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La radioterapia es uno de los tratamientos mas generalizados aplicados a los pacientes que padecen determinados tipos de cancer. Sin embargo, la efectividad de este tipo de tratamientos en la destruccion de las celulas cancerigenas lleva asociada la posibilidad de sufrir los efectos secundarios de la radiacion sobre los tejidos sanos circundantes. El riesgo de lesion de las celulas sanas depende fundamentalmente de la orientacion del haz emitido por la unidad de radioterapia y de la intensidad de la radiacion recibida por el paciente. Los avances tecnologicos estan permitiendo optimizar los tratamientos, disminuyendo las dosis administradas y los efectos indeseables de estas, pero uno de los principales problemas en el calculo de dosis de estos sistemas es la exactitud de los algoritmos de calculo en presencia de tejidos con densidades muy diferentes, asi como el conocimiento exacto del espectro emitido por los aceleradores lineales medicos. Una de las herramientas aplicadas en este campo es el metodo de Monte Carlo frente a procedimientos de calculo deterministas. Este metodo, es una tecnica de calculo que permite, entre otras aplicaciones, simular el efecto de las radiaciones que se utilizan en la terapia contra el cancer y otras afecciones similares. El trabajo que aqui se presenta, pretende demostrar la posibilidad de trasladar el uso de las simulaciones Monte Carlo a la planificacion de los tratamientos en radioterapia, mejorando la eficacia en el calculo de la distribucion de dosis en un determinado medio frente a los sistemas tradicionales. Ademas pretende validar el uso de las simulaciones a otras aplicaciones relacionadas como es la reconstruccion de espectros fotonicos. Una simulacion de este tipo implica modelizar con realismo la geometria del cabezal del acelerador, asi como definir los parametros fisicos que rigen el transporte de las particulas. Ademas, es imprescindible el conocimiento detallado del espectro emitido por el acelerador lineal modelizado, pues de la energia del haz dependen los factores dosimetricos a cuantificar. Una parte importante de este trabajo se centra en la reconstruccion del espectro de un acelerador lineal y su utilizacion en la simulacion del transporte de fotones y electrones durante el funcionamiento de la unidad de radioterapia. El procedimiento desarrollado para caracterizar los haces de radiacion generados en un acelerador lineal esta basado en la deconvolucion mediante los algoritmos de Hansen de las curvas de dosis en profundidad simuladas y medidas en una cuba de agua. Las comparaciones realizadas entre las medidas experimentales y los calculos realizados demuestran que el algoritmo desarrollado en este trabajo es una via valida para reconstruir los espectros fotonicos emitidos por unidades de radioterapia. En el desarrollo de esta tesis se explica detallada y rigurosamente todo este proceso, a la vez que se aportan los datos experimentales que justifican que es una metodologia fiable para lograr el proposito de reconstruir espectros fotonicos.

Aplicación del Método de Monte Carlo a la Planificación en Radioterapia y a la Reconstrucción de Espectros de Fotones de Aceleradores Lineales de Partículas (LinAc)