Estudo experimental e computacional de dosimetria utilizando o gel dosimétrico MAGIC-f

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Cavedini, Nícollas Gonçalves
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Escola Politécnica; Brasil; PUCRS; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• Palavras-chave em Português: Gel Dosimétrico; MAGIC-f; Acelerador Linear; Simulação de Monte Carlo; Geant4; Dosimetric Gel; Linear Accelerator; Monte Carlo Simulation; ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10001

A dosimetria com géis poliméricos combinada com simulações de Monte Carlo, resulta em uma análise mais realística para controle de qualidade em radioterapia. O objetivo deste estudo é investigar o uso do gel dosimétrico MAGIC-f para medidas de dose devido à irradiação de fótons de alta energia de um acelerador linear de radioterapia através de estudos experimentais e de simulações de Monte Carlo. Dois lotes de gel MAGIC-f foram produzidos e colocados em tubos de ensaios. As irradiações foram realizadas no acelerador linear Varian IX, utilizando fótons com energia de 6 MV, tamanho de campo 20x20 cm² e distância fonte-objeto de 94 cm. Foram avaliados dois lotes do gel dosimétrico MAGIC-f, com doses planejadas de 0, 2, 4, 6, 8, 10, 20 e 40 Gy para o primeiro lote e 0, 2, 4, 6, 10, 12, 14 e 16 Gy para o segundo lote. O sistema Quimera, do Geant4, foi utilizado para as simulações de Monte Carlo, modelando o acelerador linear Varian IX com a abertura dos colimadores para diferentes tamanhos de campo. Todas as simulações foram realizadas em clusters do Laboratório de Alto Desempenho da PUCRS. Para a validação da simulação do acelerador linear, foram modeladas aquisições de porcentagem de dose profunda (PDP), utilizando um phantom cúbico de 48 x 48 x 40 cm³ preenchido com água. As imagens por ressonância magnética foram adquiridas com as sequências Multi Spin Eco (MSE) e Spin Eco (SE), utilizando 11 ecos. Para a sequência MSE, os valores de sensibilidade de dose obtidos foram de 0,27225 e 0,22717 Gy-1s-1 com TR = 3 s para o primeiro e segundo lote. Utilizando TR = 10 s, os valores de sensibilidade de dose foram de 0,28127 e 0,22978 Gy-1s-1 para o primeiro e segundo lote. Para a sequência SE, os valores de sensibilidade de dose foram de 0,41967 e 0,41158 Gy-1s-1, com TR = 3 s para o primeiro e segundo lote. Os valores experimentais de PDP foram utilizados para a validação da simulação, apresentando diferenças máximas de 2,9% (10 x 10 cm²), 2,3% (20 x 20 cm²), 1,9% (30 x 30 cm²) e 1,5% (40 x 40 cm²), em relação aos valores experimentais. Conclui-se que a sequência SE de MRI apresentam uma maior sensibilidade de dose em relação à MSE. A sensibilidade e a linearidade do gel MAGIC-f estão em acordo com estudos previamente publicados. Observa-se uma tendência linear da dose depositada nos tubos com o aumento do número de partículas simulado, sendo necessário o uso da técnica de splitter para a obtenção de maiores doses nos tubos.