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Dosimetria Fricke Xilenol Gel na região de não-equilíbrio para radioterapia com feixes de fótons e elétrons [thesis]

Marcos Vasques Moreira
Dedicatória "Dedico esse trabalho à minha esposa, companheira e meu amor... Rita de Cássia, sem a qual eu não teria tentado. Dedico aos meus queridos filhos Carolina, Helena e Caio, pelo amor que me entregam e que me ilumina. Dedico ao Tico e ao Teco pelos rabinhos abanando quando me veem" vi AGRADECIMENTOS -Minha imensa gratidão à minha amiga e orientadora, Profa. Dra. Adelaide de Almeida, um exemplo de inteligência, honestidade e perseverança e que, além de me fazer ver o maravilhoso caminho
more » ... aravilhoso caminho da ciência, me ensinou a ter paciência; -Ao físico amigo e companheiro de trabalho Paulo César Dias Petchevist, pela ajuda no trabalho diário da radioterapia e no desenvolvimento dos artigos com FXG; -Aos físicos-médicos e colegas de pó-graduação, Lucas DelLamma e Francisco G.A. Sampaio, pela amizade e auxílio inestimável com as ferramentas MatLab e PENELOPE, sem as quais o trabalho não seria o mesmo; -Aos colegas do Laboratório RADIARE pela amizade e permissão de participar dos trabalhos desenvolvidos com o FXG; -Aos professores do programa FAMB/USP, minha gratidão; -Aos médicos e técnicos do IRMEV e da Radioterapia da Sociedade Portuguesa de Beneficência de Ribeirão Preto, pela compreensão nas vezes que tive que "correr para USP"; -Ao meu eterno amigo e companheiro de estudos trabalhos e boemias, José Renato de Oliveira Rocha que, se existir céu, é de lá que estará me vendo; -A minha nora querida, Claudia S. Macea (Cuca), que trouxe mais felicidade a todos nós; -À minha família Vasques Moreira, meus pais José e Carmen (em memória), minha irmã Sônia e família e irmão Edson e família; -À minha família Margarido, aos inesquecíveis Basileo e Therezinha (em memória), aos cunhados e famílias. vii Epígrafe "A Verdade é Filha do Tempo..." (Galileu Galilei) viii RESUMO MOREIRA M. V. Dosimetria Fricke Xilenol Gel na região de não-equilíbrio para radioterapia com feixes de fótons e elétrons. 2012. 96p. (Tese de Doutorado -Programa de Pós-Graduação em Física Aplicada à Medicina e Biologia)-Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo. 2012. Quando se utiliza feixes de radiação ionizante de fótons e elétrons com altas energias, a região mais perto da superfície do paciente, região de não-equilíbrio, pode ter o comportamento das doses absorvidas comprometido devido a vários fatores como a presença de materiais auxiliares na radioterapia, exemplo o "bolus" (para superficializar a dose absorvida) e materiais imobilizadores como a máscara termoplástica. Dependendo da significância da incerteza no valor da dose absorvida, providências devem ser tomadas para que esta seja mais próxima possível daquela prescrita. O objetivo deste trabalho é o de avaliar a capacidade do Fricke Xilenol Gel (FXG) para medições da dose absorvida na região de não-equilíbrio e o comportamento dessas. Os objetivos específicos são: (1) o de avaliar e comparar os valores dos coeficientes de atenuação mássicos (µ/ρ) experimentais e simulados (X-COM e GEANT-4) para diversos materiais, incluindo o FXG, (2) avaliar a influência da máscara termoplástica na dose absorvida prescrita e (3) determinar o ponto de equilíbrio eletrônico, R 100 , em função das energias dos feixes de fótons e de elétrons para diversos materiais. Dos resultados obtidos tem-se que o µ/ρ relativo ao FXG é próximo daquele do tecido mole (TM), o material da máscara influencia a distribuição da dose absorvida na região de não-equilíbrio e os valores obtidos experimentalmente e por simulação MatLab ® e PENELOPE ® , indicam equivalência entre os materiais da câmara de ionização (CI) e água, diferentes da equivalência do FXG e TM. Esse último resultado corrobora aquele obtido no experimento para determinação do µ/ρ, levando a concluir a adequabilidade do FXG para medidas na região de não-equilíbrio. Palavras-chave: Radioterapia. Dosimetria. Materiais de posicionamento. Região de nãoequilíbrio eletrônico. Simulação Monte Carlo. ix ABSTRACT ________________________________________________________ MOREIRA M. V. Fricke Xylenol Gel (FXG) dosimetry in the region of non-equilibrium for photons and electron beams radiotherapy. 2012. 96p. (Tese de Doutorado -Programa de Pós-Graduação em Física aplicada à Medicina e Biologia)-Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo. 2012. When one uses high energies photons and electrons ionizing radiations beam, the region closer to the surface of the patient, non-equilibrium region, can obtain the absorbed dose behavior compromised due to several factors such as the presence of auxiliary materials in radiotherapy, like the "bolus" (used to superficialize the absorbed dose) and immobilizing material as the thermoplastic mask. Depending on the significance of the uncertainty in the dose absorbed value, measurements must be taken in order the measured value be as close as possible to that prescribed. The aim of this paper is to evaluate the ability of FXG for the measurements of the absorbed dose in the region of non-equilibrium and their behavior. The specific objectives are: (1) to evaluate and compare the µ/ρ experimental and simulated (X-COM and GEANT-4) for various materials, including the FXG; (2) to evaluate the influence of the thermoplastic mask in the prescribed absorbed dose, and (3) to determine the equilibrium electronic point, R 100 , depending on the photon and electron beam energies for various materials. The results present that the FXG µ/ρ is close to that of the soft tissue (TM); the mask material influences the absorbed dose distribution in the non-equilibrium region, and the values obtained experimentally and also through MatLab® and Penelope® simulation indicate equivalence between the materials of ionization chamber (IC) and water, different from the equivalence between the FXG and TM. This last result corroborates the obtained one in the experiment for the µ/ρ determination, suggesting the adequacy of FXG for measurements in the non-equilibrium region.
doi:10.11606/t.59.2012.tde-22072013-102348 fatcat:ae2yhv2gafcu7ezsupootrtihq