Estudo e desenvolvimento de um arranjo experimental de radioterapia espacialmente fracionada utilizando simulação Monte Carlo

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Franco, Flávia de Barros
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Colimador GRID; GRID collimator; Método Monte Carlo; Monte Carlo method; PENELOPE; Radiation therapy; Radioterapia; SFRT
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-08072025-115517/

A Radioterapia Espacialmente Fracionada (SFRT, do inglês Spatially Fractionated Radiation Therapy) apresenta regiões sucessivas de dose altas e baixas no volume tumoral. No entanto, a correlação entre a distribuição de dose e a resposta biológica em SFRT ainda não é totalmente compreendida, dificultando a otimização clínica da técnica e demandando mais estudos a nível radiobiológico. Diante desse panorama, este trabalho teve como objetivo estudar a distribuição de doses de colimadores para SFRT, conhecidos como colimadores GRID, e a implementação de um sistema de irradiação GRID para estudos em radiobiologia. Colimadores GRID de alumínio e latão foram construídos e acoplados a um equipamento de raios X industrial, variando o feixe de 50 a 120 kVp, para montagem do arranjo experimental. Filmes radiocrômicos Graphcromic EBT3 foram usados para obtenção dos perfis de dose do arranjo experimental. Além disso, foram realizadas simulações Monte Carlo, utilizando o pacote PENELOPE, para avaliação dos perfis de dose de colimadores GRID para a mesma variação de feixe, com diferentes materiais, diâmetros de furo e razões de fracionamento. A avaliação dos resultados foi baseada na razão vale-pico e na largura a meia altura (FWHM) dos perfis de dose obtidos tanto experimentalmente quanto nas simulações, além das porcentagens de dose em profundidade. Para os colimadores GRID de alumínio e latão com razão furo:blindagem 1:1 e furos de 3 mm, as RVP experimentais foram de 0,164 para o alumínio e 0,146 para o latão. Para as mesmas configurações testadas por simulação, os colimadores de cerrobend e chumbo mostraram resultados semelhantes, com RVPs de 0,031 para o feixe de 50 kVp. Tanto os resultados experimentais quanto por simulação mostraram RVP melhores com colimadores de materiais de número atômico mais alto (latão, cerrobend e chumbo). Os resultados deste estudo contribuem para o entendimento da dosimetria GRID, além da implementação de um sistema de irradiação experimental, permitindo estudos in vitro e em modelos animais e podendo contribuir para a ampliação da terapia SFRT na prática clínica.