Modelagem computacional de um acelerador linear e da sala



Baixar 5.1 Kb.
Pdf preview
Página93/110
Encontro30.04.2021
Tamanho5.1 Kb.
1   ...   89   90   91   92   93   94   95   96   ...   110
P
er
ce
n
tu
a

d
a
 d
o
se
 n
o
 e
ix
o
 
ce
n
tr
a

em
 D
m
á
x
 
Distância a partir da borda do campo (cm) 
Varian - medido
Stovall et al (1995)
Este trabalho - sem MLC
Este trabalho - MLC 10 x 10
Este trabalho - MLC retraído


149 
 
referência medidos pelo fabricante, as diferenças percentuais em relação aos resultados 
publicados  por  STOVALL  et  al.  vão  de  1,9%  (próximo  do  eixo  central,  no  platô)  até 
87,35%  (penumbra),  sendo  que  a  diferença  média  entre  as  medidas  disponíveis  é  de 
25,97%.  Esse  fato  vai  ao  encontro  das  observações  de  MUTIC  et  al.  (1999)  e, 
considerando  a  ausência  de  um  MLC  ou  de  maiores  detalhes  referentes  às  medidas 
feitas  por  STOVALL  et  al.  (como  as  incertezas  das  medidas,  não  informadas  na 
publicação citada),  sugere  que esses  resultados  possam  não  ser  suficientemente  exatos 
para  fins  de  comissionamento  de  equipamentos  ou  mesmo  validação  de  modelos 
computacionais  detalhados.  Por  outro  lado,  os  resultados  obtidos  pela  modelagem 
computacional criada neste trabalho concordam muito bem com os  dados de referência 
do fabricante em todas as regiões. Fora do campo, por exemplo, a diferença média entre 
os valores calculados e medidos é de apenas 3,97%. 
Para  além  das  medidas  fora  do  campo  feitas  pelo  fabricante,  só  foi  possível 
comparar os resultados calculados na presente modelagem, de forma direta, com os de 
STOVALL  et  al.  (1999).  Observa-se  no  gráfico  da  figura  4.7  que,  embora  todos  os 
resultados  calculados  diminuam  de  forma  aproximadamente  exponencial  com  o 
aumento  da  distância  ao  eixo,  conforme  esperado,  há  diferenças  significativas  em 
relação  aos  resultados  publicados  por  STOVALL  et  al..  A  mais  evidente  diferença 
ocorreu nas simulações com a presença do MLC. Em concordância com as observações 
feitas por MUTIC et al., a presença do MLC representou uma redução significativa nas 
doses absorvidas em todos os pontos medidos. Isso se deu porque cada banco de folhas 
do MLC (composto de tungstênio e demais materiais dos carriages, motores elétricos e 
componentes  eletrônicos)  funciona  como  uma  blindagem  adicional,  projetando  uma 
“sombra”  sobre  regiões  distantes  do  eixo  central.  Nas  simulações  realizadas  com  o 
MLC  retraído,  essa  “sombra”  se  projeta sobre  regiões  mais  afastadas  e  observa-se  no 
gráfico  da  figura  4.7  que  as  doses  medidas  na  região  entre  40  e  60  cm  da  borda  do 
campo  são  mais  atenuadas.  Já  nos  cálculos  realizados  com  o  MLC  ajustado  para  um 
campo  de  10  x  10  cm
2
  (coincidindo  com  o  campo  dos  jaws)  essa  atenuação  “extra” 
ocorreu na região entre 15 e 35 cm da borda do campo, aproximadamente. 
Os resultados das simulações sem a presença do MLC, que foi propositalmente 
removido  do  modelo  computacional  inicial  somente  para  fins  de comparação,  também 
apresentaram diferenças com relação à publicação de STOVALL et al., mas concordam 
muito  bem  com  os  dados  de  referência  do  fabricante.  A  diferença  média  entre  a 
modelagem deste trabalho e os dados de referência do fabricante para as doses medidas 
fora  do  campo  foi  de  3,5%,  ao  passo  que  essa  mesma  diferença  média  foi  de  47,7% 
comparando-se os dados calculados neste trabalho e os publicados por STOVALL et al. 
(diferença percentual mínimo de 6,1% e máxima de 68%). Nota-se ainda no gráfico da 
figura  4.7  que  o  comportamento  geral  das  doses  absorvidas  seguiu  a  redução 
aproximadamente  exponencial  com  o  aumento  da  distância  ao  eixo,  embora  com 
oscilações  atribuídas  às  heterogeneidades  (componentes  da  blindagem)  no  caminho 
percorrido pela radiação até a chegada ao local da medição. 
 


150 
 
Para  clarificar  a  questão  quanto  aos  dados  de  referência mais  adequados  para 
aceitação  da  validade  do  modelo  computacional  deste  trabalho,  recorreu-se  à  técnica 
alternativa  mencionada  na  seção  3.9.1  do  capítulo  anterior.  Dados  experimentais  de 
doses absorvidas  fora do campo de 10 x 10 cm
2
 em um fantoma de água sujeito a um 
feixe  de  fótons  de  um  equipamento  do  mesmo  tipo  operando  a  6  e  18  MV  estão 
disponíveis  na  literatura  (KRY  et  al.,  2006,  2007)  e  foram  utilizados  como  limites 
abaixo  e  acima  das  doses  absorvidas  para  o  mesmo  equipamento  operando  a  10  MV. 
Após as necessárias modificações no modelo (fonte, alvo e flattening filter), foi possível 
fazê-lo calcular com boa precisão as respostas esperadas para os feixes de 6 e 18 MV. 
Assim como feito anteriormente para o feixe de 10 MV, foram calculadas PDDs e perfis 
laterais de dose para as mesmas quatro aberturas de campo (4 x 4 cm
2
, 10 x 10 cm
2
 e 20 
x  20  cm
2
)  para  os  modelos  computacionais  operando  a  6  e  18  MV.  Os  resultados 
calculados  foram  comparados  com  dados  do  fabricante  (golden  data)  e  os  mesmos 
critérios de aceitação da tabela 3.4 foram utilizados para as regiões de build-up e build-
down  das  PDDs  (10%  e  2%,  respectivamente),  e  regiões  de  platô,  penumbra  e  bordas 
dos perfis laterais (3%, 10% e 30%, respectivamente). 
A  tabela  4.5  reúne  os  resultados  dos  erros  relativos  médios  calculados  por 
regiões  das  curvas  de  PDD  para  o  feixe  de  6  MV.  Observa-se  nos  gráficos  de  PDD 
(figuras 4.8, 4.10 e 4.12) e na tabela 4.5 que, para todos os campos, os erros relativos 
médios na região de build-up foram maiores que na região de build-down, assim como 
ocorrera  com  o  feixe  de  10  MV  e  pelas  mesmas  razões  anteriormente  mencionadas. 
Observa-se  também  na  tabela  4.5  que  o  campo  de  20  x  20  cm
2
  apresentou  resultados 
com  os  menores  erros  relativos  médios  (0,283%  na  região  de  build-up  e  0,240%  na 
região  de  build-down)  quando  comparado  aos  demais  campos,  ao  passo  que  as 
simulações  do  campo  de  4  cm    x  4  cm  forneceram  os  maiores  erros  relativos  médios 
(0,353%  na  região  de  build-up  e  0,315%  na  região  de  build-down).  As  causas  da 
influência  do  tamanho  de  campo  nos  erros  relativos  já  foram  mencionadas  no  item 
anterior. Os erros relativos para o feixe de 6 MV foram menores do que para os feixes 
de 10 MV porque foram obtidos a partir de um número maior de histórias. 
A profundidade de máxima dose D
max
 variou ligeiramente conforme a abertura 
de  campo  considerada.  A  tabela  4.6  resume  e  compara  os  valores  calculados  com  os 
medidos.  O  mesmo  método  empregado  para  o  cálculo  de  D
max
  no  feixe  de  10  MV  foi 
utilizado  para  o  feixe  de  6  MV.  Nota-se  na  tabela  4.6  que,  para  os  três  campos 
estudados, houve uma concordância muito boa entre os valores calculados e medidos. A 
maior  diferença  observada  entre  as  profundidades  calculadas  e  medidas  foi  de  2  mm 
para o campo 4 x 4 cm
2
. Para os demais campos a diferença foi inferior a 1 mm. 
Para  as  doses  na  região  de  build-up  as  diferença  percentuais  médias  entre  os 
valores  de  PDD  calculados  e  medidos  (excluindo  o  ponto  de  interface  ar/água)  foi  de 
1,53%, 2,84% e <0,01%, respectivamente para os campos de 4 x 4 cm
2
, 10 x 10 cm
2
 e 
20  x  20  cm
2
.  Na  região  de  build-down  a  diferença  local  média  foi  0,38%,  0,74%  e 
0,01%,  respectivamente  para  esses  mesmos  campos.  Esses  resultados  estão  resumidos 


151 
 
na  tabela  4.7  e  também  indicam  uma  concordância  muito  boa  com  os  valores  de 
referência. 
As  figuras  4.9,  4.11  e  4.13  comparam  os  resultados  calculados  e  medidos  de 
perfis  laterais  de  dose  às  profundidades  de  1,5  cm,  5,0  cm,  10,0  cm  e  20,0  cm  de 
profundidade para as diferentes aberturas de campo.  As diferenças médias locais estão 
resumidas na tabela 4.8. Todos os valores calculados para as três diferentes regiões dos 
perfis  (bordas,  penumbra  e  platô),  nas  quatro  profundidades,  para  as  três  diferentes 
aberturas de campo, atenderam aos critérios de aceitação previamente estabelecidos (3% 
no platô, 10% na penumbra e 30% nas bordas). 
O  procedimento  de  ajuste  do  feixe  elétrons  (source  tunning,  apresentado  no 
item 3.8.2) empregado para o feixe de 10 MV também foi utilizado para os feixes de 6 e 
18 MV. Os parâmetros das fontes de elétrons primários utilizadas estão apresentados na 
tabela 4.9. 
 
 
Figura 4.8 – Comparação da PDD calculada para o feixe de 6 MV, campo  4 x 4  cm
2

com dados experimentais medidos pelo fabricante (VARIAN Golden Data
 
0
0.002
0.004
0.006
0.008
0.01
0.012
0.014
0
20
40
60
80
100
120
0
5
10
15
20
25
30



Compartilhe com seus amigos:
1   ...   89   90   91   92   93   94   95   96   ...   110


©historiapt.info 2019
enviar mensagem

    Página principal