PAULO DE TARSO DALLEDONE SIQUEIRA
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Artigo IPEN-doc 30038 Heterogeneous physical phantom for I-125 dose measurements and dose-to-medium determination2024 - ANTUNES, PAULA C.G.; SIQUEIRA, PAULO de T.D.; SHORTO, JULIAN M.B.; YORIYAZ, HELIOPURPOSE: In this paper we present a further step in the implementation of a physical phantom designed to generate sets of “true”independent reference data as requested by TG-186, intending to address and mitigate the scarcity of experimental studies on brachytherapy (BT) validation in heterogeneous media. To achieve this, we incorporated well-known heterogeneous materials into the phantom in order to perform measurements of 125I dose distribution. The work aims to experimentally validate Monte Carlo (MC) calculations based on MBDCA and determine the conversion factors from LiF response to absorbed dose in different media, using cavity theory. METHODS AND MATERIALS: The physical phantom was adjusted to incorporate tissue equivalent materials, such as: adipose tissue, bone, breast and lung with varying thickness. MC calculations were performed using MCNP6.2 code to calculate the absorbed dose in the LiF and the dose conversion factors (DCF). RESULTS: The proposed heterogeneous phantom associated with the experimental procedure carried out in this work yielded accurate dose data that enabled the conversion of the LiF responses into absorbed dose to medium. The results showed a maximum uncertainty of 6.92 % ( k = 1), which may be considered excellent for dosimetry with low-energy BT sources. CONCLUSIONS: The presented heterogeneous phantom achieves the required precision in dose evaluations due to its easy reproducibility in the experimental setup. The obtained results support the dose conversion methodology for all evaluated media. The experimental validation of the DCF in different media holds great significance for clinical procedures, as it can be applied to other tissues, including water, which remains a widely utilized reference medium in clinical practice.Artigo IPEN-doc 29631 A versatile physical phantom design and construction for I-125 dose measurements and dose-to-medium determination2023 - ANTUNES, PAULA C.G.; SIQUEIRA, PAULO de T.D.; SHORTO, JULIAN M.B.; YORIYAZ, HELIOPURPOSE: In this paper we present a phantom designed to provide conditions to generate set of “true” independent reference data as requested by TG-186, and mitigating the scarcity of experimental studies on brachytherapy validation. It was used to perform accurate experimental measurements of dose of 125I brachytherapy seeds using LiF dosimeters, with the objective of experimentally validating Monte Carlo (MC) calculations with model-based dose calculation algorithm (MBDCA). In addition, this work intends to evaluate a methodology to convert the experimental values from LiF into dose in the medium. METHODS AND MATERIALS: The proposed PMMA physical phantom features cavities to insert a LiF dosimeter and a 125I seed, adjusted in different configurations with variable thickness. Monte Carlo calculations performed with MCNP6.2 code were used to score the absorbed dose in the LiF and the dose conversion parameters. A sensitivity analysis was done to verify the source of possible uncertainties and quantify their impact on the results. RESULTS: The proposed phantom and experimental procedure developed in this work provided precise dose data within 5.68% uncertainty (k = 1). The achieved precision made it possible to convert the LiF responses into absorbed dose to medium and to validate the dose conversion factor methodology. CONCLUSIONS: The proposed phantom is simple both in design and as in its composition, thus achieving the demanded precision in dose evaluations due to its easy reproducibility of experimental setup. The results derived from the phantom measurements support the dose conversion methodology. The phantom and the experimental procedure developed here can be applied for other materials and radiation sources.Artigo IPEN-doc 27765 Levantamento da curva CT-to-ED para CBCT e seu uso na estimativa de dose em tratamento radioterápico de próstata2020 - MELETTI, AMANDA F.; RIBEIRO, VICTOR A.B.; SIQUEIRA, PAULO T.D.; YORIYAZ, HELIO; SHORTO, JULIAN M.B.; NUNES, MAIRA G.; BARSANELLI, CRISTIANEA 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.Artigo IPEN-doc 26659 Estudo dos efeitos de composição e densidade de materiais tecido equivalentes na distribuição de dose longitudinal em protonterapia2019 - BRANCO, ISABELA S.L.; ANTUNES, PAULA C.G.; SIQUEIRA, PAULO T.D.; SHORTO, JULIAN M.B.; YORIYAZ, HELIOA 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.Artigo IPEN-doc 20609 Brachytherapyu dose measurements in heterogeneous tissues2014 - FONSECA, GABRIEL P.; LUVIZOTTO, JESSICA; COELHO, TALITA S.; ANTUNES, PAULA C.G.; RUBO, RODRIGO; SIQUEIRA, PAULO de T.D.; YORIYAZ, HELIOResumo IPEN-doc 08547 Spatial dose distribution determination in simple phantoms2002 - YORIYAZ, H.; SIQUEIRA, P.T.D.; SANTOS, A.; GUIMARAES, M.I.C.C.; GARCEZ, A.T.Artigo IPEN-doc 10739 Studies on the radial dose distribution for clinical electron beams of 9 and 16 MEV using Monte Carlo simulation2005 - YORIYAZ, H.; SIQUEIRA, P.T.D.; ZEVALLOS CHAVEZ, J.Y.; FURNARI, L.; POLI, M.E.R.Artigo IPEN-doc 16905 Construction tool and suitability of voxel phanton for skin dosimetry2011 - ANTUNES, PAULA C.G.; SIQUEIRA, PAULO T.D.; FONSECA, GABRIEL P.; YORIYAZ, HELIOArtigo IPEN-doc 14099 Reconstruction of segmented human voxel phantoms for skin dosimetry2009 - ANTUNES, PAULA C.G.; SIQUEIRA, PAULO de T.D.; YORIYAZ, HELIO; FONSECA, GABRIEL P.; REIS, GABRIELA; FURNARI, LAURAHigh-resolution medical images along with methods that simulate the interaction of radiation with matter, as the Monte Carlo radiation transport codes, have been widely used in medical physics procedures. These images provide the construction of realistic anatomical models, which after being coupled to these codes, may drive to better assessments of dose distributions on the patient. These anatomical models constructed from medical images are known as voxel phantoms (voxel - volume element of an image). Present day regular images are unsuitable to correctly perform skin dose distribution evaluations. This inability is due to improper skin discrimination in most of the current medical images, once its thickness stands below the resolution of the pixels that form the image. This paper proposes the voxel phantom reconstruction by subdividing and segmentating the elements that form the phantom. It is done in order to better discriminate the skin by assigning it more adequate thickness and actual location, allowing a better dosimetric evaluation of the skin. This task is an important issue in many radiotherapy procedures. Particular interest lays in Total Skin Irradiation (TSI) with electron beams, where skin dose evaluation stands as the treatment key point of the whole body irradiation. This radiotherapy procedure is under implementation at the Hospital das Clínicas da Universidade de São Paulo (HC-USP).Resumo IPEN-doc 16478 Clinical electron beam chracteristics investigations using the Monte Carlo method for absorbed dose determination2007 - YORIYAZ, H.; SIQUEIRA, P.; POLI, M.; FURNARI, L.; RUBO, R.; RODRIGUES, L.; FONSECA, G.