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Título: Validação de folhas detectoras OSL de CaF2 para aplicações em radiocirurgia
Título(s) alternativo(s): Validation of CaF2 OSL detector sheets for radiosurgery applications
Autor(es): Torquato, Michele
Orientador(es): Malthez, Anna Luiza Metidieri Cruz
Palavras-chave: Radioterapia
Radiação - Dosimetria
Dosímetros
Fluoreto de calcio
Câmara de ionização
Detectores
Radiotherapy
Radiation dosimetry
Dosimeters
Calcium fluoride
Ionization chambers
Detectors
Data do documento: 17-Dez-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: TORQUATO, Michele. Validação de folhas detectoras OSL de CaF2 para aplicações em radiocirurgia. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.
Resumo: Entre todas as modalidades terapêuticas na radioterapia, a radiocirurgia ganhou destaque como forma efetiva de tratamento associada com baixa morbidade e mortalidade. Em especial, a tecnologia Arcoterapia Volumétrica Modulada (VMAT – Volumetric Modulated Arc Therapy) fornece cobertura ao volume de tratamento preservando os órgãos de risco, com a vantagem da entrega rápida da dose, permitindo mais conforto e reduzindo o movimento durante a execução do tratamento. Na radiocirurgia, além dos testes de qualidade dos equipamentos, são necessários outros meios de controle para garantir a entrega da dose planejada para cada paciente. Os controles de qualidade e as medidas de dose podem ser feitas empregando câmara de ionização, filme radiocrômico, detectores luminescentes entre outros. Dentre os sistemas dosimétricos que utilizam detectores luminescentes disponíveis, tem-se os baseados na luminescência opticamente estimulada (Optically Stimulated Luminescence – OSL). Devido à natureza óptica do processo, estes apresentam como principal vantagem a possibilidade de reavaliação das doses (releitura), avaliação da distribuição e perfil de dose. Considerando a necessidade de meios precisos e eficientes para dosimetria em campos pequenos e as vantagens dos detectores OSL, neste trabalho foi comparado o controle de qualidade feito com câmara de ionização durante o planejamento de tratamentos de radiocirurgia (padrão ouro) com o controle de qualidade empregando folhas detectoras OSL de fluoreto de cálcio (CaF2) em folhas baseadas na fluorita nacional brasileira. Para a validação do controle de qualidade em radiocirurgia utilizando as folhas OSL de CaF2, estas foram colocadas na posição da câmara de ionização no fantoma, assim como realizado na rotina, para verificar as doses planejadas hipofracionadas de 300 cGy e 600 cGy e a de tratamento de 2100 cGy. Para a dose prescrita de 2100 cGy foram obtidas a distribuição de dose e o perfil do campo utilizando folhas detectoras OSL. Em seguida, com objetivo de validar o uso das folhas detectoras, foi executado o tratamento com a prescrição de 2100 cGy em simulador antropomórfico e as doses medidas foram comparadas com as apresentadas no sistema de planejamento. Os valores de dose avaliados para cada um dos três planejamentos ao longo do comprimento das fitas detectoras OSL estão compatíveis com os valores fornecidos pelo sistema de planejamento e medidos com a câmara de ionização. Além disso foi possível verificar a distribuição de dose e o perfil de campo em radiocirurgia com VMAT empregando as folhas detectoras OSL. Os resultados obtidos nesse trabalho validam a aplicação das folhas detectoras OSL baseadas na fluorita natural brasileira em radiocirurgia indicando suas aplicações para medidas de distribuição de dose, controle de qualidade e dosimetria em tratamentos de radioterapia com altas doses.
Abstract: Among all therapeutic modalities in radiotherapy, radiosurgery has gained prominence as an effective form of treatment associated with low morbidity and mortality. Particularly, Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT) technology provides treatment volume coverage preserving risk organs, with the benefit of rapid dose delivery. It allows more comfort and reducing movement during treatment execution. In radiosurgery, in addition to equipment quality testing, other controls are required to ensure delivery of the planned dose to each patient. Quality controls and dose measurements can be made using ionization chamber, radiochromic film, luminescent detectors and others. Among the dosimetric systems that employ luminescent detectors are those based on Optically Stimulated Luminescence (OSL). Due to the optical nature of the process, the main advantage is the possibility of re-evaluation of doses (rereading), evaluation of distribution and dose profile. Considering the need of accuracy and efficiency for small field dosimetry and the advantages of OSL detectors, this study compared the quality control done with ionization chamber during the planning of radiosurgery treatments (gold standard) with the quality control using OSL detector sheets of calcium fluoride (CaF2) based on Brazilian national fluorite. To validate quality control in radiosurgery using CaF2 OSL sheets, these were placed in the position of ionization chamber into the phantom, as routinely performed, to verify the planned hypofractioned doses of 300 cGy and 600 cGy and the treatment dose. Of 2100 cGy. For the prescribed dose of 2100 cGy, dose distribution and field profile were obtained using OSL detector sheets. Then, aiming validation of OSL sheets, it was performed the treatment, with the prescribed dose of 2100 cGy, in an anthropomorphic simulator, comparing the evaluated doses through detector sheets with those presented in the planning system. The evaluated doses, for each of the three values, along the length of the OSL detector strips are compatible with the values provided by the system and measured with the ionization chamber. In addition, it was possible to verify the dose distribution and field profile in radiosurgery with VMAT using OSL detector sheets. The obtained results validate the application of OSL detector sheets based on Brazilian natural fluorite in radiosurgery, indicating their application for dose distribution, quality control and dosimetry measurements in radiotherapy with high dose treatments.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4830
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