Modelagem computacional de um acelerador linear clínico para análise dosimétrica de campos pequenos na radioterapia
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Autores IPEN
Orientador
Julian Marco Barbosa Shorto
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Resumo
Esta tese teve, como objetivo, a construção de um modelo computacional de um acelerador linear clínico em condição de campos pequenos. Para isso, utilizou-se duas metodologias distintas: uma de ajuste manual de parâmetros e outra de ajuste automatizado, a partir do desenvolvimento de um Algoritmo de Nelder-Mead, aplicado ao código MCNP6, chamado de AutoOptMCNP. Os parâmetros ajustados dizem respeito à fonte virtual, ao filtro aplainador (FF) e às jaws. A reprodutibilidade do método foi avaliada comparando-se distribuições de dose, simuladas e experimentais, para dois aceleradores distintos: um Varian Clinac 2100CD (6 MV) e um Varian Clinac 6EX (6 MV). Os dados de referência foram baseados em medidas experimentais, de PDP e perfil, de um diodo IBA Razor e de um filme radiocrômico EBT3. As irradiações foram configuradas utilizando-se os tamanhos de campo de 0,5 x 0,5, 1 x 1, 2 x 2, 4 x 4 e 10 x 10 cm2, com perfis de dose lateral medidos nas profundidades de 1,5 cm e 10 cm. Os resultados encontrados mostram uma excelente concordância entre modelo e referência, quando aplicado o ajuste automatizado de parâmetros. Com relação às curvas de perfil de dose lateral do diodo IBA Razor, uma taxa de aprovação de 100% dos pontos pode ser encontrada, a partir de um índice gama local, com critério de passagem 2%/2mm, para todos os tamanhos de campo, em todas as profundidades. O desempenho se repetiu quando foi utilizado o critério de passagem 1%/1mm, exceto para os campos de 4 x 4 e 10 x 10 cm2, que apresentaram um γlocal de até 98,29% e 76,04%, respectivamente. Já as curvas de PDP, por sua vez, mostraram um ótimo desempenho, mesmo nas regiões de alto gradiente de dose, como as regiões de build up, penumbra e umbra, sendo recorrente diferenças relativas menores que ±2%. Ainda, salienta-se que, estes resultados, só foram possíveis de serem obtidos devido à metodologia MDADE, que viabilizou que uma execução que demoraria, aproximadamente, algumas dezenas ou centenas de anos, fosse finalizada em alguns dias ou horas. Assim, conclui-se que os modelos computacionais construídos reproduziram adequadamente as condições de campos pequenos e largos da radioterapia. Além disso, abre-se a possibilidade da utilização do programa AutoOptMCNP ser direcionado a outras aplicações, que tenham por objetivo estimar parâmetros físicos de interesse, através do transporte da radiação na matéria, para construção de modelos computacionais.
Como referenciar
SOUZA, CLAYTON H. de. Modelagem computacional de um acelerador linear clínico para análise dosimétrica de campos pequenos na radioterapia. Orientador: Julian Marco Barbosa Shorto. 2024. 255 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2024.tde-11122025-114736. Disponível em: https://repositorio.ipen.br/handle/123456789/49547. Acesso em: 09 Apr 2026.
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