Cálculo do fator bloco usando Blender e TOPAS MC

Santana, Larissa Gabriela Oliveira de

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			http://hdl.handle.net/11422/29658

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Cálculo do fator bloco usando Blender e TOPAS MC
Author(s)/Inventor(s):	Santana, Larissa Gabriela Oliveira de
Advisor:	Cardoso, Simone Coutinho
Co-advisor:	Rosa, Luiz Antonio Ribeiro da
Abstract:	Desde a década de 1950, a radioterapia com elétrons de alta energia tem desempenhado um papel crucial no tratamento de tumores superficiais, como cânceres de pele, lábios e mama. Empregando energias na faixa de 6 a 20 MeV, os elétrons oferecem a vantagem de minimizar a dose em tecidos profundos, reduzindo assim os efeitos colaterais indesejados. A precisão na conformação do campo de irradiação, vital para a eficácia do tratamento, é obtida por meio do uso de blocos de Cerrobend acoplados aos aplicadores dos aceleradores lineares. Entretanto, a introdução desses blocos pode alterar a intensidade do feixe, tornando necessária a aplicação de uma correção denominada fator bloco, que é obtida através de procedimentos de dosimetria. Embora métodos tradicionais como o uso de filmes radiocrômicos e câmaras de ionização sejam amplamente reconhecidos por sua precisão, eles são frequentemente demorados e dependem da disponibilidade dos aceleradores para realização da dosimetria. Com o objetivo de aprimorar esse processo, o Método de Monte Carlo, que permite simular o transporte de partículas com alta precisão, apresenta-se como uma alternativa eficiente. Neste estudo, utilizamos o software TOPAS MC, que se baseia no Geant4, para simular e calcular o fator bloco. Além disso, o Blender, um software de modelagem 3D, foi utilizado para desenvolver as geometrias dos aplicadores de elétrons e dos blocos de Cerrobend, que foram então exportadas em formato STL e integradas ao TOPAS MC. As simulações realizadas permitiram uma definição detalhada dos materiais e composições, com validação dos espectros de 6 MeV e 9 MeV através da comparação com dados de referência clínicos. A análise das curvas de porcentagem de dose em profundidade e dos perfis de dose demonstrou uma alta concordância entre os modelos simulados e os dados clínicos, validando a precisão da metodologia adotada. Os resultados obtidos na determinação do fator bloco para diferentes energias evidenciaram a eficácia da integração entre Blender e TOPAS MC na simulação de dosimetria e na potencial otimização do fluxo clínico. Para trabalhos futuros há a sugestão da ampliação da metodologia para outras faixas de energia e tamanhos de campo, bem como a possibilidade de incorporar técnicas de aprendizado de máquina para automatizar o cálculo do fator bloco, com vistas a aumentar ainda mais a precisão e a eficiência dos tratamentos de radioterapia com elétrons.
Keywords:	Radioterapia TOPAS MC Fator bloco Simulações de Monte Carlo
Subject CNPq:	CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Production unit:	Instituto de Física
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	2024
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Appears in Collections:	Física Médica

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