Avaliação do algoritmo Acuros XB de cálculo de dose em radioterapia em meios heterogêneos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: ALBINO, Lucas Delbem
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/33832
Resumo: No planejamento radioterápico com acelerador linear procura-se aplicar uma dose de radiação em um determinado volume de tecido que engloba o tumor, buscando erradicar todas as células tumorais, com o menor dano possível às células normais. Para tanto, utilizam-se algoritmos de cálculo que permitem determinar com exatidão a distribuição de dose no meio. Entretanto, estes algoritmos apresentam alguma dificuldade de cálculo para planejamentos em meios heterogêneos. É objetivo deste trabalho avaliar o algoritmo Acuros XB, que recentemente foi implementado no sistema de planeamento de tratamentos Eclipse (Varian Medical System), em cálculos com correção de heterogeneidade e comparar com o algoritmo AAA (Analytical Anisotropic Algorith), que vem sendo utilizado para o cálculo de doses em meios heterogêneos. A partir deste estudo espera-se contribuir para a implantação do Acuros XB na rotina clínica do setor de radioterapia do Real Hospital Português de Recife. Para tanto, foram inicialmente realizados estudos de porcentagem dose profunda (PDP) em meios homogêneos, simulando tecido humano e em seguida em meios heterogêneos em cavidades de ar e cortiça, simulando pulmão. Os resultados mostraram que os dois algoritmos AAA e Acuros XB apresentaram resultados similares em meios homogêneos, porém em meios heterogêneos, os dados obtidos com o Acuros XB para pontos após a heterogeneidade apresentaram melhor concordância com os dados dosimétricos do que os obtidos como algoritmo AAA. Os algoritmos também foram avaliados em condições clínicas de tratamento de 59 pacientes com tumor de pulmão que se submeteram a tratamento de RT, com a técnica de RapidArc, cujo planejamento havia sido calculado com o AAA e foi recalculado com o Acuros XB. Foram comparados os valores das dose-volume a dose no alvo (PTV) calculadas com os dois algoritmos para cada paciente. Os resultados mostraram que há diferenças significativas nos valores das doses e que o AAA superestima a dose para os valores obtidos do Dmin (5,4%), D98% (2,1%), Dmed (0,6%) e D2% (0,1%), exceto para o Dmax (-0,6%). A capacidade do algoritmo Acuros XB de melhorar a correspondência entre a dose calculada no TPS e a dose efetivamente absorvida pelo paciente, pode ter um impacto clínico significativo e aumentar a consistência dos dados em ensaios clínicos. Este estudo mostra a viabilidade da implementação do Acuros XB na prática clínica e fornece uma alternativa rápida a precisa aos métodos de Monte Carlo.
id UFPE_8723c8972e37f17bc042777d46af9c82
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpe.br:123456789/33832
network_acronym_str UFPE
network_name_str Repositório Institucional da UFPE
repository_id_str 2221
spelling ALBINO, Lucas Delbemhttp://lattes.cnpq.br/1169753357027853http://lattes.cnpq.br/8321004413233815KHOURY, Helen Jamil2019-09-26T21:40:11Z2019-09-26T21:40:11Z2019-02-15https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/33832No planejamento radioterápico com acelerador linear procura-se aplicar uma dose de radiação em um determinado volume de tecido que engloba o tumor, buscando erradicar todas as células tumorais, com o menor dano possível às células normais. Para tanto, utilizam-se algoritmos de cálculo que permitem determinar com exatidão a distribuição de dose no meio. Entretanto, estes algoritmos apresentam alguma dificuldade de cálculo para planejamentos em meios heterogêneos. É objetivo deste trabalho avaliar o algoritmo Acuros XB, que recentemente foi implementado no sistema de planeamento de tratamentos Eclipse (Varian Medical System), em cálculos com correção de heterogeneidade e comparar com o algoritmo AAA (Analytical Anisotropic Algorith), que vem sendo utilizado para o cálculo de doses em meios heterogêneos. A partir deste estudo espera-se contribuir para a implantação do Acuros XB na rotina clínica do setor de radioterapia do Real Hospital Português de Recife. Para tanto, foram inicialmente realizados estudos de porcentagem dose profunda (PDP) em meios homogêneos, simulando tecido humano e em seguida em meios heterogêneos em cavidades de ar e cortiça, simulando pulmão. Os resultados mostraram que os dois algoritmos AAA e Acuros XB apresentaram resultados similares em meios homogêneos, porém em meios heterogêneos, os dados obtidos com o Acuros XB para pontos após a heterogeneidade apresentaram melhor concordância com os dados dosimétricos do que os obtidos como algoritmo AAA. Os algoritmos também foram avaliados em condições clínicas de tratamento de 59 pacientes com tumor de pulmão que se submeteram a tratamento de RT, com a técnica de RapidArc, cujo planejamento havia sido calculado com o AAA e foi recalculado com o Acuros XB. Foram comparados os valores das dose-volume a dose no alvo (PTV) calculadas com os dois algoritmos para cada paciente. Os resultados mostraram que há diferenças significativas nos valores das doses e que o AAA superestima a dose para os valores obtidos do Dmin (5,4%), D98% (2,1%), Dmed (0,6%) e D2% (0,1%), exceto para o Dmax (-0,6%). A capacidade do algoritmo Acuros XB de melhorar a correspondência entre a dose calculada no TPS e a dose efetivamente absorvida pelo paciente, pode ter um impacto clínico significativo e aumentar a consistência dos dados em ensaios clínicos. Este estudo mostra a viabilidade da implementação do Acuros XB na prática clínica e fornece uma alternativa rápida a precisa aos métodos de Monte Carlo.During a radiotherapy treatment planning with a linear accelerator, a dose of radiation is applied to a certain volume of tissue that encompasses the tumor to eradicate all tumor cells, but at the same time, sparing healthy cells. With this objective, algorithms are used to calculate accurately the dose distribution at the medium. However, these algorithms are less effective when it is used heterogeneous tissues. The purpose of this work is to evaluate the Acuros XB algorithm's in heterogeneous mediums and to compare the results with Analytical Anisotropic Algorithm (AAA) algorithm. The Acuros XB (Varian Medical System) has been recently implemented, while the AAA (Varian Medical System) has been used routinely in cases of tissues with heterogeneity. This study contributes with the implementation of Acuros XB in the clinical routine of the Radiation Oncology department at the Real Hospital Português at Recife. Initially the percentage depth dose (PDP) in homogenous medium, simulating human tissue was measured. In a second step, PDP were measured in heterogeneous medium with air cavities and cork, simulating the human lung. In the homogenous tissues, similar results were obtained when comparing AAA and Acuros XB algorithms. In the heterogeneous medium, the solution obtained with Acuros XB for points after the heterogeneity presented a better agreement with the dosimetric data than those obtained for the AAA algorithm. The algorithms were also evaluated under clinical conditions for 59 patients treated for lung tumor. Treatment with RapidArc technique, planning with AAA and recalculated with Acuros XB. The dose-volume values and the target-dose value (PTV) were compared with both algorithms for each patient. The results showed significant differences: the AAA overestimated the dose for Dmin (5.4%), D98% (2.1%), Dmed (0.6%) and D2% (0.1%), except for Dmax (-0.6%). Furthermore, the ability of the Acuros XB to improve the dose correspondence between the dose calculated by the TPS and the dose effectively absorbed by the patient could have a significant clinical impact and increase data consistency. The work showed the feasibility of implementing Acuros XB in clinical and provided a fast and accurate alternative to Monte Carlo methods.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e NuclearUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia nuclearAlgoritmo de cálculo de doseAcuros XBAAAHeterogeneidadeAvaliação do algoritmo Acuros XB de cálculo de dose em radioterapia em meios heterogêneosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILDISSERTACAO Lucas Delbem Albino.pdf.jpgDISSERTACAO Lucas Delbem Albino.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1376https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/33832/5/DISSERTACAO%20Lucas%20Delbem%20Albino.pdf.jpg87aeeb074caafeec0d77b5b12ef7a1f6MD55ORIGINALDISSERTACAO Lucas Delbem Albino.pdfDISSERTACAO Lucas Delbem Albino.pdfapplication/pdf3821625https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/33832/1/DISSERTACAO%20Lucas%20Delbem%20Albino.pdffdd107bc08593d5c533052bbf56029f5MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/33832/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82310https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/33832/3/license.txtbd573a5ca8288eb7272482765f819534MD53TEXTDISSERTACAO Lucas Delbem Albino.pdf.txtDISSERTACAO Lucas Delbem Albino.pdf.txtExtracted texttext/plain192761https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/33832/4/DISSERTACAO%20Lucas%20Delbem%20Albino.pdf.txt32b76ef421de500fcde6ca6ed0032969MD54123456789/338322021-07-15 19:28:55.332oai:repositorio.ufpe.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212021-07-15T22:28:55Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Avaliação do algoritmo Acuros XB de cálculo de dose em radioterapia em meios heterogêneos
title Avaliação do algoritmo Acuros XB de cálculo de dose em radioterapia em meios heterogêneos
spellingShingle Avaliação do algoritmo Acuros XB de cálculo de dose em radioterapia em meios heterogêneos
ALBINO, Lucas Delbem
Engenharia nuclear
Algoritmo de cálculo de dose
Acuros XB
AAA
Heterogeneidade
title_short Avaliação do algoritmo Acuros XB de cálculo de dose em radioterapia em meios heterogêneos
title_full Avaliação do algoritmo Acuros XB de cálculo de dose em radioterapia em meios heterogêneos
title_fullStr Avaliação do algoritmo Acuros XB de cálculo de dose em radioterapia em meios heterogêneos
title_full_unstemmed Avaliação do algoritmo Acuros XB de cálculo de dose em radioterapia em meios heterogêneos
title_sort Avaliação do algoritmo Acuros XB de cálculo de dose em radioterapia em meios heterogêneos
author ALBINO, Lucas Delbem
author_facet ALBINO, Lucas Delbem
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1169753357027853
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8321004413233815
dc.contributor.author.fl_str_mv ALBINO, Lucas Delbem
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv KHOURY, Helen Jamil
contributor_str_mv KHOURY, Helen Jamil
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia nuclear
Algoritmo de cálculo de dose
Acuros XB
AAA
Heterogeneidade
topic Engenharia nuclear
Algoritmo de cálculo de dose
Acuros XB
AAA
Heterogeneidade
description No planejamento radioterápico com acelerador linear procura-se aplicar uma dose de radiação em um determinado volume de tecido que engloba o tumor, buscando erradicar todas as células tumorais, com o menor dano possível às células normais. Para tanto, utilizam-se algoritmos de cálculo que permitem determinar com exatidão a distribuição de dose no meio. Entretanto, estes algoritmos apresentam alguma dificuldade de cálculo para planejamentos em meios heterogêneos. É objetivo deste trabalho avaliar o algoritmo Acuros XB, que recentemente foi implementado no sistema de planeamento de tratamentos Eclipse (Varian Medical System), em cálculos com correção de heterogeneidade e comparar com o algoritmo AAA (Analytical Anisotropic Algorith), que vem sendo utilizado para o cálculo de doses em meios heterogêneos. A partir deste estudo espera-se contribuir para a implantação do Acuros XB na rotina clínica do setor de radioterapia do Real Hospital Português de Recife. Para tanto, foram inicialmente realizados estudos de porcentagem dose profunda (PDP) em meios homogêneos, simulando tecido humano e em seguida em meios heterogêneos em cavidades de ar e cortiça, simulando pulmão. Os resultados mostraram que os dois algoritmos AAA e Acuros XB apresentaram resultados similares em meios homogêneos, porém em meios heterogêneos, os dados obtidos com o Acuros XB para pontos após a heterogeneidade apresentaram melhor concordância com os dados dosimétricos do que os obtidos como algoritmo AAA. Os algoritmos também foram avaliados em condições clínicas de tratamento de 59 pacientes com tumor de pulmão que se submeteram a tratamento de RT, com a técnica de RapidArc, cujo planejamento havia sido calculado com o AAA e foi recalculado com o Acuros XB. Foram comparados os valores das dose-volume a dose no alvo (PTV) calculadas com os dois algoritmos para cada paciente. Os resultados mostraram que há diferenças significativas nos valores das doses e que o AAA superestima a dose para os valores obtidos do Dmin (5,4%), D98% (2,1%), Dmed (0,6%) e D2% (0,1%), exceto para o Dmax (-0,6%). A capacidade do algoritmo Acuros XB de melhorar a correspondência entre a dose calculada no TPS e a dose efetivamente absorvida pelo paciente, pode ter um impacto clínico significativo e aumentar a consistência dos dados em ensaios clínicos. Este estudo mostra a viabilidade da implementação do Acuros XB na prática clínica e fornece uma alternativa rápida a precisa aos métodos de Monte Carlo.
publishDate 2019
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-09-26T21:40:11Z
dc.date.available.fl_str_mv 2019-09-26T21:40:11Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2019-02-15
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/33832
url https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/33832
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Pernambuco
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e Nuclear
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFPE
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Pernambuco
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPE
instname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
instacron:UFPE
instname_str Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
instacron_str UFPE
institution UFPE
reponame_str Repositório Institucional da UFPE
collection Repositório Institucional da UFPE
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/33832/5/DISSERTACAO%20Lucas%20Delbem%20Albino.pdf.jpg
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/33832/1/DISSERTACAO%20Lucas%20Delbem%20Albino.pdf
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/33832/2/license_rdf
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/33832/3/license.txt
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/33832/4/DISSERTACAO%20Lucas%20Delbem%20Albino.pdf.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 87aeeb074caafeec0d77b5b12ef7a1f6
fdd107bc08593d5c533052bbf56029f5
e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34
bd573a5ca8288eb7272482765f819534
32b76ef421de500fcde6ca6ed0032969
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
repository.mail.fl_str_mv attena@ufpe.br
_version_ 1802310813140123648