AbstractsBiology & Animal Science

Monte Carlo LINAC simulations using PRIMO for IMRT Treatment Verification

by Vanessa Cristina Pita




Institution: Universidade de Lisboa
Department:
Year: 2016
Keywords: Radioterapia; IMRT; Simulações de Monte Carlo; PRIMO; Teste do índice gama; Teses de mestrado - 2016; Departamento de Física
Posted: 02/05/2017
Record ID: 2088370
Full text PDF: http://www.rcaap.pt/detail.jsp?id=oai:repositorio.ul.pt:10451/24666


Abstract

Tese de mestrado integrado, Engenharia Biomédica e Biofísica (Perfil de Radiações em Diagnóstico e Terapia)Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2016 As simulações de Monte Carlo são consideradas o método mais eficiente para executar cálculos de dose absorvida em radioterapia externa, porque fornecem uma descrição muito detalhada e completa dos campos de radiação e do transporte de partículas nos tecidos. Existem atualmente vários códigos de Monte Carlo neste contexto, mas este trabalho focar-se-á no PRIMO. O principal objetivo com o desenvolvimento deste projeto é mostrar que o PRIMO é uma ferramenta com enorme potencial para simular tratamentos de IMRT, e que por esta razão pode ser muito útil na verificação clínica destes tratamentos. A radioterapia de intensidade modulada (IMRT, do inglês Intensity-Modulated Radiation Therapy), resulta da evolução da técnica de radioterapia conformacional tridimensional (3D-CRT, do inglês Three-Dimensional Conformal Radiotherapy). Esta veio acrescentar à conformação geométrica do feixe de radiação, a capacidade de modulação da intensidade do mesmo. Por ser extremamente precisa a aplicação de um feixe de radiação nesta técnica, é possível aplicarem-se elevadas doses de radiação ao tumor, preservando ao máximo os tecidos saudáveis. Contudo, esta técnica requer um planeamento mais complexo e um maior número de profissionais envolvidos desde o planeamento até à execução do tratamento. Antes de ser efetuado um tratamento de IMRT é necessário fazer uma verificação precisa da dose que será administrada ao paciente, recorrendo a ferramentas de garantia do controlo da qualidade. Com estas, são comparadas as distribuições de dose adquiridas com um fantôma com as simuladas no sistema de planeamento do tratamento. Para que o tratamento seja aplicado a um paciente, é necessário que a compatibilidade seja superior a 95%, utilizando um índice gama a 3% e 3mm, o que não ocorre sempre. Quando este nível de concordância não é atingido é necessário analisar o que influenciou esse resultado, e por vezes refazer o plano de tratamento, sem que grandes conclusões acerca desta não concordância sejam apontadas. Uma vez que, para realizar estes testes, é utilizada uma matriz com várias câmaras de ionização separadas entre si, neste caso em concreto, uma matriz com 729 câmaras de ionização separadas por 1 cm, é associado a esta medição um dado erro. Este erro poderá estar, por vezes, na origem da não concordância entre o planeamento efetuado e a sua irradiação num fantoma. Por esta razão, nestas situações, seria interessante a existência de um método alternativo de teste para contrapor estes resultados, como por exemplo aqueles que têm por base os cálculos de Monte Carlo, tal como é o caso do PRIMO. O PRIMO é um programa de simulações de Monte Carlo, que tem por base o código PENELOPE. Este permite que sejam calculadas distribuições de dose em fantômas ou num paciente, com a precisão característica dos métodos de Monte Carlo. Contudo, contrariamente ao que acontece com a maioria dos programas… Advisors/Committee Members: Santos, João Miranda, Peralta, Luís Filipe dos Santos Garcia, 1961-.