Estudos dosim??tricos dos efeitos da heterogeneidade dos tecidos em braquiterapia utilizando o m??todo Monte Carlo

• Autor(a) principal: ANTUNES, PAULA C.G.
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30179
• topic: internal irradiation; brachytherapy; monte carlo method; calculation methods; algorithms; animal tissues; dose equivalents; radioluminescence; luminescence; radiothermoluminescence; dosemeters; biological radiation effects; heterogeneous effects

Os procedimentos braquiter??picos atuais seguem as diretrizes apresentadas no protocolo da AAPM TG - 43, introduzido em 1995, que define a metodologia de c??lculo de dose ao redor de fontes encapsuladas. Este protocolo, dentre outras considera????es, adota a ??gua como meio dosim??trico padr??o e desconsidera a composi????o dos tecidos, densidades e dimens??es do paciente nas estimativas de dose absorvida. Com o objetivo de realizar os c??lculos de dose em condi????es mais pr??ximas ?? realidade, a AAPM publicou em 2012 o TG-186, que introduz os algoritmos de c??lculos de dose baseados em modelos na braquiterapia (MBDCA- model-based dose calculation algorithm). Estes algoritmos s??o capazes de considerar as complexidades descritas acima, al??m de permitirem estimativas de dose diretamente nos tecidos biol??gicos. Apesar deste advento, ainda h?? controv??rsia sobre a melhor forma de se reportar a dose absorvida, com pontos favor??veis tanto para estimativas de dose na ??gua, quanto nos tecidos. Esta tese se insere dentro deste contexto, buscando a correla????o entre todo o conhecimento previamente adquirido baseado em ??gua com os modernos algoritmos de c??lculo de dose. A rela????o entre a dose na ??gua e no meio ?? realizada atrav??s da teoria da cavidade, que assume que a flu??ncia dos f??tons na ??gua e no meio ?? id??ntica. Parte dos objetivos do presente trabalho foi avaliar a flu??ncia energ??tica de f??tons em diferentes meios irradiados com fontes braquiter??picas de energias baixas (<50,0 keV), propondo uma forma eficiente de correlacionar a dose na ??gua e no meio em situa????es nas quais a flu??ncia dos f??tons ?? relevante. Avaliou-se a dose absorvida na ??gua e em diferentes tecidos humanos, para quantificar fatores de convers??o entre as estimativas de dose, simulados por Monte Carlo. Para validar tais fatores foi proposta uma metodologia experimental com o uso de um objeto simulador, desenvolvido especificamente para a realiza????o deste trabalho e com capacidade de medir os efeitos da heterogeneidade do meio utilizando doses absorvidas em dos??metros termoluminescentes. As corre????es baseadas na flu??ncia energ??tica obtidas neste estudo, quando necess??rias, s??o capazes de correlacionar a dose absorvida no tecido e na ??gua com uma precis??o melhor do que 0,5 % nos casos mais cr??ticos (ex. osso). Os fatores de convers??o calculados mostraram que a dose absorvida na ??gua subestima a dose absorvida no osso em at?? 80 %, mas superestima a dose no tecido adiposo em aproximadamente 75 %, ressaltando a necessidade de se considerar a composi????o e a densidade do meio nas estimativas de dose. Os resultados experimentais permitiram validar os fatores de convers??o de dose simulados com diferen??as m??ximas de 8,5 %, entre os valores experimentais e simulados. Todos os resultados obtidos comprovaram que a estimativa da dose absorvida em procedimentos braquiter??picos com baixas energias diferem significativamente quando realizadas na ??gua e nos tecidos biol??gicos, evidenciando a necessidade do uso de algoritmos que considerem a heterogeneidade do meio. Tais resultados tamb??m enfatizaram a necessidade de se considerar com precis??o a composi????o do corpo, uma vez que varia????es nas composi????es m??dias dos tecidos podem afetar as estimativas dosim??tricas e aumentar as incertezas dos resultados.