Modelagem computacional de um acelerador linear e da sala



Baixar 5.1 Kb.
Pdf preview
Página14/110
Encontro30.04.2021
Tamanho5.1 Kb.
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   110
 
 
 
 


xi 
 
Lista de Figuras 
Nenhuma entrada de índice de ilustrações foi encontrada. 
Figura  1.1  –  Uso  terapêutico  das  radiações  ionizantes.  Embora  pouco  citada,  a 
medicina  nuclear  terapêutica  também  se  constitui  em  uma  forma  de 
radioterapia. A distinção tem finalidade tão somente didática ..................... 4
 
Figura  1.2  –  Representação  gráfica  ilustrando  a  evolução  na  complexidade  de 
modelos computacionais de aceleradores lineares. (a) Modelo de fonte 
pontual.  (b)  Modelo  de  beam  line  (REYNOSO  et  al.,  2016).  (c) 
Modelo detalhado realista (este trabalho) .................................................... 7
 
Figura  1.3  –  Parcelas  de  radiação  que  contribuem  para  a  dose  fora  do  feixe.                 
(1)  Espalhamento  no  paciente.  (2)  Espalhamento  no  colimador.  (3) 
Fuga  do  cabeçote.  (4)  Espalhamento  em  objetos  e/ou  estruturas  da 
sala. Fonte: (BEDNARZ, 2008) ................................................................... 8
 
Figura 2.1 – Ilustração de um linac típico e seus componentes principais. Adaptado 
da tese de PhD de BEDNARZ (2008) ........................................................ 15
 
Figura 2.2 – Ilustração esquemática dos principais componentes de um linac típico. 
Adaptado de PODGORSAK et al. (1985) ................................................. 15
 
Figura  2.3  –  Alguns  componentes  internos  de  um  linac.  a)  Alvo.  b)  canhão  de 
elétrons.  c)  acelerador  de  guia  de  ondas.  Fonte:  (PODGORSAK, 
2005) ........................................................................................................... 16
 
Figura  2.4  –  Flattening  filters  Varian.  a)  Alta  energia.  b)  baixa  energia.  Fonte: 
(PRAESTEGAARD, [no date]) ................................................................. 17
 
Figura  2.5  –  Visualização  de  segmentos  produzidos  pelas  folhas  de  diferentes 
modelos de MLC.  Fontes: a) (EGG, 2006). b) (VARIAN  MEDICAL 
SYSTEMS, 2017a) ..................................................................................... 18
 
Figura  2.6  –  Varian  HD  120  MLC.  As  figuras  a)  e  b)  destacam  as  regiões  com 
diferentes resoluções. Fonte: (VARIAN MEDICAL SYSTEMS, 2013, 
2017c) ......................................................................................................... 18
 
Figura 2.7 – Acelerador Varian Trilogy. Fonte: (VARIAN MEDICAL SYSTEMS, 
2017d) ......................................................................................................... 19
 
Figura 2.8 – Componentes do beam-line de um linac ..................................................... 20
 
Figura 2.9 – (a) Cabeçote de um linac parcialmente desmontado (arquivo pessoal). 
(b) Instalação de um linac Varian Trilogy no South Jersey Healthcare 
em 2012 ...................................................................................................... 20
 
Figura  2.10  –  Tipo  de  interação  predominante,  em  função  da  energia  dos  fótons 
(hv)  e  do  número  atômico  do  material  (Z)  com  o  qual  interagem. 
Fonte: (ATTIX, 1986) ................................................................................ 21
 
Figura  2.11  –  Ilustração  do  efeito  fotoelétrico.  Um  elétron  orbital  é  ejetado  do 
átomo  após  receber  toda  a  energia  de  um  fóton  incidente,  que 
desaparece após a interação. Fonte: (TAUHATA et al., 2014) ................. 22
 
Figura  2.12  –  Ilustração  representando  o efeito  Compton.  O  fóton incidente  muda 
de energia e direção ao transferir parte de sua energia para um elétron 
orbital, que é ejetado. Fonte: (TAUHATA et al., 2014) ............................ 23
 


xii 
 
Figura 2.13 – Ilustração representando a formação de par elétron-pósitron. O fóton 
incidente desaparece e sua energia é convertida na massa de repouso e 
energia  cinética  das  partículas  criadas.  Fonte:  (TAUHATA  et  al., 
2014) ........................................................................................................... 24
 
Figura  2.14  –  Ilustração  representando  a  produção  de  tripletos.  O  fóton  incidente 
desaparece  ao  interagir  com  o  campo  coulombiano  de  um  elétron 
orbital,  que  é  ejetado  do  átomo.  A  energia  do  fóton  é  convertida  na 
massa de repouso do par elétron-pósitron, e nas energias cinéticas das 
três partículas que deixam o átomo. ........................................................... 25
 
Figura  2.15  –  Seções  de  choque  do 
206
Pb  para  a  reação  de  produção  de 
fotonêutrons. As indicações no eixo das abscissas indicam as energias 
limiares  para  os  diferentes  tipos  de  reações.  Reproduzido  de 
DIETRICH et al. (1988) ............................................................................. 26
 
Figura 2.16 – Trabalhos publicados na base de dados MedLine utilizando o método 
de  Monte  Carlo.  Na  busca  o  termo  “Monte  Carlo”  foi  utilizado 
sozinho  e  também  combinado  com  o  termo  “linac”.  Contagem  feita 
utilizando ferramenta web desenvolvida por CORLAN (2004) ................. 30
 
Figura 2.17 – Vista 3D do modelo computacional do beam line do cabeçote de um 
acelerador Varian. O cubo na parte inferior da figura é a representação 
de um fantoma de água de 30 x 30 x 30 cm
3
  (ZOUBAIR et al., 2013) .... 32
 
Figura  2.18  –  Representação  do  acompanhamento  de  um  nêutron  incidente  sobre 
um  meio  multiplicativo,  ilustrando  diversos  possíveis  processos  de 
interação. Fonte: (X5_MONTE_CARLO_TEAM, 2003b) ....................... 41
 
Figura 2.19 – Ilustração da estrutura geral de funcionamento do MCNP ....................... 42
 
Figura 2.20 – Representação do volume de controle e “resto do mundo” no MCNP ..... 44
 
Figura 2.21 – O uso de estruturas repetitivas chamadas lattices permite a criação de 
modelagens  complexas  realísticas,  como  o  fantoma  feminino  FAX. 
Adaptado de KRAMER et al. (2004) ......................................................... 44
 
Figura 2.22 – Combinação de diferentes macrobodies para representar a geometria 
de  um  problema  de  simulação  de  uma  sala  de  calibração  para 
detectores de nêutrons. Fonte: (MEDEIROS et al., 2013) ......................... 46
 
Figura 2.23 – Ilustração dos conceitos de precisão e exatidão ........................................ 56
 
Figura  2.24  –  Curva  do  fator  de  peso  da  radiação,  w
R
,  em  função  da  energia  dos 
nêutrons, conforme recomendação da publicação 103 da ICRP (ICRP, 
2007) ........................................................................................................... 63
 
Figura  2.25  –  Procedimento  para  cálculo  da  dose  efetiva  utilizando  fantomas  de 
referência, masculino e feminino (ICRP, 2007) ......................................... 65
 
Figura  2.26  –  Fantomas  Alderson  ART  masculino  e  feminino,  sucessores  do 
fantoma  Alderson  RANDO.  Fonte:  (RADIOLOGY  SUPPORT 
DEVICES, 2017) ........................................................................................ 66
 
Figura  2.27  –  Ilustração  da  obtenção  de  um  voxel  a  partir  de  uma  imagem 
tomográfica.  As  dimensões  indicadas  correspondem  às  do  fantoma 
REX ............................................................................................................ 67
 


xiii 
 
Figura  2.28  –  Imagem  do  fantoma  masculino  utilizado  neste  trabalho.  Diferentes 
órgãos podem ser identificados por suas cores distintas: mamas, ossos, 
cólon, olhos, pulmões, fígado, pâncreas, intestino delgado, estômago, 
dentes,  tireóide  e  bexiga  urinária.  Músculos  e  tecido  adiposo  são 
exibidos  de  forma  transparente.  Para  fins  de  ilustração  as  superfícies 
voxelizadas foram suavizadas. Fonte: ICRP, 2010. ................................... 68
 
Figura  2.29  –  Representação  visual  voxelizada  da  cabeça  do  fantoma  REX.  (a) 
Vista 3D dos voxels que compõem a pele na região da cabeça, sendo 
possível identificar traços fisionômicos do modelo. (b) Vista em corte 
sagital  da  mesma  região.  Diferentes  cores  de  voxels  representam 
diferentes  tipos  de  tecidos.  Imagens  obtidas  com  a  utilização  do 



Compartilhe com seus amigos:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   110


©historiapt.info 2019
enviar mensagem

    Página principal