Modelagem computacional de um acelerador linear e da sala



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Órgãos / tecidos 
Dose 
equivalente 
c/ aço 
(mSv/Gy) 
Dose 
equivalente 
s/ aço 
(mSv/Gy) 
Contribuição 
do aço 
(mSv/Gy) 
contribuição do aço 
(% dose no concreto) 
lentes dos olhos 
0,557 
0,536 
0,021 
3,94% 
ureteres 
3,822 
3,813 
0,009 
0,23% 
vesícula biliar 
0,608 
0,607 
0,001 
0,20% 
reto 
268,102 
267,981 
0,121 
0,05% 
pele 
5,229 
5,227 
0,002 
0,04% 
cólon 
23,816 
23,811 
0,005 
0,02% 
próstata 
1000 
1000 


pelvis 
102,369 
102,380 
-0,011 
-0,01% 
fêmur 
442,005 
442,080 
-0,075 
-0,02% 
med. óssea (verm) 
68,331 
68,343 
-0,012 
-0,02% 
50 μm endósteo 
44,200 
44,209 
-0,009 
-0,02% 
músculos 
21,056 
21,060 
-0,004 
-0,02% 
nodos linf.* 
21,795 
21,800 
-0,005 
-0,02% 
bexiga 
187,412 
187,461 
-0,049 
-0,03% 
testículos 
6,227 
6,229 
-0,002 
-0,03% 
intest. delg. 
2,861 
2,863 
-0,002 
-0,07% 
espinha** 
2,895 
2,899 
-0,004 
-0,13% 
rins 
0,872 
0,873 
-0,001 
-0,17% 
pâncreas 
0,743 
0,745 
-0,002 
-0,33% 
baço 
0,390 
0,392 
-0,002 
-0,50% 
adrenais 
0,516 
0,519 
-0,003 
-0,58% 
estômago 
0,466 
0,469 
-0,003 
-0,65% 
fígado 
0,443 
0,447 
-0,003 
-0,69% 
mucosa oral 
0,194 
0,196 
-0,002 
-0,93% 
esôfago 
0,246 
0,248 
-0,002 
-0,98% 
bronquios 
0,269 
0,272 
-0,003 
-0,98% 
traqueia 
0,202 
0,204 
-0,002 
-1,05% 
mamas 
0,335 
0,338 
-0,004 
-1,09% 
coração 
0,277 
0,281 
-0,003 
-1,14% 
pulmões 
0,274 
0,277 
-0,003 
-1,15% 
glândulas salivares 
0,231 
0,235 
-0,003 
-1,31% 
cérebro 
0,201 
0,204 
-0,003 
-1,50% 
região extratorácica ET 
0,235 
0,240 
-0,004 
-1,80% 
CECS 
0,338 
0,345 
-0,007 
-1,89% 
nodos linf. tórax 
0,239 
0,243 
-0,005 
-1,97% 
timo 
0,215 
0,220 
-0,005 
-2,29% 
nodos linf. ET 
0,213 
0,219 
-0,006 
-2,79% 
tireóide 
0,197 
0,203 
-0,006 
-2,99% 
crânio 
0,249 
0,257 
-0,008 
-3,16% 
mandíbula 
0,231 
0,241 
-0,010 
-4,15% 
 


179 
 
A figura 4.25 ilustra graficamente a contribuição da blindagem adicional de 1 
TVL de aço sobre as doses equivalentes calculadas para os diversos órgãos/tecidos.  A 
“dose  concreto  e  aço”  refere-se  àquela  calculada  superpondo-se  as  chapas  de  aço  à 
blindagem de concreto das paredes e teto do cinturão primário. A contribuição do aço é 
a diferença entre as doses calculadas com e sem a presença das chapas adicionais. 
 
 
Figura 4.25 – Contribuição da blindagem adicional de aço para as doses equivalentes 
em diversos órgãos/tecidos
 
 
A  tabela  4.19  apresenta  os  resultados  obtidos  para  a  contribuição  das  chapas 
adicionais de 1 TVL de chumbo sobre as doses equivalentes em diversos órgãos/tecidos. 
 
 
 
 
 
-5%
-4%
-3%
-2%
-1%
0%
1%
2%
3%
4%
5%
0.001
0.01
0.1
1
10
100
1000
m
S
v
/G
y
 
Dose concreto e aço
Dose s/ aço
Contribuição aço
Contrib aço (% dose conc)


180 
 
Tabela  4.19  –  Contribuição  das  chapas  de  1  TVL  de  chumbo  para  a  dose  equivalente 
devido a fótons 
Órgãos / tecidos 
Dose 
equivalente 
c/ Pb 
(mSv/Gy) 
Dose 
equivalente 
s/ Pb 
(mSv/Gy) 
Contribuição 
do Pb 
(mSv/Gy) 
contribuição do Pb 
(% dose no concreto) 
lentes dos olhos 
0,56 
0,54 
0,020 
3,81% 
pele 
5,24 
5,23 
0,02 
0,305% 
ureteres 
3,82 
3,81 
0,01 
0,26% 
reto 
268,07 
267,98 
0,088 
0,03% 
bexiga 
187,49 
187,46 
0,03 
0,02% 
cólon 
23,81 
23,81 
0,00 
0,01% 
fêmur perna 
442,10 
442,08 
0,02 
< 0,01% 
próstata 
1000 
1000 


medula óssea (vermelha) 
68,34 
68,34 
-0,002 
< 0,01% 
pelvis 
102,37 
102,38 
-0,007 
-0,01% 
músculos 
21,06 
21,06 
0,00 
-0,01% 
50 μm endósteo 
44,21 
44,21 
-0,003 
-0,01% 
nodos linfáticos, exceto LN-
ET+LN-Th 
21,80 
21,80 
0,00 
-0,02% 
testículos 
6,22 
6,23 
-0,006 
-0,10% 
intestino delgado 
2,86 
2,86 
0,00 
-0,13% 
espinha (cervical, torácica, 
lombar e sacra) 
2,89 
2,90 
-0,006 
-0,22% 
vesícula biliar 
0,60 
0,61 
0,00 
-0,2850% 
mamas 
0,34 
0,34 
-0,001 
-0,31% 
rins 
0,87 
0,87 
0,00 
-0,437% 
pâncreas 
0,74 
0,75 
-0,006 
-0,83% 
adrenais 
0,51 
0,52 
0,00 
-0,904% 
baço 
0,39 
0,39 
-0,004 
-1,01% 
fígado 
0,44 
0,45 
0,00 
-1,12% 
estômago 
0,46 
0,47 
-0,01 
-1,24% 
traqueia 
0,20 
0,20 
0,00 
-1,72% 
pulmões 
0,27 
0,28 
0,00 
-1,760% 
brônquios 
0,27 
0,27 
0,00 
-1,80% 
coração 
0,28 
0,28 
-0,01 
-1,881% 
glândulas salivares 
0,23 
0,23 
0,00 
-1,907% 
esôfago 
0,24 
0,25 
0,00 
-1,91% 
mucosa oral 
0,19 
0,20 
0,00 
-2,03% 
nodos linfáticos região tórax 
0,24 
0,24 
0,00 
-2,03% 
região extratorácica ET 
0,23 
0,24 
-0,01 
-2,11% 
CECS 
0,34 
0,34 
-0,009 
-2,49% 
cérebro 
0,20 
0,20 
-0,01 
-2,52% 
timo 
0,21 
0,22 
-0,007 
-3,24% 
crânio 
0,25 
0,26 
-0,010 
-3,98% 
nodos linfáticos região ET 
0,21 
0,22 
-0,01 
-4,55% 
tireoide 
0,19 
0,20 
-0,01 
-4,57% 
mandíbula 
0,23 
0,24 
-0,013 
-5,39% 


181 
 
 
A  figura  4.26  representa  graficamente  a  contribuição  da  blindagem  adicional 
de  1  TVL  de  chumbo  sobre  as  doses  equivalentes  calculadas  para  os  diversos 
órgãos/tecidos. Analogamente ao exemplo anterior, a “dose concreto e chumbo” refere-
se  àquela  calculada  superpondo-se  as  chapas  de  chumbo  à  blindagem  de  concreto  das 
paredes  e  teto  do  cinturão  primário.  Da  mesma  forma,  a  contribuição  do  chumbo  é  a 
diferença entre as doses calculadas com e sem a presença das chapas adicionais. 
 
 
Figura 4.26 – Contribuição da blindagem adicional de aço para as doses equivalentes 
em diversos órgãos/tecidos
 
 
Observando-se as tabelas 4.18 e 4.19 pode-se concluir que tanto o aço quanto o 
chumbo exercem muito pequena influência na dose equivalente calculada somente com 
a presença do concreto (condição original da sala). Na maioria dos órgãos considerados 
observou-se uma diminuição na dose equivalente com a presença das chapas de aço ou 
chumbo.  No  entanto,  a  ordem  de  grandeza  das  diferenças  percentuais  calculadas 
assemelham-se às das incertezas nas respostas obtidas nos cálculos de Monte Carlo. No 
que  se  refere  a  fótons,  portanto,  o  conjunto  desses  fatores  sugere  que  a  adoção  de  um 
material ou outro seja indiferente no que diz respeito às doses depositadas no paciente, 
-6%
-4%
-2%
0%
2%
4%
6%
0.001
0.01
0.1
1
10
100
1000
m
S
v
/G
y
 
Dose concreto e chumbo
Dose s/ chumbo
Contribuição chumbo
Contrib chumbo (% dose conc)


182 
 
ou ainda que seria necessário um esforço computacional muito maior (e eventualmente 
inviável com o atual modelo computacional e estrutura de apoio disponível) a fim de se 
chegar a resultados mais precisos e/ou conclusivos. 
As  tabelas  4.20  e  4.21  apresentam  os  cálculos  da  contribuição  das  chapas  de 
aço e chumbo para a dose efetiva no paciente. 
 
Tabela  4.20  –  Contribuição  das  chapas  de  1  TVL  de  aço  para  a  dose efetiva  devido  a 
fótons 
Órgãos / tecidos 

 s/ aço 
(mSv/Gy) 
E  
c/ aço 
(mSv/Gy) 
Contribuição 
do aço 
(mSv/Gy) 
Medula óssea vermelha 
8,201 
8,200 
-0,001 
Cólon 
2,857 
2,858 
0,001 
Pulmão 
0,033 
0,033 
-0,0004 
Estômago 
0,056 
0,056 
-0,0004 
Mama 
0,041 
0,040 
-0,0004 
Tecidos restantes 
0,498 
0,498 
-0,0003 
Gônadas 
0,498 
0,498 
-0,0001 
Bexiga urinária 
7,498 
7,496 
-0,002 
Esôfago 
0,010 
0,010 
-0,00010 
Fígado 
0,018 
0,018 
-0,00012 
Tireóide 
0,008 
0,008 
-0,00024 
Endósteo 
0,442 
0,442 
-0,00009 
Cérebro 
0,002 
0,002 
-0,00003 
Glândulas salivares 
0,002 
0,002 
-0,00003 
Pele 
0,052 
0,052 
0,00002 
SOMA 
20,218 
20,213 
-0,005 
 
Tabela 4.21 – Contribuição das chapas de 1 TVL de chumbo para a dose efetiva devido 
a fótons 
Órgãos / tecidos 

 s/ chumbo 
(mSv/Gy) 
E  
c/ chumbo 
(mSv/Gy) 
Contribuição 
do chumbo 
(mSv/Gy) 
Medula óssea vermelha 
8,201 
8,201 
-0,0003 
Cólon 
2,857 
2,858 
0,000 
Pulmão 
0,033 
0,033 
-0,0006 
Estômago 
0,056 
0,056 
-0,0007 
Mama 
0,041 
0,040 
-0,0001 
Tecidos restantes 
0,498 
0,497 
-0,0005 
Gônadas 
0,498 
0,498 
-0,0005 


183 
 
Bexiga urinária 
7,498 
7,500 
0,001 
Esôfago 
0,010 
0,010 
-0,00019 
Fígado 
0,018 
0,018 
-0,00020 
Tireóide 
0,008 
0,008 
-0,00037 
Endósteo 
0,442 
0,442 
-0,00003 
Cérebro 
0,002 
0,002 
-0,00005 
Glândulas salivares 
0,002 
0,002 
-0,00004 
Pele 
0,052 
0,052 
0,00016 
SOMA 
20,218 
20,216 
-0,002 
 
Analogamente  ao  ocorrido  no  cálculo  referente  ao  concreto,  os  resultados 
indicam  que  a  contribuição  de  1  TVL  de  aço  ou  chumbo  no  cinturão  primário  seria 
irrelevante.  Uma  vez  que  as  contribuições  de  cada  material  representam  apenas  uma 
pequena  porcentagem  da  contribuição  do  concreto,  naturalmente  seus  efeitos  sobre  o 
cálculo  da  dose  efetiva  são  pequenos.  Por  outro  lado,  os  valores  calculados  são  da 
mesma  ordem  de  grandeza  das  incertezas  envolvidas.  Pode-se  concluir  que, 
considerando-se apenas a contribuição dos fótons, dadas as pequenas influências do aço 
ou  chumbo  sobre  a  dose  efetiva,  a  escolha  dos  materiais  para  chapas  de  blindagem 
adicionais não seria condicionada por esse fator. A obtenção de respostas mais precisas 
somente seria possível mediante um esforço computacional muito maior, sendo inviável 
com o atual modelo e recursos disponíveis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


184 
 
Capítulo 5  
CONCLUSÃO 
 
5.1. Resumo do Trabalho 
 
A  presente  tese  descreve  o  desenvolvimento  e  validação  de  um  modelo 
detalhado de um acelerador linear VARIAN operando com um feixe de 10 MV, também 
adequado  e  validado  para  operação  a  6  e  18  MV,  aplicado  ao  cálculo  das  doses 
equivalentes  e efetiva  sobre  um  paciente submetido a  um  protocolo  de  radioterapia  de 
próstata.  Além  disso,  a  modelagem  computacional  criada  foi  utilizada  para  avaliação 
dos  efeitos  da  blindagem  padrão  de  concreto  da  sala  de  radioterapia,  e  de  blindagens 
adicionais  de  1TVL  de  aço  e  1  TVL  de  chumbo  superpostas  ao  cinturão  primário  do 
bunker, sobre a doses depositadas no paciente. 
Este trabalho foi motivado primordialmente pelo interesse no uso do método de 
Monte  Carlo  para  o  cálculo  do  transporte  da  radiação  em  aplicações  de  blindagem  e 
proteção radiológica. Nesse contexto, buscou-se um cenário viável para a avaliação dos 
efeitos, sobre o indivíduo, do uso de diferentes blindagens radiológicas em um ambiente 
sujeito  a  diferentes  tipos  de  radiação.  Os  bunkers  para  aceleradores  lineares  utilizados 
em  radioterapia  mostraram-se  cenários  ideais  para  esse  estudo.  Os  modelos 
computacionais  criados  nesta  tese  não  só  permitiram  o  estudo  do  comportamento  de 
diferentes materiais utilizados para blindagem radiológica nesse cenário, como também 
servem  de  valiosa  ferramenta  de  base  para  o  desenvolvimento  de  novas  pesquisas 
relacionadas à dosimetria de pacientes submetidos a tratamentos de radioterapia.  
Os principais aspectos destacáveis deste estudo são: 
1. 
Criação  de  um  modelo  computacional  completo  de  uma  sala  de 
radioterapia,  segundo  suas  dimensões  reais,  contendo  um  acelerador  linear  VARIAN 
operando  a  10  MV,  um  colimador  multifolhas  VARIAN  HD120  e  um  fantoma 
antropomórfico  em  voxels  REX  (ICRP,  2009).  A  geometria  e  materiais  do  acelerador 
linear  modelado  basearam-se  em  documentos  técnicos  oriundos  do  fabricante,  bem 
como  em  trabalhos  publicados  na  literatura  por  KASE  et  al.  (1998)  e  BEDNARZ 
(2008). Trata-se de um modelo detalhado e complexo cujo arquivo de execução (INP) 
possui  mais  de  45  mil  linhas  de  código,  e  é  capaz  de  calcular  com  exatidão  doses 
absorvidas  em  diferentes  órgãos  de  um  paciente  submetido  a  um  protocolo  de 
radioterapia. 
2. 
Validação  da  modelagem  computacional,  dentro  e  fora  do  campo  de 
radiação, também para os feixes de 6 MV e 18 MV. Perfis laterais de dose e percentuais 
de  dose  em  profundidade  (PDD)  foram  calculados  para  três  campos  diferentes  e 
comparados com os dados de referência do fabricante, obtendo-se concordâncias dentro 
dos  critérios  de  aceitação  para  todas  as  regiões  consideradas  (build-up,  build-down
platô,  penumbra e  bordas).  Para  tanto,  utilizou-se  um  procedimento  de ajuste  fino  dos 


185 
 
parâmetros  da  fonte  primária  de  elétrons  (source  tunning)  até  que  os  resultados 
estivessem  dentro  das  tolerâncias.  Esses  resultados  demonstraram  a  correção  da 
geometria e dos parâmetros físicos utilizados na modelagem. 
3. 
Validação  do feixe de 10 MV,  fora do campo, por meio de comparação 
com  dados  experimentais  para  6  MV  e  18  MV,  também  fora  do  campo.  Para  tanto, 
lançou-se  mão  de  diferentes  fontes  de  informação  disponíveis  na  literatura.  Os 
resultados de STOVALL  et al. (1995) para doses fora do campo referentes ao feixe de 
10 MV, obtidos sem a utilização de um MLC, foram revistos por MUTIC et al. (1999), 
os  quais  apontaram  uma  redução  significativa  da  dose  devido  à  blindagem  extra, 
propiciada  pela  presença  do  MLC.  De  fato,  os  cálculos  realizados  neste  trabalho 
apontam para uma redução considerável na dose absorvida fora do campo na região sob 
a  “sombra”  projetada  pelo  MLC,  e  os  resultados  aqui  obtidos  concordam  muito  bem 
com os dados do fabricante e com as medidas experimentais realizadas por KRY  et al. 
(2006,  2007)  para  o  mesmo  equipamento  operando  a  6  e  18  MV.  Para  realizar  essa 
comparação  foram  feitas  as  modificações  apropriadas  no  modelo  inicial  de  10  MV 
(fonte, alvo e flattening filter) a fim de validá-lo também para as energias de 6 MV e 18 
MV.  Em  seguida,  foram  comparados  resultados  de  cálculos  fora  do  campo  para  os 
feixes de 6 MV e 18 MV com dados da literatura, obtendo-se excelente concordância. O 
conjunto  desses  resultados  permitiu  então  concluir-se  pela  validade  da  modelagem 
também para 10 MV, dentro e fora dos campos simulados. 
4. 
Simulação  de  um  protocolo  de  radioterapia  3D-CRT  de  próstata  a  4 
campos (0º, 90º, 180º e 270º). O MLC simulado permite a movimentação individual de 
cada uma das suas 120 folhas de tungstênio, bem como dos carriages que as suportam, 
tornando possível o uso de margens clínicas e a proteção de OAR adjacentes ao local do 
tratamento, conferindo maior realismo às simulações. Os resultados obtidos permitiram, 
quantificar  a  contribuição  específica  das  estruturas  da  sala  e  de  blindagens  de  aço  ou 
chumbo adicionadas ao cinturão primário sobre a dose efetiva no paciente.  
 
As principais conclusões a serem destacadas deste estudo são: 
 
1. 
Os  resultados  simulados  indicam  que  a  presença  da  blindagem  de 
concreto contribui para o aumento da dose equivalente nos diversos órgãos e tecidos do 
paciente. Essa parcela adicional de dose, comparada com aquela recebida pelo paciente 
na  ausência  da  blindagem  de  concreto,  é  tanto maior  quanto maior  for  a  distância  dos 
órgãos/tecidos  considerados  em  relação  ao  local  tratado.  Em  termos  quantitativos,  os 
acréscimos  devido  à  blindagem  de  concreto  tanto  nas  doses  equivalentes  simuladas 
quanto na dose efetiva foram de pequena monta. Os resultados calculados sugerem que, 
nas condições simuladas, o concreto provoca um aumento total nas doses equivalentes 
nos diversos órgãos e tecidos do paciente de 0,0386 mSv para cada Gy de dose aplicado 
na  próstata,  e  um  aumento  na  dose  efetiva  de  apenas  0,039  mSv  por  Gy  de  dose  na 
próstata. 


186 
 
2. 
Os resultados calculados para o efeito da adição de placas de 1 TVL de 
aço  ou  chumbo  no  cinturão  primário  do  bunker  indicam  que  esses  materiais  podem 
contribuir para o aumento ou diminuição das doses equivalentes nos  órgãos/tecidos do 
paciente, mas de forma quantitativamente pouco expressiva. Para a maioria dos tecidos 
investigados,  no  entanto,  os  números  apontam  para  uma  diminuição  da  dose 
equivalente.  Esses  mesmos  resultados  indicam  ainda  que  essa  variação  é 
proporcionalmente  mais  relevante  nas  regiões  mais  afastadas  do  isocentro, 
semelhantemente ao que ocorrera para o concreto.  
3. 
No que se refere à dose efetiva com a presença das blindagens adicionais 
de  1  TVL  de  aço  ou  chumbo,  os  resultados  obtidos  sugerem  que,  nas  condições  de 
operação simuladas, não houve variação significativa nas doses calculadas inicialmente 
sem  a  adição  desses  materiais.  Os  cálculos  realizados  indicam  uma  ligeira  diminuição 
na dose efetiva nos cenários em que as chapas adicionais foram superpostas ao cinturão 
primário, de apenas 0,005 mSv/Gy e 0,002 mSv/Gy, respectivamente para o aço e para 
o chumbo. 
4. 
Do anteriormente exposto, portanto, levando-se em conta apenas as doses 
devido a fótons nas condições simuladas, os resultados obtidos sugerem que  os efeitos 
da  blindagem  de  concreto  da  sala,  da  adição  de  1  TVL  de  aço  ou  1  TVL  de  chumbo 
sobre  as  doses  equivalentes  e  sobre  a  dose  efetiva  no  paciente  poderiam  ser 
desconsiderados  para  efeitos  práticos  por  serem  de  pequena  monta  ou  mesmo 
comparáveis às incertezas dos cálculos e/ou medições. 
 
5.2. Trabalhos Futuros 
 
Sugere-se a continuação deste trabalho de acordo com as seguintes propostas: 
 
Avaliação do risco de ocorrência de neoplasias malignas radioinduzidas: 
presente  modelagem  constitui-se  em  valiosa  ferramenta  para  cálculos  dosimétricos 
referentes  a  pacientes  submetidos  à  radioterapia.  Por  exemplo,  segundo  BEDNARZ 
(2008), é de senso comum que a dose equivalente em um dado órgão/tecido é a melhor 
quantidade  para  avaliação  do  risco  de  tumores  secundários  induzidos  pela  radiação. 
Medições experimentais dessa natureza demandam o posicionamento de dosímetros em 
cavidades  de  fantomas  antropomórficos  (como  o  RANDO)  para  posterior  irradiação  e 
leitura  das  doses absorvidas,  em  um  procedimento  laborioso  e  longo.  De  posse  de  um 
modelo computacional validado como o criado neste trabalho, a realização dessa tarefa 
é  indubitavelmente  mais  rápida  e  prática,  senão  também  mais  precisa e  confiável.  Por 
permitir quantificar de forma precisa as doses devido a fótons no paciente, dentro e fora 
do  campo  de  radiação,  a  modelagem  aqui  proposta  permite  a  realização  de  estudos 
futuros  mais  aprofundados  para  avaliar-se  o  risco  de  desenvolvimento  de  neoplasias 


187 
 
malignas secundárias em órgãos distantes do local irradiado, frequentemente associadas 
ao tratamento radioterápico. 
Otimização  do  modelo:  sem  dúvida  o  maior  entrave  inerente  ao  método  de 
Monte Carlo é a necessidade de executar-se uma quantidade muito grande de cálculos 
para  obtenção  de  respostas  estatisticamente  confiáveis,  e  neste  trabalho  não  foi 
diferente.  Contudo,  os  chamados  métodos  de  redução  de  variância  foram  criados  para 
amenizar  esse  problema.  O  manual  do  MCNPX  e  do  MCNP5  possuem  descrições 
detalhadas dos diversos métodos que acompanham esses códigos e cabe ao usuário usá-
los  em  suas  aplicações,  dentro  do  possível.  Diversos  métodos  foram  tentados  neste 
trabalho, mas nem todos surtiram os efeitos desejados. Com mais tempo, experiência e 
adequações  no modelo, é provável que seja possível reduzir substancialmente o tempo 
necessário para realização das simulações. 
Nêutrons:  o  cálculo  das  doses  equivalentes  devido  a  nêutrons  nos  diversos 
órgãos/tecidos  é  possível  utilizando-se  o  atual  modelo.  Estima-se  que  seja  necessário 
executar uma quantidade superior a 2.10
11
 histórias para que as respostas obtidas sejam 
estatisticamente confiáveis.  Para  tanto,  é necessário  o  uso  da  versão  64  bits  do  código 
MCNPX.  Assim  como  realizado  para  fótons,  há  necessidade  de  comparação  entre 
resultados  calculados  e  medidos  para  nêutrons  a  fim  de  validar-se  o  modelo  quando 
operando a energias superiores aos limiares das reações de fotonêutrons (seção 2.3.7). 
Inclusão da mesa de tratamento: como uma oportunidade de refinamento do 
modelo,  e  buscando  dar  ainda  mais  realismo  ao  trabalho,  pode-se  fazer  a  inclusão  da 
mesa (couch) de tratamento e avaliar sua influência nas doses sobre o paciente. 
Automatização:  no  presente  modelo  todo  o  posicionamento  do  gantry  e  das 
folhas  do  MLC  em  relação  ao  paciente  é  feito  de  forma  manual.  É  possível,  porém, 
automatizar boa parte dessa tarefa através de  scripts que modifiquem apropriadamente 
um arquivo base, gerando um novo  input em condições de  ser executado pelo MCNP. 
Trata-se  de  uma  tarefa  essencialmente  de  programação,  mas  que  traria  grandes 
benefícios  em  termos  de  tempo  de  edição  e/ou  prevenção  de  falhas  na  geração  de 
arquivos de input
Dosimetric leaf gap - DLG: a transmissão de radiação que ocorre através das 
bordas  arredondadas  das  folhas  do  MLC  causa  uma  discrepância  entre  o  chamado 
campo  luminoso  ou  geométrico  (descrito  na  seção  3.4.1.4)  e  o  campo  dosimétrico
24

chamada  de  dosimetric  leaf  gap  –  DLG.  Esse  parâmetro  é  utilizado  nos  sistemas  de 
planejamento  de  radioterapia  com  o  intuito  de  compensar  a  diferença  física  existente 
entre  esses  dois  campos  de  radiação,  levando  em  conta  a  transmissão  inerente  que 
ocorre entre folhas adjacentes. Trata-se de uma grandeza essencial para a aplicação de 
técnicas  como  o  IMRT,  mas  cuja  medida  nem  sempre  é  precisa  ou  de  fácil  execução. 
Devido  ao  grande  realismo  empregado  na  modelagem  do  MLC  Varian  HD120  deste 
                                                     
24
  Dosimetric  field:  definido  pela  ICRU  como  a  interseção  de  uma  determinada  superfície  de  isodose 
(geralmente 50%, podendo chegar a 80%) com o plano do isocentro. 


188 
 
trabalho, é possível utilizá-lo para estudos envolvendo a simulação do DLG, obtendo-se 
essa  grandeza  com  grande  precisão  e  comparando-a  com  valores  obtidos 
experimentalmente. 
Efeito  tongue-and  groove:  o  chamado  sistema  “tongue  and  groove”  (seção 
3.2.2)  foi  criado  com  o  intuito  de  reduzir  a  transmissão  de  radiação  que  ocorre  entre 
folhas  adjacentes  de  um  MLC.  No  entanto,  esse  sistema  possui  a  característica  de 
provocar  uma  diminuição  na  dose  aplicada  entre  folhas  adjacentes  quando  estas  são 
alternadas  em  procedimentos  dinâmicos como  o  IMRT.  Dá-se  a  essa  diminuição local 
na  dose  o  nome  de  efeito  “tongue  and  groove”.  Novamente,  pelo  alto  grau  de 
detalhamento empregado na modelagem do MLC Varian  HD120, é possível simular e 
quantificar  esse  efeito  com  grande  precisão,  comparando-se  os  resultados  calculados 
com aqueles obtidos nos sistemas de planejamento. 
 Framework  computacional:  neste  trabalho  ficou  evidenciado  que  os 
procedimentos  de  adequação,  configuração  e  posicionamento  do  fantoma  (paciente), 
cabeçote, MLC e sala de radioterapia são bastante laboriosos. Foi utilizado um fantoma 
de referência, editado manualmente (braços substituídos por ar) para melhor reproduzir 
o  protocolo  real  de  tratamento.  Desenhos  foram  feitos  nos  softwares  AutoCAD  e 
Inventor para obtenção de parâmetros geométricos que foram posteriormente inseridos, 
também manualmente, em um arquivo input do código MCNP, que seria posteriormente 
submetido a uma fila de execução em  um sistema de computação de alto desempenho. 
Após a execução, o arquivo de saída output teve que ser pós-processado, manualmente, 
para  que  os  resultados  simulados  fossem  compilados  em  uma  planilha  eletrônica  e 
finalmente convertidos nas quantidades de interesse. Propõe-se como trabalho futuro a 
criação de um framework computacional que forneça ao futuro usuário desses modelos 
a  possibilidade  de  seleção  de  fantomas  em  voxel  obtidos  a  partir  de  tomografias  reais 
(utilizando-se  códigos  como  o  AMIGOBRACHY),  seleção  de  distintos  protocolos, 
definição  de  inclinações  do  gantry  e  segmentos  do  MLC,  criação  de  arquivos  inputs
submissão desses arquivos a sistemas de computação de alto desempenho, coleta e pós-
processamento  dos  resultados,  tudo  de  forma  automatizada  e  por  intermédio  de  uma 
interface  amigável  e  intuitiva.  Nesse  sistema,  códigos  como  o  MCNP  e 
AMIGOBRACHY  poderiam  funcionar  como  módulos  gerenciados  a  partir  de  um  só 
programa. 
 
 
 
 
 
 


189 
 
Capítulo 6  
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