Estudio elaborado a partir de una estancia en el Karolinska University Hospital, Suecia, entre marzo y junio del 2006. En la radioterapia estereotáxica extracraneal (SBRT) de tumores de pulmón existen principalmente dos problemas en el cálculo de la dosis con los sistemas de planificación disponibles: la precisión limitada de los algoritmos de cálculo en presencia de tejidos con densidades muy diferentes y los movimientos debidos a la respiración del paciente durante el tratamiento. El objetivo de este trabajo ha sido llevar a cabo la simulación con el código Monte Carlo PENELOPE de la distribución de dosis en tumores de pulmón en casos representativos de tratamientos con SBRT teniendo en cuenta los movimientos respiratorios y su comparación con los resultados de varios planificadores. Se han estudiado casos representativos de tratamientos de SBRT en el Karolinska University Hospital. Los haces de radiación se han simulado mediante el código PENELOPE y se han usado para la obtención de los resultados MC de perfiles de dosis. Los resultados obtenidos para el caso estático (sin movimiento respiratorio ) ponen de manifiesto que, en comparación con la MC, la dosis (Gy/MU) calculada por los planificadores en el tumor tiene una precisión del 2-3%. En la zona de interfase entre tumor y tejido pulmonar los planificadores basados en el algoritmo PB sobrestiman la dosis en un 10%, mientras que el algoritmo CC la subestima en un 3-4%. Los resultados de la simulación mediante MC de los movimientos respiratorios indican que los resultados de los planificadores son suficientemente precisos en el tumor, aunque en la interfase hay una mayor subestimación de la dosis en comparación con el caso estático. Estos resultados son compatibles con la experiencia clínica adquirida durante 15 años en el Karolinska University Hospital. Los resultados se han publicado en la revista Acta Oncologica.

Report for the scientific sojourn carried out at Karolinska University Hospital, Sweden, from the middle of March until the middle of June 2006. In Stereotactic Body Radiation Therapy (SBRT) of lung tumours there are two main challenges in dose calculations with conventional treatment planning systems (TPSs): the accuracy of TPSs in heterogeneous media and tumour movement due to patient respiration. The aim of this work has been to simulate with Monte Carlo methods dose distributions in representative cases of SBRT of lung tumours. All MC calculations have been performed with the MC code PENELOPE and the results have been compared to those obtained with different TPSs that in clinical practice do not take into account tumour motion. Representative cases of SBRT of lung tumours treated at the Karolinska University Hospital have been studied. SBRT beams have been simulated with PENELOPE and they have been used as sources to calculate dose distributions. In the static case, good agreement of approximately 2-3\% has been found between MC results and the TPSs in the centre of the GTV. At the interface between tumour and lung tissue TPSs based on pencil beam (PB) algorithms tend to overestimate the dose up to 10\%, while the Collapsed Cone (CC) algorithm underestimate it approximately 3-4\%. When respiratory motion is accounted for in the MC simulations, the results show that TPSs still accurately estimate the dose in the centre of the tumour while at the interface with the lung the dose is even more underestimated in comparison with the static case. The results have been published in a peer review journal: Acta Oncologica.