Modelagem computacional de um acelerador linear e da sala



Baixar 5.1 Kb.
Pdf preview
Página81/110
Encontro30.04.2021
Tamanho5.1 Kb.
1   ...   77   78   79   80   81   82   83   84   ...   110
carregada existe, ou seja, todos os elétrons secundários entrando em um dado elemento 
de  volume  são  compensados  por  elétrons  secundários  deixando  esse  mesmo  elemento 
de volume. Portanto, a partir de z
max
, a dose diminui em função da atenuação do feixe 
de fótons. 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.36 – Geometria para definição e medição da PDD 
SSD
 
z
 
P
 
Q
 
A
 
z
max
 
fonte
 


123 
 
 
Figura 3.37 – Curvas PDD na água para o campo de 10 x 10 cm
2
 e SSD de 100 cm para 
feixes de fótons de diversas energias. Para a curva de 10 MV estão destacadas as regiões 
de build-up e build-down. Fonte: (PODGORSAK, 2005)  
 
Perfis  laterais  são  representações  alternativas  às  curvas  de  isodose,  nos  quais 
são  calculadas  as  doses  relativas  em  vários  pontos  a  diferentes  distâncias  do  eixo 
central,  medidas  em  planos  a  diversas  profundidades  especificadas  no  fantoma.  Para 
cada profundidade as doses são normalizadas para 100% no ponto sobre o eixo central. 
A  figura  3.38  ilustra  perfis  de  dose  típicos  obtidos  a  diferentes  profundidades  de  um 
fantoma  de  água  exposto  a  dois  campos (10  x  10  cm
2
  e  30  x  30  cm
2
)  de  um  feixe  de 
fótons de 10 MV. 
O  TRS  398  (IAEA,  2000)  é  um  relatório  técnico  que  estabelece  um  código 
internacional de boas práticas e recomendações para dosimetria de feixes de fótons de 
uso clínico. Esse documento estabelece que o meio de referência para medidas de dose 
absorvida  deve  ser  a  água  e  que  as  dimensões  do  fantoma  devem  se  estender  até pelo 
menos 5 cm além dos quatro lados do campo utilizado, na profundidade de medição, e 
ainda  5  cm  além  do  ponto  de  medida  mais  profundo.  Em  razão  disso,  o  fantoma 
utilizado  nas  simulações  foi  definido  com  as  dimensões  de  45  cm  x  45  cm  x  35  cm, 
garantindo a margem de 5 cm requerida para todos os pontos das PDDs e perfis laterais 
Foram simulados os campos de 4 x 4 cm
2
, 10 x 10 cm
2
 e 20 x 20 cm
2
. Os perfis de dose 
foram calculados nos planos a profundidades de 2,4 cm, 5 cm, 10 cm e 20 cm.  
 
build-up 
build-down 


124 
 
 
Figura 3.38 – Exemplos de perfis laterais para duas aberturas de campo (10 x 10 cm
2
 e 
30  x  30  cm
2
)  para  um  feixe  de  fótons  de  10  MV,  em  várias  profundidades  de  um 
fantoma  de  água.  As  doses  no  eixo  central  foram  escalonadas  pelo  valor  de  PDP 
apropriado para as duas aberturas de campo. Fonte: (PODGORSAK, 2005) 
 
As  doses  absorvidas  foram  calculadas  dentro  de  células  distribuídas  em 
profundidade no fantoma para obtenção da PDD, e em células posicionadas lado a lado, 
em  planos  a  diferentes  profundidades,  para  obtenção  dos  perfis  laterais,  conforme 
ilustrado na figura 3.39. As células dispostas horizontalmente para obtenção dos perfis 
foram  definidas  no  MCNP  utilizando-se  a  estrutura  em  forma  de  lattices
23
.  Suas 
dimensões  foram  de  0,5  x  0,5  x  1,0  cm
3
.  Já  as células  utilizadas  para  cálculo  de PDD 
foram definidas individualmente, com dimensões variáveis em função da posição. Isto 
foi  feito  com  o  intuito  de  obter-se  uma  maior  discretização  da  curva  na  região 
compreendida  entre  a  superfície  e  o  ponto  de  máxima  dose  (região  de  build-up).  As 
diferentes dimensões utilizadas nessas células também estão assinaladas na figura 3.39. 
Em  todas  as  simulações  para  validação  de  PDDs  e  perfis  laterais  o  MLC  foi 
completamente  retraído.  As  PDDs  e  perfis  de  dose  calculados  foram  comparados com 
dados experimentais produzidos pelo fabricante do equipamento, também chamados de 
golden  data”,  os  quais  foram  acessados  através  da  colaboração  do  Dr  JURACI 
PASSOS, físico médico da clínica de radioterapia do Ingá, em Niterói, RJ. 
 
 
 
                                                     
23
 Arranjos de células prismáticas idênticas justapostas periodicamente 


125 
 
 
 
Figura  3.39  –  Fantoma  de  água  utilizado  para  obtenção  das  PDDs  e  perfis  de  dose. 
Notam-se os diferentes tamanhos de células utilizados para cálculo das doses absorvidas 
no eixo central. O conjunto de células repetitivas posicionadas lado a lado para obtenção 
dos perfis foi definido no MCNP utilizando lattices
 
3.8.2. Ajuste da fonte de elétrons – source tunning 
 
Para que os resultados calculados de PDD e perfis de dose sejam comparáveis 
aos  dados  experimentais,  dentro  de  uma  margem  de  tolerância  aceitável,  diversos 
pesquisadores lançaram mão em seus estudos de um procedimento de  “ajuste fino” dos 
parâmetros do feixe de elétrons primários, que consiste essencialmente em modificar o 
espectro  de  energia  e  a  distribuição  espacial  das  partículas  lançadas  contra  o  alvo  até 
que  as  respostas  calculadas  estejam  de  acordo  com  os  resultados  de  referência.  Dessa 
forma,  pode-se  garantir  que  as  respostas  do  modelo  computacional  representarão  de 
forma fidedigna o comportamento do acelerador real. 
Cabe  mencionar alguns  estudos  importantes  que  discutem  essa  abordagem  de 
ajuste do feixe de elétrons, como os de SHEIKH-BAGHERI e ROGERS (2002) e o de 
KEALL  et  al.  (2003).  Em  particular,  esse  último  apresenta  uma  fundamentação 
detalhada  sobre  como  determinar  os  parâmetros  de  fluência  inicial  dos  elétrons. 
Segundo  esses  pesquisadores,  de  forma  resumida,  três  são  os  fatores  principais 
considerados como determinantes para o comportamento da PDD e dos perfis laterais: 
a) a energia média dos elétrons primários, E
med
; b) o espalhamento radial dos elétrons, 
representado por seu FWHM
r
 (full width at half-maximum, ou largura à meia altura) e; 
c) a densidade do alvo, ρ
target
. O estudo de KEALL et al. sugere ainda que: 
-  A  energia  inicial  dos  elétrons  afeta  a  forma  do  perfil,  tanto  no meio  quanto 
nas bordas; 
0,5x0,5x0,95 cm
3
 
0,5x0,5x1,0 cm
3
 
0,5x0,5x0,667 cm
3
 
0,5x0,5x0,3175 cm
3
 
0,5x0,5x0,535 cm
3
 
0,5x0,5x0,2 cm
3
 
0,5x0,5x1,0 cm
3
 


126 
 
- Um aumento na energia média do feixe acentua a penetração da PDD (a dose 
máxima  ocorre  a  uma  profundidade maior)  e  diminui a  formação  de  “protuberâncias” 
nas bordas do platô dos perfis laterais, também conhecidas como “chifres” (horns); e 
- Um aumento no FWHM
r
 diminui os chifres dos perfis laterais. 
Por  sua  vez,  o  review  de  VERHAEGEN  e  SEUNTJENS  (2003b)  compilou 
diversos estudos sobre esse e outros assuntos, apresentando um resumo geral do método 
de ajuste dos parâmetros da fonte de elétrons, denominado por aqueles pesquisadores de 



Compartilhe com seus amigos:
1   ...   77   78   79   80   81   82   83   84   ...   110


©historiapt.info 2019
enviar mensagem

    Página principal