Avaliação dosimétrica empregando materiais termoluminescentes e desenvolvimento de um simulador antropomórfico do crânio impresso em 3D para dosimetria de campos pequenos empregando feixes clínicos de fótons
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85131/tde-03062022-154137/ |
Resumo: | A usabilidade dos objetos simuladores (phantons) desempenha um papel crítico no comissionamento e nos programas de garantia de qualidade nos departamentos de radioterapia, pois aperfeiçoam a configuração do tratamento do paciente com maior precisão entre o planejamento do tratamento personalizado e as incertezas na configuração da irradiação. Com o surgimento de novas modalidades da radioterapia se tornou necessário aplicar campos relativamente pequenos que são dinâmicos ou estáticos. A utilização desses tamanhos de campos pode causar incertezas na dosimetria, sendo necessária uma atenção especial na dosimetria de campos pequenos. Com esses desafios mencionados, é difícil selecionar um detector com bom desempenho para dosimetria em campos pequenos. Os TLDs apresentam vantagens por possuírem características como alta resolução espacial e resposta à dose, oferecem uma oportunidade promissora para medir a dose absorvida em um campo pequeno. O objetivo deste estudo é desenvolver um objeto simulador impresso em 3D para dosimetria de campos pequenos empregando TLDs em feixes clínicos de fótons. O simulador foi desenvolvido a partir de um protótipo do simulador da CIRS 711, utilizando dois tipos de filamentos com equivalência a tecidos moles (PLA) e tecidos ósseos (ABS XCT-A). O simulador de crânio impresso em 3D possui características que o faz capaz de simular um paciente que será submetido a um tratamento radioterápico. É possível constatar que mesmo apresentando diversos fatores que impactaram no seu desenvolvimento, as consequências não foram significativas para utilizar o simulador na dosimetria de feixes clínicos de fótons em campos pequenos. Os TLDs utilizados, LiF, μLiF e CaSO4:Dy, apresentaram condições de grande precisão nas medidas realizadas com o simulador 3D, mesmo apresentando uma diferença nas medidas que pode ser justificada por diversos fatores como: presença de ar no simulador causado pelo efeito warp, falhas no posicionamento do material em algumas localidades da peça e considerando a dependência angular da resposta dos TLDs. Como resultado, podemos concluir que a utilização do simulador 3D juntamente com os dosímetros termoluminescentes demonstrou ser bastante útil na aplicação da dosimetria de campos pequenos, possibilitando uma averiguação mais precisa nos controles de qualidade envolvendo tratamentos cujas doses são relativamente altas, em técnicas como a radiocirurgia que necessita de medidas mais precisas e confiáveis na entrega da dose. |
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Avaliação dosimétrica empregando materiais termoluminescentes e desenvolvimento de um simulador antropomórfico do crânio impresso em 3D para dosimetria de campos pequenos empregando feixes clínicos de fótonsDosimetric evaluation using thermoluminescent materials and development of an anthropomorphic simulator of the skull printed in 3D for small field dosimetry using clinical photon beams3D printedcampos pequenosdosímetros termoluminescentesimpressão 3Dphantomsimulador antropomórficosmall fieldthermoluminescent dosimetersA usabilidade dos objetos simuladores (phantons) desempenha um papel crítico no comissionamento e nos programas de garantia de qualidade nos departamentos de radioterapia, pois aperfeiçoam a configuração do tratamento do paciente com maior precisão entre o planejamento do tratamento personalizado e as incertezas na configuração da irradiação. Com o surgimento de novas modalidades da radioterapia se tornou necessário aplicar campos relativamente pequenos que são dinâmicos ou estáticos. A utilização desses tamanhos de campos pode causar incertezas na dosimetria, sendo necessária uma atenção especial na dosimetria de campos pequenos. Com esses desafios mencionados, é difícil selecionar um detector com bom desempenho para dosimetria em campos pequenos. Os TLDs apresentam vantagens por possuírem características como alta resolução espacial e resposta à dose, oferecem uma oportunidade promissora para medir a dose absorvida em um campo pequeno. O objetivo deste estudo é desenvolver um objeto simulador impresso em 3D para dosimetria de campos pequenos empregando TLDs em feixes clínicos de fótons. O simulador foi desenvolvido a partir de um protótipo do simulador da CIRS 711, utilizando dois tipos de filamentos com equivalência a tecidos moles (PLA) e tecidos ósseos (ABS XCT-A). O simulador de crânio impresso em 3D possui características que o faz capaz de simular um paciente que será submetido a um tratamento radioterápico. É possível constatar que mesmo apresentando diversos fatores que impactaram no seu desenvolvimento, as consequências não foram significativas para utilizar o simulador na dosimetria de feixes clínicos de fótons em campos pequenos. Os TLDs utilizados, LiF, μLiF e CaSO4:Dy, apresentaram condições de grande precisão nas medidas realizadas com o simulador 3D, mesmo apresentando uma diferença nas medidas que pode ser justificada por diversos fatores como: presença de ar no simulador causado pelo efeito warp, falhas no posicionamento do material em algumas localidades da peça e considerando a dependência angular da resposta dos TLDs. Como resultado, podemos concluir que a utilização do simulador 3D juntamente com os dosímetros termoluminescentes demonstrou ser bastante útil na aplicação da dosimetria de campos pequenos, possibilitando uma averiguação mais precisa nos controles de qualidade envolvendo tratamentos cujas doses são relativamente altas, em técnicas como a radiocirurgia que necessita de medidas mais precisas e confiáveis na entrega da dose.The usability of phantons plays a critical role in commissioning and quality assurance programs in radiotherapy departments as they improve patient care setup with greater precision between personalized treatment planning and irradiation setup uncertainties. With the emergence of these new radiotherapy modalities, it became necessary to apply relatively small fields that are dynamic or static. The use of these field sizes can cause uncertainty in dosimetry, requiring special attention in small field dosimetry. With these challenges mentioned, it is difficult to select a detector with good performance for dosimetry in small fields. TLDs have advantages for having characteristics such as high spatial resolution and dose response, offering a promising opportunity to measure the absorbed dose in a small field. The aim of this study is to develop a 3D printed phantom for small field dosimetry employing TLDs in clinical photon beams. The phantom was developed from a CIRS 711 phantom prototype, using two types of filaments with equivalence to soft tissue (PLA) and bone tissue (ABS XCT-A). The 3D printed skull phantom has features that make it capable of simulating a patient who will undergo radiotherapy treatment. Even with several factors that impacted its development, the consequences were not significant for using the phantom in the dosimetry of clinical photon beams in small fields. The TLDs, LiF, μLiF e CaSO4:Dy, presented conditions of great precision in the measurements performed with the 3D phantom, even with a difference in the measurements that can be explained by several factors such as: presence of air in the phantom caused by the warp effect, material deposition failures in some parts of the part and considering the angular dependence of TLDs. As a result, we can conclude that the use of the 3D phantom with thermoluminescent dosimeters proved to be very useful in the application of small field dosimetry, enabling a more accurate investigation in quality controls involving treatments whose doses are relatively high in radiosurgery techniques that require more accurate and reliable measurements in dose delivery.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPRodrigues, Letícia Lucente CamposAlmeida, Shirlane Barbosa de2022-03-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85131/tde-03062022-154137/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2022-06-10T11:00:16Zoai:teses.usp.br:tde-03062022-154137Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212022-06-10T11:00:16Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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