Validação de um modelo computacional de acelerador linear VARIAN CLINAC 2100 utilizando o código EGSnrc para utilização em dosimetria de pequenos campos.

Authors

  • Reginaldo Gonçalves Leão Jr i) Instituto Federal de Minas Gerais - Campus Arcos, Departamento de Engenharia Mecânica ii) Departamento de Engenharia Nuclear - Universidade Federal de Minas Gerais
  • Rômulo Verdolin Sousa Hospital São João de Deus, Divinópolis MG
  • Arno Heeren Oliveira Departamento de Engenharia Nuclear - Universidade Federal de Minas Gerais
  • Hugo Lemos Leonardo Silva Santa Casa de Belo Horizonte
  • Arnaldo Prata Mourão i) Centro de Engenharia Biomédica /Centro Federal de Tecnologia e Educação de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil ii) Departamento de Engenharia Nuclear - Universidade Federal de Minas Gerais

DOI:

https://doi.org/10.15392/bjrs.v6i1.314

Keywords:

Radioterpia, Monte Calo, EGSnrc.

Abstract

Neste trabalho foi empregado o Método de Monte Carlo para a simulação de campos clínicos de radioterapia que serão posteriormente utilizados para a calibração de pequenos campos de radiocirurgia. O código de transporte de radiação utilizado foi o EGSnrc e seus derivados, BEAMnrc e DOSXYZnrc, empregados para a construção e simulação do acelerador e objeto simulador de água, respectivamente. Foram simulados três campos de fótons quadrados com dimensões de 4x4 cm², 10x10 cm² e 20x20 cm², todos com energias nominais de 6 MeV. Os resultados foram comparados com valores experimentais obtidos na rotina de calibração e dosimetria do acelerador real que foi modelado. Para simulações foram utilizandas 109 histories, PCUT=0,01 MeV e ECUT = 0,7 MeV. A máxima incerteza relativa encontrada nas regiões de interesse foi de 4%.  A concordância do dimensionamento lateral dos campos manteve-se em níveis superiores a 98% enquanto as doses em profundidade, no pior dos casos, apresentaram concordância superior a 90%  chegando a valores de concordância superiores a 97% em pequenas profundidades.. Apesar das imprecisões detectadas no processo de simulação, o modelo foi considerado válido devido à qualidade dos dados em posições e profundidades importantes para a futura calibração das doses em pequenos campos. Dados ilustrativos do comportamento do modelo para a simulação destes pequenos campos também são apresentados no final do texto.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biography

  • Reginaldo Gonçalves Leão Jr, i) Instituto Federal de Minas Gerais - Campus Arcos, Departamento de Engenharia Mecânica ii) Departamento de Engenharia Nuclear - Universidade Federal de Minas Gerais

     Doutorando e Mestre em Ciências e Técnicas Nucleares, pelo Departamento de Engenharia Nuclear da Universidade Federal de Minas Gerais (2012), é especialista em Física pelo Departamento de Ciências Exatas da Universidade Federal de Lavras (2009) e graduado em Física pelo Centro Universitário de Formiga (2007). Atuou como docente de Física e Matemática na Educação Básica, como auxiliar docente no ensino de Física das Radiações na escola de medicina da UFMG e atualmente leciona Física e Matemática para a educação superior. Possui experiência em Física Nuclear, Gravitação Universal, Mecânica Geral, História da Física e especialmente em Física Médica.

References

ALFONSO R, ANDREO P, HUQ M. S, et al. A new formalism for reference dosimetry of small and nonstandard fields. Medical Physics, v. 35, p. 5179-186, 2008.

ALI, E. S. M; ROGERS, D. W. O. Functional forms for photon spectra of clinical linacs. Physics in Medicine an Biology. v. 57, p. 31–50, 2012.

CHARLES, P. H.; CROWE, S. B.; KAIRN, T.; KNIGHT, R.; HILL, B.; KENNY, J.; LANGTON, C. M.; TRAPP, J. V. The influence of monte carlo source parameters on detector design and dose perturbation in small field dosimetry. Journal of Physics: Conference Series, v. 489, n. 1, 2014.

INDRA, J.D.; GEORGE, X.D.; ANDERS, A. Small Fields: Nonequilibrium Radiation Dosimetry, Medical Physics, v. 35, p. 206-15, 2008.

KAWRAKOW, I.; MAINEGRA-HING, E.; ROGERS, D.; TESSIER, F.; WALTERS, B. The EGSnrc Code System: Monte Carlo Simulation of Electron and Photon Transport, Ottawa: Ionizing Radiation Standards - National Research Council of Canada, 2016.

LEÃO, R. G.; OLIVEIRA, A. H. de; SOUSA, R. V.; MOURÃO, A. P. Modeling and commission-ing of a clinac 600 cd by monte carlo method using the beamnrc and dosxyznrc codes. In: INTER-NATIONAL NUCLEAR ATLANTIC CONFERENCE, 2015, São Paulo (INIS/IAEA), v. 47, n. 3, p. 888–896, 2015.

LEÃO, R. G.; OLIVEIRA, A. H. de; SOUSA, R. V.; SILVA, H. L. L.; MOURÃO, A. P. Compu-tational analysis of 'Dose/Collision Kerma' relationship and lateral boundary in Stereotatic circular fields using EGSnrc. Revista Brasileira de Física Médica, v. 10, n. 01, p. 2–8, 2016.

ROGERS, D.; WALTERS, B.; KAWRAKOW, I. BEAMnrc Users Manual. NRCCReport PIRS-0509, Ottawa: Ionizing Radiation Standards - National Research Council of Canada, 2016.

SECO, J.; VERHAEGEN, F. Monte Carlo Techniques in Radiation Therapy, 1th ed. Boca Raton: Taylor & Francis Group, 2013.

TYLER, M. K.; LIU, P. Z.; LEE, C.; MCKENZIE, D. R.; SUCHOWERSKA, N. Small field de-tector correction factors: effects of the flattening filter for elekta and varian linear accelerators. Journal of Applied Clinical Medical Physics, v. 17, n. 3, p. 223–235, 2016.

WALTERS, B.; KAWRAKOW, I.; ROGERS, D. DOSXYZnrc Users Manual. NRCC Report PIRS-794, Ottawa: Ionizing Radiation Standards - National Research Council of Canada, 2016.

ICRU - International Commission on Radiation Units and Measurements. Fundamental quantities and units for ionizing radiation. ICRU Report 60, Bethesda: ICRU, 1998. 24p.

Published

2018-01-28

Issue

Section

Articles

How to Cite

Validação de um modelo computacional de acelerador linear VARIAN CLINAC 2100 utilizando o código EGSnrc para utilização em dosimetria de pequenos campos. Brazilian Journal of Radiation Sciences, Rio de Janeiro, Brazil, v. 6, n. 1, 2018. DOI: 10.15392/bjrs.v6i1.314. Disponível em: https://www.bjrs.org.br/revista/index.php/REVISTA/article/view/314.. Acesso em: 2 may. 2024.

Similar Articles

1-10 of 145

You may also start an advanced similarity search for this article.

Most read articles by the same author(s)