Modelagem computacional de um acelerador linear e da sala



Baixar 5.1 Kb.
Pdf preview
Página41/110
Encontro30.04.2021
Tamanho5.1 Kb.
1   ...   37   38   39   40   41   42   43   44   ...   110
beam  line,  um  número  reduzido  de  estudos  foi  dedicado  ao  desenvolvimento  de 
modelos  detalhados  de  aceleradores  lineares.  Conforme  mencionado  na  seção  2.2,  o 
conjunto beam line + blindagens adicionais caracteriza o cabeçote do linac. Tendo em 
vista  que  este  trabalho  é  focado  na  simulação  detalhada  do  cabeçote  de  um  modelo 
específico  de  linac  fabricado  pela  Varian  (Trilogy,  10  MeV,  com  MLC  HD120), 
somente  uma  seleção  de  trabalhos  julgados  direta  ou  indiretamente  correlacionados  a 
esse contexto serão mencionados nesta revisão. 
Provavelmente o trabalho de  MAO et al. (1997) é um dos estudos relativos à 
simulação  de  cabeçotes  Varian  mais  citados,  cujo  objetivo  foi  calcular  fontes  de 
nêutrons dentro do acelerador operando a energias de 10, 15, 18 e 20 MeV. Esse estudo 


33 
 
foi  posteriormente  continuado  e  ampliado  em  outra  publicação  da  mesma  equipe 
(KASE  et  al.,  1998).  Nessas  publicações  o  linac  Varian  2100/2300C  foi  modelado 
utilizando o código EGS4, baseado no método de Monte Carlo. Cabe destacar que esses 
trabalhos  são  de  especial  interesse  porque  pelo  menos  dois  de  seus  autores  (J.  H. 
KLECK  e  S.  JOHNSEN)  trabalhavam  à época  na  empresa  então  denominada  “Varian 
Associates”, fabricante do equipamento, e que futuramente daria origem à atual “Varian 
Medical  Systems,  Inc”  (VARIAN  MEDICAL  SYSTEMS,  2017f).  Esse  fato  permite 
supor que o grupo de fato teve acesso aos dados reais do equipamento  para criação de 
seu  modelo  computacional.  Além  disso,  o  trabalho  de  1998  traz  em  seu  apêndice  a 
descrição  dos  cartões
15
  utilizados  no  código  EGS4  para  definição  da  geometria  dos 
componentes  e,  até  onde  se  sabe,  esse  foi  o  único  trabalho  publicado  com  tais  dados. 
Naturalmente,  as  publicações  de  MAO  e  KASE  serviram  de  referência  para  outros 
trabalhos  de  simulação  envolvendo  esse  mesmo  equipamento  (KRY  et  al.,  2007), 
(REBELLO et al., 2007), (THALHOFER et al., 2013), (MARTINEZ-OVALLE et al., 
2012), (ALEM-BEZOUBIRI et al., 2014). 
KASE et al. (1998) utilizaram a mesma modelagem para calcular fluências de 
nêutrons  em  vários  pontos  ao  redor  do  acelerador.  Os  estudos  de  HOWELL  et  al. 
(2005) e KIM et al. (2006) também se valeram do modelo concebido por MAO (1997) e 
adicionaram um MLC para cálculo de doses devido a nêutrons nos pacientes. 
DING (2002) utilizou o código BEAM, baseado no código EGS4, para calcular 
características  detalhadas  de  feixes  de  fótons  de  diferentes  tamanhos  de  campo  e 
energias  (6  e  18  MeV)  referentes  ao  acelerador  Varian  Clinac-2100EX.  O  estudo 
apresentou resultados calculados das componentes da dose em profundidade referentes a 
diferentes  partículas,  espectros  de  energia,  espalhamento  angular,  perfis  de  fluência  e 
distribuições  de  dose.  A  validação  dos  feixes  de  fótons  simulados  foi  feita  por 
comparação  das  PDDs  e  perfis  de  dose  calculados  por  meio  do  código  BEAM  com 
dados experimentais obtidos com uma câmara de ionização. 
TELLES  et  al.  (2005)  utilizaram  o  código  MCNP4B  para  simular  o  feixe  de 
elétrons e o  target do linac Varian 2100 operando a 6 e 15 MeV,   para então  calcular 
doses  em  profundidade  em  um  fantoma  de  água  para  o  campo  de  4  x  4  cm
2
.  Esses 
pesquisadores  adotaram a  espessura  e  o material  do  flattening filter  a  partir  de ajustes 
das  doses  em  profundidade  medidas  com  uma  câmara  de  ionização.  Os  demais 
componentes do cabeçote foram incorporados ao modelo computacional em seguida. A 
validação  da  modelagem  foi  feita  por  meio  de  comparação  dos  espectros  de  fótons 
obtidos  nas  simulações  com  dados  da  literatura  e  através  de  comparação  das  PDDs 
medidas e calculadas. 
FACURE  et  al.  (2005) também  utilizaram  o  código  MCNP4B  para  simular  o 
cabeçote de um acelerador linear operando a energias de 15, 18, 20 e 25 MeV, com o 
objetivo de calcular o espectro de produção de fotonêutrons antes e após atravessarem a 
                                                     
15
 Um cartão (card) é um parâmetro de entrada com um  conjunto de funcionalidades reconhecidas  pelo 
programa (código) utilizado. O MCNPX usa essa mesma definição. 


34 
 
blindagem  do  cabeçote.  O  efeito  de  barreiras  de  concreto  de  diferentes  espessuras  na 
degradação do espectro de nêutrons que as atravessam também foi estudado. 
KRY  et  al.  (2006)  desenvolveram  um  modelo  detalhado  de  um  acelerador 
Varian operando a 6 MeV com o intuito de calcular doses fora do campo de tratamento 
(out-of-field).  Este  modelo  em  particular teria  sido  baseado  em  um  conjunto  completo 
de  projetos  franqueados  pelo  fabricante  e  também  inclui  um  MLC  de  120  folhas  que 
havia  sido  previamente  desenvolvido  em  outro  estudo  (PÖNISCH  et  al.,  2006).  Na 
sequência  desse  estudo,  KRY  et  al.  (2007)  expandiram  a  aplicação  do  modelo  para  a 
energia de 18 MeV.  
XU et al. (2008) realizaram um extenso trabalho de revisão referente a estudos 
de dosimetria em teleterapia. Os pesquisadores fizeram uma compilação de publicações 
cujo  ponto  em  comum  era  o  estudo  de  doses  out-of-field  no  ar  ou  em  fantomas 
homogêneos.  Um  extrato  dessa  compilação  é  apresentado  na  tabela  2.4,  onde  foram 
selecionados  apenas  os  estudos  que  utilizaram  o  método  de  Monte  Carlo.  Nota-se  que 
diferentes  códigos  baseados  no  método  MC  foram  extensivamente  empregados  para 
simulação de diferentes  linacs, operando a várias energias e com ênfase em diferentes 
tipos de radiação. Essa compilação reflete a própria evolução das técnicas de teleterapia 
e  a  aplicação  dos  diferentes  códigos  de  Monte  Carlo  a  questões  práticas  como,  por 
exemplo, a produção de fotonêutrons e as doses fora do campo do tratamento. Evidente 
que,  embora  o  corrente  trabalho  refira-se  a  um  linac  Varian,  diferentes  grupos 
dedicaram-se  a  pesquisar  equipamentos  de  outros  fabricantes  como,  por  exemplo,  da 
empresa  Siemens,  os  quais  foram  objeto  de  estudos  e  criação  de  modelos  mais  ou 
menos detalhados (BECKER et al., 2007; PENA et al., 2005). 
 
Tabela  2.4–  Estudos  sobre  doses  fora  do  campo  no  ar  ou  em  fantomas  homogêneos. 
Adapatado de XU et al. (2008) 



Compartilhe com seus amigos:
1   ...   37   38   39   40   41   42   43   44   ...   110


©historiapt.info 2019
enviar mensagem

    Página principal