Magister en Física Médica

Facultad de Física

Investigación

INVESTIGACIÓN DEL GRUPO DE FÍSICA MÉDICA UC

El grupo de física médica en la UC comienza a formarse a fines de 2009 con la contratación de dos profesores con doctorado en física médica en la Facultad de Física y continúa creciendo desde entonces aumentando a cuatro profesores en 2013. En el 2014 se unieron dos postdocs.

El grupo de física médica desarrolla su investigación fundamentalmente en el área de la radioterapia, con proyectos individuales también en el ámbito del radiodiagnóstico y la radioprotección. En la primera el enfoque principal de nuestra investigación es estudiar los distintos métodos y herramientas que permiten individualizar los tratamientos con haces ionizantes de alta energía, del orden de los MeV. Esta individualización puede darse en distintos ámbitos como es la modulación individual de fluencias del haz, modificaciones en la entrega del tratamiento basadas en información obtenida de imágenes en línea, dosimetría in-vivo de la dosis recibida por el paciente en cada fracción del tratamiento, reconstrucción de la dosis entregada a partir de imágenes portales para la adaptación del plan de tratamiento, esquemas de fraccionamiento individualizados, prescripción diferenciada de dosis al tumor basado en información de imágenes funcionales y optimización de planes de tratamiento considerando la radioprotección del paciente.

El apoyo de estudiantes de pregrado (6 prácticas de licenciatura en el área desde 2009) y del programa de Magister en Física Médica (13 alumnos, con 6 tesis en curso), junto con la disponibilidad de un Laboratorio de Dosimetría y el apoyo de centros hospitalarios colaboradores como el Centro de Cáncer UC y la Clínica Alemana de Santiago, han sido un importante soporte para el establecimiento de nuestras líneas de investigación (con diversas publicaciones en revistas ISI del área y proyectos adjudicados).

Dosimetría

La determinación precisa de la dosis absorbida en los tejidos es parte fundamental de la investigación en las aplicaciones médicas de las radiaciones ionizantes. En concreto, el grupo de física médica UC realiza estudios en dosimetría de haces radiación de fotones en situaciones no-estándar y de neutrones y fotones en tejidos periféricos al volumen tratado. Desarrolla además, dispositivos tejido-equivalentes y maniquíes antropomórficos, para poder simular tratamientos en condiciones similares a las reales. En el área de radioprotección, utilizamos dosimetría termoluminiscente para la optimización técnicas diagnósticas (mamografía, angiografía, tomografía computada) y trabajamos en el estudio de la respuesta energética en sistemas de dosimetría personal basados en termoluminiscencia.

Radiobiología

La optimización individualizada de tratamientos se realiza en función de modelos radiobiológicos de control tumoral, radio toxicidad y generación de cáncer secundario. Actualmente, se colabora con un proyecto internacional para la modelación del riesgo de cáncer secundario asociado a la dosis periférica de neutrones y fotones en tratamientos de radioterapia con fotones. En éste ámbito se estudia además el efecto radiobiológico sobre los tejidos del uso de radiaciones con alta transferencia lineal de energía y la modelación matemática del crecimiento de tejidos tumorales.

Simulaciones Monte Carlo

Debido a la naturaleza estocástica de la radiación, las simulaciones Monte Carlo proveen de una herramienta ideal para el cálculo de energía depositada en los tejidos. En particular, esta herramienta es utilizada como referencia en la evaluación de algoritmos analíticos de planificación de tratamientos de radioterapia y en dosimetría en situaciones no estándar. El grupo realiza investigaciones en la modelación de tubos de rayos X para la generación de imágenes volumétricas con haces cónicos de Kilovoltaje (en colaboración con empresas fabricantes), modelación de colimadores para aceleradores lineales clínicos de Megavoltaje, para tratamientos con intensidad modulada y validación de la distribución relativa de la fuente de radiación en aceleradores lineales de uso cínico, con relevancia en la modelación de campos pequeños.

Imágenes médicas

Las imágenes médicas, proveen información anatómica y funcional del paciente. Esta información, es luego utilizada para planificar distintas estrategias de tratamiento y estimar las distribuciones volumétricas de dosis sobre el paciente. Los aceleradores modernos de uso clínico incorporan distintos dispositivos de generación de imágenes médicas que ayudan al posicionamiento del paciente y en la toma de decisiones sobre posibles adaptaciones del plan, de acuerdo a la evolución del paciente. En concreto, se estudia la optimización de imágenes volumétricas con haces cónicos de Kilovoltaje y el desarrollo de algoritmos para registro deformable de imágenes diagnósticas.