PAULO DE TARSO DALLEDONE SIQUEIRA

PAULO DE TARSO DALLEDONE SIQUEIRA

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Avaliação da sensibilidade do ArcCHECK na detecção de erros de posicionamento do MLC
2023 - BIAGIONI, FERNANDA G.; CAMPANELLI, HENRIQUE B.; RIBEIRO, VICTOR A.B.; SIQUEIRA, PAULO T.D.; SHORTO, JULIAN M.B.; SERANTE, ALEXANDRE R.
Técnicas modernas de tratamento como a técnica de Arcoterapia Volumétrica Modulada (VMAT, do inglês Volumetric Modulated Arc Therapy) têm sido amplamente utilizadas na prática clínica para diversas regiões de tratamento e a avaliação do efeito dosimétrico devido a erros de posicionamento do multileaf (MLC) tem sido estudada por alguns autores. O objetivo desse trabalho foi avaliar a sensibilidade do ArcCHECK em detectar erros de posicionamento do MLC em campos estáticos, em arcos estáticos e para planejamentos do AAPM TG-119 usando análise gamma com os critérios de 3%/3 mm, 3%/2 mm e 2%/2 mm. Os resultados encontrados sugerem que o ArcCHECK é sensível para detectar erros sistemáticos e randômicos maiores do que 2 mm, nos casos do AAPM TG-119 utilizando os critérios gamma de 3%/3 mm, 3%/2 mm 2%/2 mm. Porém usar apenas análise gamma possibilita que alguns erros não sejam detectados na prática clínica, se a porcentagem de pontos aprovados com índice gamma é maior que o índice de confiança da instituição.
Influence dosimetric study of different couches in radiotherapy treatments
2022 - DEL NERO, R.A.; EMILIOZZI, C.Z.S.; SIQUEIRA, P.T.D.; ANTUNES, P.C.G.; SERANTE, A.R.
Radiotherapy is a recommended procedure for 52% of cancer cases, in average, as one of the treatment forms, therefore, it is important for the clinical practice to investigate the affecting factors in dose distribution received by the patients, such as immobilization devices and treatment couch. With the introduction of treatments with modulated intensity techniques like IMRT and VMAT, the number of incidence fields used for patient treatment increased, making couch’s dosimetric effect more significant in these modalities. The attenuation data acquisition referring to the treatment couches, as well as the TPS data evaluation, show important parameters for the clinical practice because they influence what happens with the dose delivery during the treatment, ensuring a better quality and safety to the treatments. This research presents experimental results evaluating the couch’s impact in the treatments by a study of perturbation in the distribution of surface dose, and dose attenuation according to the gantry’s angle for the couches BrainLABTM, ExactTM and iBEAMTM. Then we propose better density values for the couches BrainLABTM and ExactTM for their inclusion in EclipseTM TPS. Lastly, we compare the dose difference considering the presence or not of couch in the planning. In conclusion, the beam’s attenuation increase by the couches and the doses alterations on the skin must be taken in consideration in the treatment planning process. It is of great relevance that each treatment center perform internal tests to determinate the best density values for available TPS.
Estudo dos efeitos de composição e densidade de materiais tecido equivalentes na distribuição de dose longitudinal em protonterapia
2019 - BRANCO, I.S.L.; ANTUNES, P.C.G.; SIQUEIRA, P.T.D.; SHORTO, J.M.B.; YORIYAZ, H.
A eficiência de procedimentos radioterápicos depende do equilíbrio entre o fornecimento de altas doses conformadas ao volume tumoral e a restrição das doses recebidas pelos tecidos e órgãos saudáveis circundantes. Sendo uma modalidade de radioterapia, a protonterapia destaca-se neste cenário por possuir vantagens dosimétricas, que, quando combinadas com avanços tecnológicos, permitem que um grande potencial na conformidade da distribuição de dose. Este trabalho visa contribuir em um estudo dosimétrico, especificamente considerando os efeitos da heterogeneidade devido à presença de materiais tecido equivalentes com diferentes densidades e composições químicas, de modo a analisar qual destes parâmetros exerce maior influência na distribuição de dose longitudinal. A metodologia desenvolvida neste trabalho foi baseada em simulações de Monte Carlo com o código GEANT4 (através da interface TOPAS). Os objetos simuladores cilíndricos representados foram compostos inteiramente por diversos materiais tecido-equivalentes. Três grupos de estudo guiaram as simulações, o primeiro manteve a composição e densidade originais dos materiais, ao seguinte foi atribuída a todos os materiais heterogêneos a mesma densidade da água, mas mantiveram-se suas composições químicas originais; e por fim, foram realizadas simulações com as densidades originais dos materiais heterogêneos e composição química da água para todos os casos. Através da análise da distribuição de dose longitudinal variando com a profundidade, foi possível observar o comportamento da influência dos parâmetros de composição e densidade no alcance do feixe (d90) para os diferentes materiais e energias analisados. O estudo mostrou que, o efeito que a densidade dos materiais tecido equivalentes exerce sobre a deposição de dose é mais expressivo que o efeito de sua composição. A maior exatidão no range de tratamento permite evitar uma sub ou sobre dosagem da área irradiada. Esta é uma das diversas linhas de pesquisa que contribuem para a diminuição das incertezas em protonterapia.
Análise da sensibilidade do ArcCHECK®
2019 - MAZER, AMANDA C.; SHORTO, JULIAN M.B.; SIQUEIRA, PAULO T.D.; NAKANDAKARI, MARCOS V.N.; RIBEIRO, VICTOR A.B.; YORIYAZ, HELIO
Este artigo apresenta uma análise da sensibilidade do sistema dosimétrico ArcCHECK, através de comparações entre medidas experimentais envolvendo alguns tipos de deslocamentos mecânicos e medidas de uma referência fixa. O ArcCHECK é um sistema que contém 1386 diodos dispostos de forma helicoidal e que permite realizar medições para Controle de Qualidade de técnicas de radioterapia mais modernas e complexas. Foram feitas algumas medidas iniciais de repetibilidade e de linearidade e, em sequência, análises da capacidade do dispositivo em identificar erros de deslocamentos em diferentes direções, bem como a visualização de efeitos da resolução dos diodos. Foram encontradas diferenças consideráveis nos valores de dose entre deslocamentos pequenos e a referência. Também foram observadas deformações nas curvas de isodose para determinados ângulos de irradiação do sistema. O ArcCHECK foi considerado bastante sensível, dada a metodologia de análise, porém deve ser utilizado com cautela quando posicionado para realizar Controle de Qualidade.
Levantamento da curva CT-to-ED para CBCT e seu uso na estimativa de dose em tratamento radioterápico de próstata
2020 - MELETTI, AMANDA F.; RIBEIRO, VICTOR A.B.; SIQUEIRA, PAULO T.D.; YORIYAZ, HELIO; SHORTO, JULIAN M.B.; NUNES, MAIRA G.; BARSANELLI, CRISTIANE
A fim de estimar a dose em pacientes em tratamento radioterápico de próstata, foi levantada a curva CT-to-ED para o sistema kv-CBCT XVI da Elekta e aplicado um método de sua correção para a região específica da pelve. O levantamento da curva foi feita por meio dos fantomas CatPhan® 503 e CIRS Pelvic e, para a sua correção, foram utilizadas as imagens de CBCT de 8 pacientes selecionados. A curva foi validada por meio de comparações entre a qualidade dos planejamentos calculados na Tomografia de Referência e na Tomografia de Feixe Cônico. Foram avaliados os histogramas de dose-volume (DVHs) e as distribuições de dose pelo critério gama – 3% e 3mm nos casos VMAT e 2% e 2mm nos 3D. Após a correção da curva, a diferença do cálculo da dose entre a CBCT e a CT de referência diminuiu, em média, de 4,7%±0,8% para 1,7%±1,1% nos planejamentos VMAT e de 3,2%±1,7% para 1,9%±1,6% nos planejamentos 3D. As aprovações nas análises gama subiram, em média, de 80,6%±3,5% para 99,1%±0,5% (VMAT) e de 84,3%±4,2% para 98,9%±1,0% (3D). Uma vez garantida a acurácia do cálculo na CBCT, a curva pode ser utilizada para verificar se a dose diariamente entregue ao paciente condiz com aquela que foi planejada e, caso contrário, ele pode ser beneficiado de replanejamento (e de compensação da dose) nas frações remanescentes de seu tratamento.
Estudo dos efeitos de composição e densidade de materiais tecido equivalentes na distribuição de dose longitudinal em protonterapia
2019 - BRANCO, ISABELA S.L.; ANTUNES, PAULA C.G.; SIQUEIRA, PAULO T.D.; SHORTO, JULIAN M.B.; YORIYAZ, HELIO
A eficiência de procedimentos radioterápicos depende do equilíbrio entre o fornecimento de altas doses conformadas ao volume tumoral e a restrição das doses recebidas pelos tecidos e órgãos saudáveis circundantes. Sendo uma modalidade de radioterapia, a protonterapia destaca-se neste cenário por possuir vantagens dosimétricas, que, quando combinadas com avanços tecnológicos, permitem que um grande potencial na conformidade da distribuição de dose. Este trabalho visa contribuir em um estudo dosimétrico, especificamente considerando os efeitos da heterogeneidade devido à presença de materiais tecido equivalentes com diferentes densidades e composições químicas, de modo a analisar qual destes parâmetros exerce maior influência na distribuição de dose longitudinal. A metodologia desenvolvida neste trabalho foi baseada em simulações de Monte Carlo com o código GEANT4 (através da interface TOPAS). Os objetos simuladores cilíndricos representados foram compostos inteiramente por diversos materiais tecido-equivalentes. Três grupos de estudo guiaram as simulações, o primeiro manteve a composição e densidade originais dos materiais, ao seguinte foi atribuída a todos os materiais heterogêneos a mesma densidade da água, mas mantiveram-se suas composições químicas originais; e por fim, foram realizadas simulações com as densidades originais dos materiais heterogêneos e composição química da água para todos os casos. Através da análise da distribuição de dose longitudinal variando com a profundidade, foi possível observar o comportamento da influência dos parâmetros de composição e densidade no alcance do feixe (d90) para os diferentes materiais e energias analisados. O estudo mostrou que, o efeito que a densidade dos materiais tecido equivalentes exerce sobre a deposição de dose é mais expressivo que o efeito de sua composição. A maior exatidão no range de tratamento permite evitar uma sub ou sobre dosagem da área irradiada. Esta é uma das diversas linhas de pesquisa que contribuem para a diminuição das incertezas em protonterapia.
Princípios e aplicações da terapia por captura de nêutrons por boro
2019 - SIQUEIRA, PAULO T.D.; YORIYAZ, HELIO; SHORTO, JULIAN M.B.; CAVALIERI, TASSIO A.
A terapia por captura de nêutrons (neutron capture therapy — NCT) é uma técnica radioterápica bimodal com princípios de funcionamento muito vantajosos para o tratamento de cânceres difusos. Contudo, apesar dessa vantagem conceitual e de sua primeira proposição já exceder 80 anos, essa técnica ainda não se encontra consolidada na comunidade clínica internacional como proposta terapêutica. Esse insucesso em seu estabelecimento não tem impedido que diversos grupos de pesquisa de diversos países do mundo invistam tempo e recursos em seu desenvolvimento. Neste texto apresentamos brevemente um histórico da NCT e dos principais desafios enfrentados pelos diversos grupos de pesquisas, uma comunidade de entusiastas da técnica, no seu desenvolvimento e na consolidação terapêutica da sua vertente mais estudada, a boron neutron capture therapy (BNCT). É apresentado também um resumo dos principais resultados alcançados com a técnica, além de um breve relato dos estudos realizados na instalação experimental de BNCT no Brasil.
Interpolation studies of a 3D dosimetric system for quality assurance in radiation therapy
2019 - MAZER, AMANDA C; SHORTO, JULIAN M.B.; SIQUEIRA, PAULO T.D.; NAKANDAKARI, MARCOS V.N.; RIBEIRO, VICTOR A.B.; YORIYAZ, HELIO
With the evolution of radiation therapy techniques, treatments have become increasingly accurate. To ensure a good quality assurance program for modern equipment, Sun Nuclear Corporation has developed ArcCHECK, a 3D dosimetric system, which contains 1386 helically arranged diodes within a PMMA cylindrical structure. The outputs of this system show, in addition to dose values acquired directly from the diodes, also matrices with interpolated dose values, in order to provide values at more than 5000 points for quality assurance. The main purpose of this work is to analyze the interpolated dose values provided by ArcCHECK. For this, simple measurements were taken with ArcCHECK, with a 10x10 cm2 static field of 6 MeV photons and 100 MU. A algorithm for MATLAB software was also developed so that it was possible to interpolate crude dose values obtained from the diodes and compare them with the values interpolated by the dosimetric system software. Significant dose differences values were found in the relative dose difference between the matrices interpolated by the algorithm and by ArcCHECK. The method used by this dosimetric system presented a diode selection pattern for the interpolation and different when compared to the developed method, even if both were calculated in the 2D plane, based on the dose map acquired by ArcCHECK.
Computational model of a 3D dosimetry system - ArcCHECK®
2019 - MAZER, A.C.; NAKANDAKARI, M.V.N.; RIBEIRO, V.A.B.; SIQUEIRA, P.T.D.; SHORTO, J.M.B.; YORIYAZ, H.
Ionizing radiation therapies have been improving over the years, becoming more specific for each patient. Thereby, as the treatment planning system (TPS) complexities increases, the quality assurance (QA) methods have to be in constant evolution. One of the techniques that demand great complexity is the Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT), and one possible way to VMAT commissioning is using 3D dosimetry systems. Recently a new 3D dosimetry system called ArcCHECK had been developed and commercialized mainly for VMAT quality assurance. It is water-equivalent and composed by an array of 1386 diodes arranged in a helical pattern. Since simulation methods, like Monte Carlo method, ensure highly accurate results, MCNP (A General Monte Carlo N-Particle Transport Code System) is totally reliable for problems that involve radiation transport. This work presents two computational models for Monte Carlo simulations to predict detection responses in the QA procedure using the ArcCHECK. The computational models were validated comparing the system responses obtained from MCNP6 simulations against measured responses due to a 6 MeV clinical photon beam from a Linear Accelerator. 2D dose maps were reported here with good agreement between simulated and measured values.
Utilização de filmes radiográficos para estudos dosimétricos em radioterapia com feixes de elétrons
2007 - SOUZA, GREGORIO S. de; SIQUEIRA, PAULO de T.D.