Estudo das características dosimétricas de um Dispositivo Eletrônico de Aquisição de Imagem Portal (DEAIP) para uso na dosimetria e controle de qualidade em radioterapia

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Barbi, Gustavo Lazzaro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Dosimetria portal; Imagem; lmage; Portal dosimetry; Radioterapia; Radiotherapy
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17138/tde-25012024-160245/

Em radioterapia (RT), o uso de imagens médicas tem sido de fundamental importância para a identificação de alvos, delineamento de estruturas anatômicas, planejamento e verificação do tratamento clínico. A evolução no uso destas imagens possui uma estreita relação com os avanços dos métodos de aquisição de imagens diagnósticas que vem sendo adaptadas para a área de RT. O uso de imagens médicas, para a verificação do tratamento em tempo real, aliado a verificação da distribuição de dose por dosimetria pontual e bidimensional (2D) constituem ferramentas fundamentais para a execução de um tratamento radioterápico mais seguro e preciso, possibilitando inclusive que intervenções em nível de pré-tratamento ou mesmo durante o tratamento sejam realizadas no intuito de garantir a manutenção dos resultados do planejamento quanto à localização e a distribuição de dose. Este trabalho tem enfoque no estudo e caracterização de um DEAIP de silício amorfo (Optivue 500), acoplado a um acelerador linear clínico (ALC) de megavoltagem (Siemens Medical Solutions, Munique - Alemanha), com relação a suas propriedades dosimétricas. Um dos objetivos principais é a conversão das imagens planares obtidas com o DEAIP em matrizes de distribuição de dose bidimensionais (2D), para que possam ser utilizadas na verificação dosimétrica dos planejamentos clínicos conformacionais dos pacientes que serão submetidos ao tratamento radioterápico. O potencial do DEAIP como uma ferramenta auxiliar para análise da distribuição de dose em planejamentos clínicos de radioterapia de intensidade modulada (IMRTI), também foi abordado neste trabalho como uma extensão do objeto principal de estudo. Para a caracterização dosimétrica do DEAIP convertendo-o em um dosímetro, foram definidas as características de reprodutibilidade de sinal de longo prazo, linearidade de sinal com respeito à dose, dependência de resposta em relação ao tamanho de campo de radiação, o perfil de campo, ou seja, a distribuição de dose 2D e a calibração do valor médio de pixels ao redor do centro do campo. Todos os resultados obtidos nesta caracterização estão de acordo com aqueles encontrados na literatura. Estes parâmetros foram então utilizados em um algoritmo para a conversão dos valores de pixels em dose através do uso de uma planilha eletrônica criada em Excel. Um software comercial de análise de distribuição de dose 2D, OmniPro-l\'mRT (IBA Dosimetry, Schwarzenbruck, Alemanha) foi utilizado nas verificações de concordância entre os dispositivos de medida. Também foi desenvolvida uma ferramenta no software MATLAB (The Mathworks lnc., Natick, Massachusetts, Estados Unidos), para manejo das imagens e análise da concordância entre a distribuição de dose calculada em sistema de planejamento tridimensional (SPT) e a medida pelo DEAIP. A partir de um planejamento realizado em SPT, os parâmetros de tratamento são exportados para o ALC, onde o painel de silício amorfo com uma matriz de 512x512 pixels é exposto à radiação formando assim, uma imagem com relação ao plano de aquisição. As informações dos valores de pixels e características de aquisição de imagem podem ser lidos com um programa de arquitetura aberta como o lmageJ (National lnstitutes of Health, Bethesda, MD, Estados Unidos) e posteriormente convertidos em dose a partir da implementação dos parâmetros de correção aqui estudados. Uma análise através do índice de aprovação (IA) relacionada aos critérios da função gama (3% de tolerância de dose e 3mm para distância de concordância) realizada pelo software comercial OmniPro-l\'mRT foi empregada na comparação entre a distribuição de dose calculada pelo SPT, a distribuição medida através do DEAIP e a distribuição medida por um arranjo bidimensional de câmaras de ionização modelo MatriXX (IBA Dosimetry, Schwarzenbruck, Alemanha). O objetivo neste caso foi validar o algoritmo desenvolvido e utilizado neste projeto. Os resultados obtidos através da análise da função gama se mostraram promissores, já que na maioria dos casos estudados o índice de pontos aprovados nos critérios estabelecidos (3%, 3mm) foi superior a 95%. A análise de concordância realizada através do OmniPro-l\'mRT, entre a distribuição de dose obtida pelo SPT e a medida pelo Matri.XX, apresentou uma mediana no IA de 97,27% e uma diferença média de dose no eixo central de (-1,28 ± 2,01)% enquanto que, a análise de concordância entre o DEAIP e o SPT apresentou uma mediana no IA de 96,47% e a diferença média de dose no eixo central de (- 0,90±4,65) %. Em três casos analisados de IMRT, o IA foi superior a 96%. Este resultado é também promissor para validar o emprego da metodologia apresentada neste trabalho na verificação dos planejamentos de IMRT.