Metodologia de dosimetria por imagem de tomografia óptica em radioterapia com FXG e phantom de cabeça-pescoço impresso em 3D

Abstract

O presente trabalho descreve o desenvolvimento e a validação de uma metodologia de dosimetria tridimensional (3D) para planejamento de radioterapia, utilizando o dosímetro Fricke Xilenol Gel (FXG) modificado, lido por tomografia computadorizada óptica (TCO), inserido em um objeto simulador antropomórfico de cabeça e pescoço impresso em 3D. Inicialmente, foram calibrados os dosímetros FXG para feixes clínicos de fótons de 6 MeV e radiação gama de cobalto-60. A curva de calibração do Co-60 apresentou função linear D = 17,1 · μ - 1,5 · 10-8, com dose variando de 4,3 Gy a 5,2 Gy. Para fótons de 6 MeV, a curva resultou em D = 21,2 · μ - 9,6 · 10-9, com dose variando de 4,15 Gy a 5 Gy, permitindo a conversão precisa da atenuação óptica em dose absorvida. Irradiações com filtros de chumbo mostraram redução da dose conforme o aumento do número de filtros, com valores de 4,44 Gy para 5 filtros, 4,30 Gy para 7 filtros e 4,06 Gy para 9 filtros em furos centrais. Irradiações planejadas no Linac 6EX geraram mapas de dose e curvas de isodose, onde se observou as dose nas regiões alvo do FXG. O desenvolvimento do objeto simulador envolveu manipulação de imagens DICOM no 3D Slicer e Meshmixer, seguida de impressão segmentada em filamentos ABS e XCT-A, e preenchimento com cera odontológica, com custo total de R$1.170,65. O programa de automação em Python permitiu desde a seleção de linhas para cálculo da curva de calibração até a geração de mapas de dose e isodoses tridimensionais, facilitando a análise completa a partir dos mapas de dose do FXG e servindo de guia para estudos futuros.