LUCAS VERDI ANGELOCCI
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Tese IPEN-doc 29241 Caracterização dosimétrica de uma nova fonte oftálmica de Irídio-192 usando métodos experimentais e simulações de Monte Carlo2022 - ANGELOCCI, LUCAS V.Aplicadores contendo sementes com núcleos radioativos são utilizados na braquiterapia oftálmica, para tratamento de câncer ocular, em um processo cirúrgico onde são suturados ao globo ocular do paciente por certo período de tempo, planejado para entregar a dose determinada ao alvo. Um novo modelo de semente para uso em braquiterapia oftálmica de produção nacional foi desenvolvido no Laboratório de Produção de Fontes para Radioterapia do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, de forma que o custo final da semente será menor do que o custo de importação de um modelo internacional, ampliando sua possibilidade de uso. Para que a semente possa ser usada de forma segura na prática clínica, foi realizada uma caracterização dosimétrica da mesma seguindo os protocolos do Task Group 43 da American Association of Physicists in Medicine. Neste trabalho o cálculo dosimétrico foi realizado por três vias diferentes: dosimetria termoluminescente, com filmes radiocrômicos, e por simulações de Monte Carlo; comparando-as para validar os resultados, que se mostraram compatíveis para a maioria dos pontos analisados. Também foram realizadas análises para além daquelas propostas pelo protocolo, como comparações com outras fontes comerciais, avaliação do efeito no perfil de dose da variação de parâmetros de produção da fonte, e estimativas de dose no olho humano. Seus resultados foram discutidos com base na aplicação clínica pretendida, embasando com dados a discussão a respeito do Irídio-192 ser utilizado de forma viável e segura como radioisótopo para o tratamento em braquiterapia oftálmica.Artigo IPEN-doc 26136 End-weld thickness variation effects on dose rate for a new ir-192 brachytherapy source2019 - ANGELOCCI, LUCAS V.; NOGUEIRA, BEATRIZ R.; ABREU, RODRIGO T.; ZEITUNI, CARLOS A.; ROSTELATO, MARIA E.C.M.Brachytherapy is a form of radiation therapy that uses small sealed sources close to the tumor to deliver a high dose to target while keeping dose on neighboring healthy tissues as low as possible. A wide variety of radionuclides and different sources are available for brachytherapy, each with his own unique geometry. The Laboratory of Sources Production for Radiotherapy (IPEN/CNEN) developed a new Ir-192 seed for eye tumor treatment that is currently under dosimetric definition. This work is part of a larger project that aims the full dosimetry of this new source, but rather than calculate the usual parameters proposed by the American Association of Physicists in Medicine, the specific contribution to the dose rate of a usually not considered factor was investigated under a statistical approach: end-weld thickness variation, which is important due to this source being welded by an in-house method. Its effects were investigated using the Monte Carlo radiation transport code MCNP4C and an in-house routine programmed with MATLAB® to analyze the data. Final results are presented as a mean value for dose rate at different points of interest and their associated standard deviations. The results are discussed based on the influence of said parameter on different points around the source.Artigo IPEN-doc 25055 Mesh-based human eye anatomy for Monte Carlo dose calculation2018 - ANGELOCCI, LUCAS V.; YORIYAZ, HELIOPurpose: The purpose of this work is to explore the capability of the MCNP6 unstructured mesh geometry resources to create an eye and tumor anatomic model for ophthalmic brachytherapy dosimetry. Methods: Abaqus/CAE software was utilized to construct three anatomic eye models using first order tetrahedral mesh elements: a model with a 2 cm in diameter deep tumor; a model with a 1.2 cm in diameter deep tumor; and a model with a 1.2 cm superficial tumor. 2 cm and 1.2 cm COMS applicators fully loaded with Amersham 6711125I seeds were coupled to the eye models for dose calculation using the MCNP6 code. The dose values in the structures of the eye were compared to those obtained using analytical models. Results: Unstructured mesh model has small differences (maximum of 3.4%) in the mass values of the components of the eye comparing to those obtained in the analytical model. Excluding the optical nerve wall, all dose differences were beneath 4% for all structures. The overall dose in the eye agrees within 2% between different models. Conclusions: The feasibility of using unstructured mesh based geometries to model fine structures of the eye has been verified in this study. It was possible to create adequately the anatomic model of the human eye with reproducible dose values compared to reference values.Dissertação IPEN-doc 21980 Estudo de casos clínicos em radioterapia através do sistema de planejamento AMIGOBrachy2016 - ANGELOCCI, LUCAS V.O sucesso de uma radioterapia depende do correto planejamento da dose a ser entregue ao volume alvo. Na braquiterapia, modalidade da radioterapia onde um radioisótopo selado é implantado intracavitariamente ou intersticialmente no paciente, há menos avanços em sistemas de planejamento de tratamento computacionais do que na teleterapia, amplamente mais utilizada nos serviços típicos. Porém, a braquiterapia, quando aplicável, é preferível por poupar tecidos sadios vizinhos de uma dose desnecessária. O AMIGOBrachy, um sistema de planejamento para braquiterapia de interface amigável, compatibilidade com outros sistemas comerciais em uso e integrado ao código MCNP6 (Monte Carlo N-Particle Transport Code v. 6) foi desenvolvido no Centro de Engenharia Nuclear do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (CEN-IPEN) e atualmente está em processo de validação. Este trabalho contribuiu para este processo, avaliando três diferentes casos clínicos através do AMIGOBrachy com o formalismo do TG43 da AAPM (Associação Americana de Física Médica), protocolo que rege a dosimetria em braquiterapia, e comparando seus resultados com as distribuições de dose calculadas por outros sistemas comerciais consagrados: Varian BrachyVision TM (Varian Medical Systems; Palo Alto, CA, EUA) e Nucletron Oncentra® (Elekta; Estocolmo, Suécia). Os resultados obtidos estão dentro de uma faixa de concordância de ±10%, estando mais discrepantes em regiões muito próximas do aplicador, onde os sistemas de planejamento comerciais e o AMIGOBrachy divergem devido aos diferentes métodos de cálculo. Em pelo menos dois terços da região de interesse, porém, a dose concordou em uma faixa de ±3% para os três casos. Também foram realizadas simulações utilizando o formalismo do TG186 da AAPM, que considera heterogeneidades no tecido, para avaliar o impacto dos mesmos na dose. Em adição ao processo de validação, também foi realizado um estudo em braquiterapia oftálmica para posterior inserção de um módulo adicional ao AMIGOBrachy; para isso, um modelo de olho humano foi desenvolvido utilizando geometria UM (Unstructured Mesh), para validação com o código MCNP6, que apenas nesta versão demonstra um novo recurso capaz de simular uma geometria híbrida: parcialmente analítica, parcialmente UM. O modelo considera dez diferentes estruturas no olho humano: esclera, coroide, retina, corpo vítreo, córnea, câmara anterior, lente, nervo óptico, parede do nervo óptico, e um tumor definido de forma arbitrária crescendo da superfície externa do globo ocular em direção ao seu centro. Os resultados foram comparados com um modelo de olho puramente analítico modelado com o MCNP6 e tomado como referência. Os resultados foram satisfatórios em todas as simulações desenvolvidas, exceto para as estruturas do nervo óptico e sua parede, que devido ao seu pequeno tamanho e distância da fonte, mostraram erros relativos maiores, mas ainda menores que 10%, e não representam problema de preocupação clínica uma vez que recebem doses muito pequenas. Discutiu-se também a eficácia e problemas encontrados nessa nova capacidade do código MCNP de simular geometrias híbridas, uma vez que é recente e ainda apresenta deficiências, que tiveram que ser contornadas no presente trabalho.Artigo IPEN-doc 21052 Human eye analytical and mesh-geometry models for opthtalmic dosimetry using MCNP62015 - ANGELOCCI, LUCAS V.; FONSECA, GABRIEL P.; YORIYAZ, HELIO