Desenvolvimento e caracterização de um tomógrafo óptico para aplicações clínicas

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Silveira, Matheus Antonio da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Controle de qualidade em radioterapia; CT - óptico; Dosimetria gel; Fricke-Xylenol-Orange; Géis dosimétricos; Gel dosimetry; Optical-CT; Radiochromic gel; Radiotherapy quality assurance; Turnbull-Blue
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-07062022-092818/

O surgimento de tecnologias em radioterapia, como a radioterapia de intensidade modulada (IMRT) e a irradiação volumétrica em arco (VMAT) permitem uma deposição de elevada dose ao tecido tumoral ao mesmo tempo em que protegem o tecido sadio devido à sua precisão. Junto com essa evolução também surge a necessidade de rigorosos controles de qualidade e verificando informações cada vez mais completas, visto que, hoje não há uma medição de dose verdadeiramente tridimensional (3D) no contexto clínico para simular e reproduzir fielmente o tratamento de radioterapia a ser executado no paciente. Para suprir essa necessidade a dosimetria gel associada a uma técnica de imagem vem ganhando destaque por fornecer essa informação 3D para a dose absorvida. A medição 3D da dose absorvida pode ser feita irradiando um gel radiocrômico ou polimérico e a dose pode ser determinada por uma técnica de imagem como ressonância magnética, tomografia computadorizada de raios-x ou mesmo um tomógrafo ótico com luz visível. Considerando essa demanda, nesse trabalho é desenvolvido um tomógrafo ótico para ser utilizado na rotina clínica como um sistema de dosimetria para controle de qualidade 3D. Nesse trabalho é montado um tomógrafo ótico baseado em um feixe de iluminação e aquisição em cone (Cone beam optical computed tomgraphy - CBCT), sua caracterização ótica e dosimétrica necessária para a reconstrução de imagens de qualidade, é apresentada. O CBCT construído nesse trabalho apresentou baixa contaminação e luz dispersa, coeficiente de atenuação e dose absorvida de acordo com as técnicas já consolidadas, espectrofotômetro e a câmara de ionização, respectivamente. Para utilizar o CBCT no contexto clínico durante o trabalho surgiu a necessidade de se desenvolver um gel radiocrômico que fosse utilizável em temperatura ambiente e apresentasse características dosimétricas estáveis. Assim, os géis Fricke Xylenol - Orange (FXO) e o Turnbull-Blue (TB) foram modificados e tiveram na sua composição a adição de formaldeído. Os dois géis tiveram seus pontos de fusão aumentados significativamente e não apresentaram dependência energética e com a taxa de dose da irradiação. Entretanto, para aplicação em medidas 3D de interesse clínico foi escolhido o gel FXO - f (FXO com formaldeído). Finalmente, o CBCT combinado com o gel FXO-f foi utilizado para o controle de qualidade 3D em um tratamento de neuroeixo, onde foi avaliada a distribuição de dose na região de junção dos campos de tratamento cranial e espinhal, planejados usando IMRT. Nesse controle foram encontradas regiões de alta aprovação na análise gama, mas regiões com reprovação, abaixo dos 90% e que não foram encontradas no controle de qualidade convencional.