Estudo de simulações Monte Carlo de curvas de PDP para diferentes energias de fótons com MCNP em um frasco de solução Fricke

Abstract

Introdução: O uso de fótons de diferentes energias na radioterapia é fundamental para ajustar a dose de radiação de acordo com a profundidade do tumor e minimizar os efeitos colaterais em tecidos saudáveis próximos. Fótons de baixa energia depositam a maior parte de sua energia perto da superfície do corpo, enquanto fótons de alta energia podem penetrar mais profundamente. A solução Fricke gel é um material ideal para uso como phantom, pois possui densidade próxima à da água e permite a dosimetria a partir do aumento da concentração de Fe3+ causada pela irradiação. Além disso, essa solução pode ser utilizada para dosimetria na área de radioterapia. O software MCNP é amplamente utilizado na simulação de transporte de radiação. Neste trabalho, será realizado um estudo da dependência energética da solução Fricke a partir da ferramenta MCNP ao simular diferentes energias de fótons. Materiais e Métodos: O MCNP foi utilizado na sua versão 6.2, simulando uma fonte em formato de disco com raio de 5,0 cm, com espectros continuos de 6 MeV, 11 MeV, 15 MeV e valores discretos de 1,17 MeV e 1,33 MeV para o 60Co, emitindo radiação de forma monodirecional a uma distância de 100 cm do frasco. O frasco, por sua vez, consistia de um cilindro de PET com 7 cm de comprimento, 2,5 cm de raio e 0,05 cm de espessura, preenchido com solução de Fricke gel. Os resultados foram obtidos por meio do tally *F8, usado para calcular a deposição de energia em MeV em cada um dos 69 pontos dentro do frasco. Resultados e Discussões: A curva de PDP resultado da simulação em fótons de diferentes energias mostra um deslocamento da região de build up. O deslocamento ocorre por a interações eletromagnéticas dos fótons em energias mais altas ocorrerem em uma maior profundidade no material. Conclusões: Conclui-se que esse deslocamento da região de build up na solução Fricke pode ser de interesse com o objetivo de aumentar a profundidade da dose máxima. Essas simulações poderão ser repetidas e comparadas com a ferramenta TOPAS e experimentos clínicos.