Made available in DSpace on 2014-10-09T12:33:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:33:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Atualmente a radioterapia de intensidade modulada (IMRT) está sendo implementada em um número crescente de centros no Brasil. Como conseqüência disto, muitas instituições estão enfrentando o problema de executar um programa de controle de qualidade antes e durante a execução do IMRT na prática da rotina clínica. O objetivo deste trabalho é avaliar e propor uma metodologia para o controle de qualidade de tratamentos com IMRT. Uma câmara de ionização e um detector bidimensional foram utilizados para avaliar a dose absoluta total de todos os campos em um determinado ponto. A distribuição de dose relativa total de todos os campos foi medida com filmes radiocrômicos e um detector bidimensional em uma profundidade no objeto simulador. Uma comparação entre as distribuições de dose medidas e calculadas foi realizada usando o método do índice gama, avaliando o percentual de pontos que satisfazem os critérios de diferença dose de ±3% e distância de concordância de ±3 mm. Como resultado da dosimetria absoluta de 113 feixes de IMRT medidos com uma câmara de ionização e 81 feixes usando o detector bidimensional, foi proposto um nível de ação de cerca de ± 5% em relação ao sistema de planejamento e de tratamento para a verificação da dose em um único ponto na região de baixo gradiente de dose. A análise das medições com o detector bidimensional mostrou que o valor da função gama foi <1 para 97,7% dos dados e, para o filme, o valor da função gama foi <1 para 96,6% dos dados. Neste trabalho pode-se concluir que para uma entrega exata de dose em IMRT sliding-window com um colimador micro multilâminas, os parâmetros de dose total absoluta e distribuição de dose total relativa devem ser verificados por dosimetria absoluta e relativa respectivamente. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Purpose: To develop a Ray Cast/Dose Superposition (RC/DS) algorithm for proton grid therapy. Its functionality needed to include automatic positioning of small proton pencil beams in a grid-pattern and superimposing thin beam Monte Carlo (MC) dose distribution data on a Computer Tomography (CT) density volume. The purpose was to calculate and store un-weighted volumetric dose distributions of individual proton energies for subsequent optimization. Materials &amp; Methods: Using the programming language Python 3.6, CT and Volume Of Interest (VOI) data of various patients and phantoms were imported. The target VOI was projected to either two or four planes, corresponding to the number of used gantry positions. Rays were then traced through the CT voxels, which were converted from Hounseld Units to density using a look up table, to calculate Water Equivalent Distance and proton energy needed to reach the proximal and distal edge of the target volume. With automated grid-pattern beam positioning, thin beam MC calculated depth dose distribution files were interpolated, scaled and superimposed on the CT volume for all beamlet positions. The algorithm reliability was tested on several CT image sets, the proton range estimation compared to a commercial TPS and the depth dose interpolation analyzed using MC simulations. Results: The RC/DS algorithm computation time was on average around 6 hours and 30 minutes for each CT set. The dose distribution output visually conformed to target locations and maintained a grid pattern for all tested CT sets. It gave unwanted dose artifacts in situations when rays outside the beamlet center passed a significant length of low/high density regions compared to the center, which yielded dose distributions of unlikely shape. Interpolating MC dose distribution values showed comparability to true MC references of same energy, yielding results with 0.5% difference in relative range and dose. Conclusions: The developed algorithm provides unweighted dose distributions specific for small beam proton grid therapy and has been shown to work for various setups and CT data. Un-optimized code caused longer computation times then intended but was presumed faster than MC simulations of the same setup. Efficiency and accuracy improvements are planed for in future work. / Proton grid therapy group