Estudo das distribuições de dose em meios não homogêneos usando feixes clínicos de elétrons através do método de Monte Carlo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Contreras, Eder Humberto Aguirre
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12561
Resumo: Este trabalho estuda as distribuições de dose dos feixes de elétrons de uso clínico utilizando o método Monte Carlo, através do código PENELOPE. O método Monte Carlo é visto em diferentes áreas das ciências exatas, sendo um recurso comum na área de física médica. O método de Monte Carlo é conceitualmente simples em sua abordagem, atingindo uma solução de um sistema macroscópico por meio da simulação das suas interações microscópicas, representando uma tentativa de modelar a natureza através da simulação direta da dinâmica essencial do sistema em questão. O primeiro objetivo do trabalho é validar as simulações através da comparação com as distribuições de dose medidas ao longo do eixo central ( curvas de PDP) do feixe de elétrons de uso clínico. As medições são feitas como parte do comissionamento do algoritmo eMC do TPS Eclipse . Uma primeira aproximação é feita considerando o feixe de elétrons monoenergético, para logo depois construir os espectros que melhor reproduzem os dados medidos a partir de parâmetros relevantes que caracterizam as curvas de PDP. Os espectros são modelados de tal maneira que reproduzem com boa concordância as curvas de PDP experimentais, tendo sido usado como critério que a qualidade do feixe e o alcance entre o medido e o simulado ficassem dentro de 1mm de diferença. O objetivo seguinte do trabalho é utilizar os espectros otimizados nas simulações de dois casos onde o alvo não é homogêneo. O estudo continua com os gráficos das curvas características das distribuições de dose como as curvas de isodose, PDP e perfil. As heterogeneidades simuladas apresentaram resultados de superdosagem e subdosagem que tem que ser levados em consideração ao momento de administrar a dose ao paciente
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O método de Monte Carlo é conceitualmente simples em sua abordagem, atingindo uma solução de um sistema macroscópico por meio da simulação das suas interações microscópicas, representando uma tentativa de modelar a natureza através da simulação direta da dinâmica essencial do sistema em questão. O primeiro objetivo do trabalho é validar as simulações através da comparação com as distribuições de dose medidas ao longo do eixo central ( curvas de PDP) do feixe de elétrons de uso clínico. As medições são feitas como parte do comissionamento do algoritmo eMC do TPS Eclipse . Uma primeira aproximação é feita considerando o feixe de elétrons monoenergético, para logo depois construir os espectros que melhor reproduzem os dados medidos a partir de parâmetros relevantes que caracterizam as curvas de PDP. Os espectros são modelados de tal maneira que reproduzem com boa concordância as curvas de PDP experimentais, tendo sido usado como critério que a qualidade do feixe e o alcance entre o medido e o simulado ficassem dentro de 1mm de diferença. O objetivo seguinte do trabalho é utilizar os espectros otimizados nas simulações de dois casos onde o alvo não é homogêneo. O estudo continua com os gráficos das curvas características das distribuições de dose como as curvas de isodose, PDP e perfil. As heterogeneidades simuladas apresentaram resultados de superdosagem e subdosagem que tem que ser levados em consideração ao momento de administrar a dose ao pacienteThis work studies the electron beam dose distribution for clinical use applying Monte Carlo method, especifically, the PENELOPE code. The Monte Carlo method is found in different areas of the exact sciences, being a common resource in the area of medical physics. This method is essentially simple in its approach, reaching a solution to a macroscopic system through simulation of its microscopic interactions, representing an attempt to model nature through direct simulation of the essential dynamics of the system in question. The first objective of the work is to validate the simulations through the comparison with measured distribution of dose along the central axis (PDD). The first objective of this work is to validate the simulations through the comparison with experimental curves of clinical electron beam (PDD curves). The measurements are done as part of the commissioning of the TPS Eclipse eMC algorithm. A first approximation is considered the electron beam as monoenergetic, and then, building its spectra that best reproduce the data measured from relevant parameters that characterize the PDD curves. The spectra are modeled in such a way that they reproduce with good agreement the experimental PDD curves, having been used as criterion that the beam quality and the range of the electron beam are within 1mm difference between the measured and the simulated data. The next objective of this work is to use the optimized spectra in the simulations of two cases where the target is non-homogeneous. The study continues with the plots of the characteristic dose distributions curves as the isodose, PDD and profile. The simulated heterogeneities presented results of overdosage and underdosage that have to be taken into account when administering the dose to the patientMinistério da SaúdeUniversidade do Estado do Rio de JaneiroCentro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara GomesBRUERJPrograma de Pós-Graduação em Física MédicaAlmeida, Carlos Eduardo Veloso dehttp://lattes.cnpq.br/6836623990976293Campos, Luciana Tourinhohttp://lattes.cnpq.br/9496950727471163Silveira, Thiago Bernardino dahttp://lattes.cnpq.br/9140316046033057Contreras, Eder Humberto Aguirre2021-01-06T20:50:43Z2018-10-312018-06-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCONTRERAS, Eder Humberto Aguirre. Estudo das distribuições de dose em meios não homogêneos usando feixes clínicos de elétrons através do método de Monte Carlo. 2018. 73 f. 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