagem, que pode ser feito com base em documentos internacionais que são referência no assunto. As referências para a barreira primária consideram um fator de uso igual para elas, mas na prática clínica elas podem ter um fator de uso não uniforme, dependendo do tipo de tratamento que o equipamento foi projetado para realizar. Essa realidade abre as portas para uma blindagem otimizada que poderia gerar bunkers mais econômicos e melhor uso do espaço de acordo com as condições dadas para cada caso específico.

Herramienta basada en código abierto para el cálculo de blindaje en las instalaciones de Medicina Nuclear / Open Source Based Tool for Shielding Calculation in Nuclear Medicine Installations

Uno de los requerimientos indispensables en el diseño de las instalaciones donde se trabaja con radiación ionizante es la determinación del espesor adecuado de las paredes, pisos, techo y puertas de los locales, que garanticen dosis por debajo de las restricciones establecidas por la autoridad regulatoria. El objetivo del presente trabajo es desarrollar una herramienta interactiva, libre y de código abierto para calcular los blindajes requeridos en una instalación de Medicina Nuclear. En el código, desarrollado en Phyton utilizando el entorno interactivo Jupiter Notebook, se incluyó el análisis tanto para Tomografía por Emisión de Fotón Único como para Tomografía por Emisión de Positrones. La herramienta fue implementada para el cálculo de los blindajes de un departamento de Medicina Nuclear del Centro Internacional de Restauración Neurológica (CIREN). Esta herramienta libre y de código abierto facilita los cálculos de blindaje aumentando la velocidad, lo que contribuye a lograr una optimización de la protección radiológica, pero también puede usarse como herramienta pedagógica(AU)

One of the indispensable requirements in the design of the facilities where ionizing radiation is used is the determination of the adequate thickness of the walls, floors, ceiling and doors of the premises, which guarantee doses below the restrictions established by the regulatory authority. The goal of this work is to develop an interactive, free and open source tool to calculate the shields required in a Nuclear Medicine installation. Analysis for both Single Photon Emission Tomography and Positron Emission Tomography was included in the code, developed in Phyton using the interactive Jupiter Notebook environment. The tool was implemented to calculate the shields of a Nuclear Medicine department of the International Center for Neurological Restoration (CIREN). This free and open source tool facilitates shielding calculations by increasing speed, which contributes to the optimization of radiation protection, but can also be used as a pedagogical tool(AU)

Eficacia del concreto y la baritina como atenuadores de Rayos X. Una revisión de la literatura / Effectiveness of the concrete and baritine de X-Ray attenuors. A review of the literature

El presente trabajo busca realizar una revisión de la literatura para dar a conocer al personal ocupacionalmente expuesto a radiaciones ionizantes las ventajas y propiedades del concreto simple y la baritina para justificar su aplicación como materiales de blindaje en el diseño y construcción de muros en áreas donde se utilizan rayos X de uso odontológico, ya que estos, al no ser utilizados de manera segura, pueden tener efectos perjudiciales en la salud de las personas. En este trabajo también se describen las características generales de los rayos X que los hacen nocivos para la salud del personal ocupacionalmente expuesto, así como del público en general, por lo que surge en este punto el término de atenuación. Se encontró poca información sobre el tema, por lo que se desarrolló la relación existente entre ambos materiales y su importancia para dar información que pueda ser útil a todas las personas. Se concluyó que ambos materiales tienen la capacidad de bloquear y reducir la intensidad de la radiación, ya que el concreto actúa como un absorbente para reducir los efectos biológicos de la radiación y la baritina funciona como blindaje basado en el coeficiente de atenuación, por lo que ambos ofrecen una mayor resistencia y, al ser aplicados en conjunto, brindan una mayor protección para aquellas personas que puedan estar expuestas a rayos ionizantes. (AU)

The safety of the use of radiation in odontology must be guaranteed in order to avoid adverse effects to the health of dental staff and patients. The present study is a review of the literature on exposure to ionizing radiations and the advantages and properties which simple concrete and barite provide as shielding material in wall design and construction in areas of odontology in which X-rays are used. The general characteristics of X-rays which make them harmful to exposed workers and the general public are described. An attenuation coefficient is the fraction of an x-ray beam that is absorbed or scattered per unit thickness of the absorber. There is little information on this subject, however, it was found that both concrete and barite are able to block and reduce the intensity of radiation, with concrete acting as an absorbent to reduce the biological effects of radiation and barite acting as a shield. Based on the coefficient of attenuation these two materials provide greater resistance and their combined use allows greater protection against exposure to ionizing rays. (AU)

Design shielding assessment for a nuclear medicine service / Evaluación del diseño de blindaje de un servicio de medicina nuclear

Abstract It is recognized worldwide that the security of radioactive substances is very important and that the design of facilities where these sources are used and stored must cater for the implementation of good security measures, including the shielding of some treatment and diagnostic rooms. The radiation protection assessment of a nuclear medicine facility consists of the evaluation of the annual effective dose both to workers occupationally exposed and to members of the public. This assessment take into account the radionuclides involved, the facility features, the working procedures, the expected number of patients per year, the administered activity, the distribution of rooms, the thickness and physical materials of walls, floors and ceilings and so on. The assessment results were compared to the design requirements established by the Cuban regulatory body in order to determine whether or not, the nuclear medicine facility complies with those requirements, both for workers and for members of the public. The work presented is useful for facility designer that uses unsealed radionuclides and for the regulatory body.

Resumen A nivel mundial se reconoce que la seguridad de las sustancias radiactivas es muy importante y que el diseño de las instalaciones, donde se utilizan y almacenan las mismas, tienen que implementar medidas de seguridad adecuadas, incluyendo el blindaje de algunos locales de tratamiento y diagnóstico. La evaluación de la protección radiológica de una instalación de medicina nuclear consiste en la determinación de la dosis efectiva anual, tanto para los trabajadores ocupacionalmente expuestos a las radiaciones como para los miembros del público. Esta evaluación tuvo en consideración los radionúclidos involucrados, las características de la instalación, los procedimientos de trabajo, la cantidad de pacientes que se espera tratar o diagnosticar por año, la actividad administrada, la distribución de los locales y el espesor de los materiales empleados en las paredes, pisos y techo, entre otros. Los resultados obtenidos de la evaluación fueron comparados con los requerimientos de diseño establecidos por el órgano regulador cubano para determinar si cumplen o no con tales requerimientos para los trabajadores expuestos y miembros del público. El trabajo presentado resulta útil para diseñadores de instalaciones que utilizan sustancias abiertas y para el órgano regulador.

[Radiation protection measures: Implications on the design of neurosurgery operating rooms]. / Medidas de protección radiológica: implicaciones en el diseño de quirófanos de neurocirugía.

OBJECTIVE: To describe pros and cons of some radiation protection measures and the implications on the design of a neurosurgery operating room. MATERIAL AND METHODS: Concurring with the acquisition and use of an O-arm device, a structural remodeling of our neurosurgery operating room was carried out. The theater was enlarged, the shielding was reinforced and a foldable leaded screen was installed inside the operating room. Radiation doses were measured in front of and behind the screen. RESULTS: The screen provides whole-body radiation protection for all the personnel inside the theater (effective dose <5µSv at 2,5 m from the gantry per O-arm exploration; 0,0µSv received behind the screen per O-arm exploration; and undetectable cumulative annual radiation dose behind the screen), obviates the need for leaded aprons and personal dosimeters, and minimizes the circulation of personnel. Enlarging the size of the operating room allows storing the equipment inside and minimizes the risk of collision and contamination. Rectangular rooms provide greater distance from the source of radiation. CONCLUSION: Floor, ceiling and walls shielding, a rectangular-shaped and large enough theater, the presence of a foldable leaded screen, and the security systems precluding an unexpected irruption into the operating room during irradiation are relevant issues to consider when designing a neurosurgery operating theater.

Diseño del centro PET/CT del Instituto de Oncología y Radiobiología / Design of PET/CT center at Institute of Oncology and Radiobiology

En este trabajo se presenta el diseño del centro PET/CT del Instituto de Oncología y Radiobiología. Los cálculos de blindaje estructural para el PET se realizaron según la metodología propuesta por el Task Group 108 de la AAPM: “PET and PET/CT shielding requirements”, teniendo en cuenta los factores de ocupación descritos en la NCRP-147: “Structural shielding design for medical imaging X-ray facilities” y los niveles de restricción de dosis vigentes en Cuba según la Resolución 40/2011 del Centro Nacional de Seguridad Nuclear para la práctica de la Medicina Nuclear. En el diseño de la instalación se consideraron las recomendaciones de la Guía Europea para la dispensación de radiofármacos PET y preparación de radiofármacos PET a pequeña escala en condiciones de Buenas Prácticas de Manufactura. El diseño propuesto satisface los estándares funcionales de un centro PET/CT en correspondencia con la práctica internacional y los resultados de los cálculos de blindajes estructurales garantizan los niveles de exposición para miembros del público y trabajadores ocupacionalmente expuestos en correspondencia con las regulaciones nacionales vigentes de seguridad radiológica.

The design of PET/CT center at Institute of Oncology and Radiobiology, Havana, Cuba is presented. The structural shielding requirements were performed according to the methodology described by AAPM Task Group 108: “PET and PET/CT shielding requirements” taking into account the occupation factors from NCRP-147: “Structural shielding design for medical imaging X-ray facilities” as well as the dose restrictions established by the Cuban Nuclear Regulatory Body for Nuclear Medicine practice. The design of facilities took into consideration the current recommendations of the European Guidance on good manufacturing practices for small-scale preparation of radiopharmaceuticals. The proposed design satisfi es the functional standards of PET/CT centers according to the international practice and the results of structural shielding calculations warrant exposition levels for public and occupational workers according to the current radiation protection regulations.