Modelo paramétrico para o controle da geometria física dos feixes de íons pesados nos procedimentos de tratamento de câncer de pulmão - Chaves, Priscila (2008)
No presente trabalho apresenta-se a hadronterapia no contexto do tratamento de radioterapia, que utiliza feixes de íons pesados. Este último tem uma dose ideal para o tratamento de tumores no interior de órgãos humanos ej ou localizados próximos aos órgãos críticos. Além disso, este tipo de terapia aplica-se aos casos em que não há eficiência da radioterapia convencional com fótons ou elétrons. Os feixes de carbono ou prótons são utilizados não só para melhorar a irradiação do tumor, mas também para reduzir efeitos no tecido saudável adjacente a longo prazo, devido a uma menor deposição de energia. Nesta linha foi desenvolvido um modelo paramétrico para o controle físico da geometria dos feixes de íons pesados, utilizando um modelo em 2D para descrever o pulmão, bem como a anatomia tumoral. Além disso, a parametrização prevê um esquema para a varredura do feixe de partículas em três dimensões, que define a trajetória do feixe durante o processo de irradiação. Também foram realizados cálculos para a deposição de energia das partículas pesadas, ou seja, cálculo da energia liberada pelo feixe de partículas (prótons ou íons de carbono), em função da profundidade na penetração do tumor. Sabe-se que fótons ou elétrons depositam maiores doses enquanto "varrem" o tecido biológico, diferente de íons pesados ou prótons, que mostram uma acentuada deposição de energia no final (pico de Bragg) da trajetória das respectivas partículas, o que minimiza os efeitos destrutivos na região de tecidos saudáveis. Este fato é o argumento essencial para a escolha dessas partículas no tratamento de tumores. O controle geométrico do feixe é implementado por uma parametrização unidimensional, que orienta a partículas na superfície do tumor ou no interior de qualquer superfície definida, sendo este, um grau de liberdade suficiente para direcionar os feixes de íons pesados no acelerador.