Avaliação das perturbações físicas de feixes de raios X em pequenos campos estáticos: uma abordagem teórica pelo método de Monte Carlo

• Autor(a) principal: Reginaldo Gonçalves Leão Júnior
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AYULZU
• topic: Raios x; Dosimetria; Monte carlo; Pequenos campos; Radioterapia; Método de Monte Carlo; Raios X; Radiação Dosimetria; Engenharia nuclear; Radioterapia

O aperfeiçoamento das técnicas radioterápicas têm sido conduzido de modo a priorizar a proteção de tecidos sadios, a inovação nas metodologias de conformação dosimétrica e o aumento de sua ecácia curativa, ablativa ou antiálgica. As implementações mais recentes têm empregado largamentecamposestáticoscomdimensõesinferioresa4x4 cm2 ecamposdinâmicos.Estascongurações possuem especicidades fundamentalmente diferentes daquelas presentes nas exposições convencionais, por isto, requereram a criação de novos modelos dosimétricos. Suas características especiais se referem ao não estabelecimento das condições físicas idealizadas nos protocolos de dosimetria tradicionais, e aos desequilíbrios localizados do espectro de partículas carregadas. Atento a tal realidade, ao longo deste trabalho buscou-se contribuir com os esforços de determinação de fatores de correção que aumentem a concordância entre os diversos métodos e instrumentos de dosimetria, e melhorem a precisão do planejamento clínico destas técnicas. Foram realizadas diversas simulações computacionais de campos estáticos de feixes de raios X colimados por cones de radiocirurgia estereotáxica, estas visando a reprodução das exposições empregadas na rotina clínica de calibração de um Acelerador Linear operando em modo de fótons com energia nominal de 6 MeV. O setup da dosimetria numérica cobriu quatro diferentes congurações: a exposição de um volume de água, por meio do código DOSXYZnrc, além da exposição de três diferentes dosímetros especializados, sendo, um diodo dosímetro, um single cristal diamond detector e uma câmara de ionização tipo Pin Point. Estas três últimas realizadas por meio do código egs_chamber. Os resultados alcançados demonstraram o potencial do Método de Monte Carlo para a reprodução do comportamento dosimétrico dos feixes modelados e para a quanticação da contribuição de cada um dos fatores perturbadores na composição do comportamento dosimétrico nal. O inapropriado dimensionamento da fonte de fótons no cabeçote do acelerador, mostrou-se como uma signicativa fonte de erros perturbadores dos relative output factors medidos em água. Foi observado ainda, que o nível de colimação empregado para a obtenção dos pequenos campos, provoca inuências tais sobre o perl lateral de dose, que podem resultar em imprecisões no dimensionamento lateral dos feixes de até 10%. A modelagem e simulação de dosímetros especializados, em uma amostragem ampla dos campos clínicos mais comuns, permitiu a determinação de stopping power ratios e dos fatores de perturbação de cada um dos componentes das geometrias destes instrumentos. Estes fatores individualizados, mostraram os agentes causadores da perturbação total que um dosímetro provoca no espectro local em uma exposição clínica real. Finalmente, o cálculo e a utilização dos fatores de correção sugeridos nas metodologias de dosimetria de campos não-convencionais, promoveram um melhor ajuste entre as doses medidas pelos dosímetros, com aquelas quase-pontuais calculadas diretamente na água. Esta comparação revelou as potencialidades destas técnicas para o aumento da conabilidade e da garantia de segurança nas exposições médicas que empreguem pequenos campos. Os resultados somam-se aos esforços mundialmente difundidos, que buscam quanticar e aperfeiçoar a utilização dos pequenos campos, dada a multiplicidade de instrumentos de dosimetria e de sistemas de colimação