Radioterapia com feixe de elétrons tem sido empregada, frequentemente, para tratamentos de neoplasias superficiais, devido às características de alcance bem definido e alto gradiente de dose em pouca profundidade. Para que as novas técnicas radioterápicas com esse tipo de feixe possam ser implementadas com segurança é necessária a realização de um controle da qualidade rigoroso. Protocolos recomendam que o controle da qualidade para esse tipo de feixe seja realizado com câmara de ionização, porém dosímetros termoluminescentes, diodos e filmes também são empregados com essa finalidade. Entretanto, esses dosímetros não possuem simultaneamente um conjunto de características essenciais para realização do controle da qualidade, como alta resolução espacial, baixa dependência energética, possibilidade de uso em altos gradientes de dose e distribuição tridimensional de dose. Nesse trabalho avaliou-se a utilização do dosímetro polimérico MAGIC-f gel em aplicações em controle da qualidade em Radioterapia com feixes de elétrons. As leituras das amostras de gel foram realizas por ressonância magnética e simulação Monte Carlo foi utilizada para comparação dos resultados. Como parte de um controle da qualidade para feixe de elétrons, foram determinados parâmetros dosimétricos, como perfil de dose e porcentagem de dose em profundidade, e fatores de qualidade do feixe, como R50, em condições de referência e para campos pequenos. Da comparação entre os dados clínicos e MAGIC-f as diferenças máximas encontradas foram de 4%. Além disso, distribuições de dose de aplicações clínicas com feixes de elétrons foram avaliadas pelo método de comparação do índice gama. Considerando os critérios de 3% e 3 mm, os resultados obtidos para o índice gama mostraram concordâncias acima de 94% para os métodos dosimétricos utilizados. Dessa forma, de acordo com as medidas dosimétricas realizadas com o dosímetro MAGIC-f gel conclui- se que a dosimetria polimérica gel pode ser empregada como uma ferramenta auxiliar em procedimentos de controle da qualidade em Radioterapia com feixes de elétrons, assim como uma ferramenta na determinação das distribuições tridimensionais de dose para feixe de elétrons. / Electron beam radiotherapy has been used frequently for treatments of superficial tumors, due its characteristics of well-defined range and high dose gradient at low depth. For new radiotherapy techniques with this type of beam, a strict quality control is necessary for a safe implementation. Protocols recommend that the quality control for electron beams must be performed with an ionization chamber. However, thermoluminescent dosimeters, films and diodes are also used for this purpose. Although, these dosimeters do not have a set of essential characteristics for performing quality control, like high spatial resolution, low energy dependence, possibility of use in high dose gradients and three dimensional dose distribution acquisition. The present work evaluated the use of MAGIC-f gel dosimeter for the quality control in radiotherapy with electron beams. The readings of the gel samples were made by magnetic resonance imaging and Monte Carlo simulation was used to compare the obtained results. As part of a quality control for the electron beam parameters as percentage depth dose and beam profile were determined. Also beam quality factors, such as R50, were calculated in reference conditions and for small fields. The obtained results were compared with clinical data and MAGIC-f the maximum obtained difference was 4%. In addition, dose distributions from clinical applications with electron beams were evaluated by the gamma index. Considering the criteria of 3% DD and 3 mm DTA, the results showed concordance greater than 94% for all dosimetric methods. Thus, according to the dosimetric measurements through MAGIC-f gel dosimeter it can be inferred that the gel dosimeter can be used as auxiliary tool in the quality control procedures in radiotherapy to electron beam. Also, MAGIC-f is a useful a tool to determine tridimensional dose distributions of electron beam.

Radioterapia com feixe de elétrons tem sido empregada, frequentemente, para tratamentos de neoplasias superficiais, devido às características de alcance bem definido e alto gradiente de dose em pouca profundidade. Para que as novas técnicas radioterápicas com esse tipo de feixe possam ser implementadas com segurança é necessária a realização de um controle da qualidade rigoroso. Protocolos recomendam que o controle da qualidade para esse tipo de feixe seja realizado com câmara de ionização, porém dosímetros termoluminescentes, diodos e filmes também são empregados com essa finalidade. Entretanto, esses dosímetros não possuem simultaneamente um conjunto de características essenciais para realização do controle da qualidade, como alta resolução espacial, baixa dependência energética, possibilidade de uso em altos gradientes de dose e distribuição tridimensional de dose. Nesse trabalho avaliou-se a utilização do dosímetro polimérico MAGIC-f gel em aplicações em controle da qualidade em Radioterapia com feixes de elétrons. As leituras das amostras de gel foram realizas por ressonância magnética e simulação Monte Carlo foi utilizada para comparação dos resultados. Como parte de um controle da qualidade para feixe de elétrons, foram determinados parâmetros dosimétricos, como perfil de dose e porcentagem de dose em profundidade, e fatores de qualidade do feixe, como R50, em condições de referência e para campos pequenos. Da comparação entre os dados clínicos e MAGIC-f as diferenças máximas encontradas foram de 4%. Além disso, distribuições de dose de aplicações clínicas com feixes de elétrons foram avaliadas pelo método de comparação do índice gama. Considerando os critérios de 3% e 3 mm, os resultados obtidos para o índice gama mostraram concordâncias acima de 94% para os métodos dosimétricos utilizados. Dessa forma, de acordo com as medidas dosimétricas realizadas com o dosímetro MAGIC-f gel conclui- se que a dosimetria polimérica gel pode ser empregada como uma ferramenta auxiliar em procedimentos de controle da qualidade em Radioterapia com feixes de elétrons, assim como uma ferramenta na determinação das distribuições tridimensionais de dose para feixe de elétrons. / Electron beam radiotherapy has been used frequently for treatments of superficial tumors, due its characteristics of well-defined range and high dose gradient at low depth. For new radiotherapy techniques with this type of beam, a strict quality control is necessary for a safe implementation. Protocols recommend that the quality control for electron beams must be performed with an ionization chamber. However, thermoluminescent dosimeters, films and diodes are also used for this purpose. Although, these dosimeters do not have a set of essential characteristics for performing quality control, like high spatial resolution, low energy dependence, possibility of use in high dose gradients and three dimensional dose distribution acquisition. The present work evaluated the use of MAGIC-f gel dosimeter for the quality control in radiotherapy with electron beams. The readings of the gel samples were made by magnetic resonance imaging and Monte Carlo simulation was used to compare the obtained results. As part of a quality control for the electron beam parameters as percentage depth dose and beam profile were determined. Also beam quality factors, such as R50, were calculated in reference conditions and for small fields. The obtained results were compared with clinical data and MAGIC-f the maximum obtained difference was 4%. In addition, dose distributions from clinical applications with electron beams were evaluated by the gamma index. Considering the criteria of 3% DD and 3 mm DTA, the results showed concordance greater than 94% for all dosimetric methods. Thus, according to the dosimetric measurements through MAGIC-f gel dosimeter it can be inferred that the gel dosimeter can be used as auxiliary tool in the quality control procedures in radiotherapy to electron beam. Also, MAGIC-f is a useful a tool to determine tridimensional dose distributions of electron beam.

A dosimetria em braquiterapia é importante para garantir a igualdade entre a dose entregue ao paciente e a dose planejada, porém a determinação experimental da dose é difícil devido ao alto gradiente de dose em regiões próximas à fonte. Nesse sentido, a dosimetria gel polimérica têm sido estudada como forma de se obter a distribuição tridimensional das doses dessas fontes. O protocolo da Associação Americana de Físicos em Medicina, intitulado TG-43, propõe um formalismo para o cálculo de dose de fontes de braquiterapia através de parâmetros da atividade, anisotropia e geometria da fonte, além de atenuação e espalhamento da radiação produzida pela fonte. Porém, a determinação das funções dosimétricas necessárias para o cálculo da dose não é feita diretamente através de experimentos. Nessa linha, o Método Monte Carlo vêm sendo utilizado no cálculo dessas funções dosimétricas em braquiterapia. Neste trabalho, foram determinados os parâmetros dosimétricos de duas fontes de braquiterapia, 60Co e 192Ir, utilizando simulação Monte Carlo com o código PENELOPE, assim como as distribuições de dose utilizando dosimetria gel polimérica com o MAGIC-f. Os dados obtidos computacionalmente foram comparados com a literatura, obtendo-se concordância melhor que 98% em todos os parâmetros para a fonte de 60Co. Para a fonte de 192Ir, encontraram-se diferenças de até 22%, embora quando os resultados deste trabalho foram comparados com o sistema de planejamento, o ajuste utilizado para o conjunto de pontos possui R2 de 0,9996. A comparação das distribuições de dose da fonte de 192Ir simuladas e determinadas com o gel polimérico MAGIC-f, apresentou concordância de 97% nos pontos englobados pela isodose de 50%, quando o critério de 3% e 3 mm foi utilizado. Esses resultados evidenciam o potencial do uso da dosimetria gel polimérica e da simulação Monte Carlo com o código PENELOPE em dosimetria de fontes de braquiterapia de alta taxa de dose. / Dosimetry in brachytherapy is important to assure the conformity between the planned and the delivered dose to the patient. However, the experimental determination of dose is difficult in this technique due the high dose gradient in regions near the source. Hence, polymer gel dosimetry has been studied as a tool to obtain three-dimensional distribution dose for these sources. A report of American Association of Medical Physics, entitled TG-43, proposes a formalism for dose calculation for brachytherapy sources through parameters such as activity, anisotropy and geometry of the source, and the attenuation and radiation scattering produced in the surrounding medium. However, the dosimetric functions needed for dose calculations are not directly determined through experiments. In this concern, the Monte Carlo method has been used in the calculation of these dosimetric funcions in brachytherapy. In the present work, the dosimetric parameters for two brachytherapy sources, 60Co e 192Ir, were determined using Monte Carlo simulation with PENELOPE code, and the dose distributions for the 192Ir source were determined using polymer gel dosimetry with MAGIC-f. Data obtained computationally were compared to literature, showing more than 98% agreement in all parameters for the 60Co source. For 192Ir, differences up to 22% were found to the literature, although when the results of this work were compared to the treatment planning system, a R2 equal to 0,9996 was found to the data fitting adjusting both data. The comparison of simulated dose distributions for 192Ir and those determined with MAGIC-f polymer gel showed that 97% of the points covered by 50% isodose are in agreement when gamma index criteria of 3% and 3 mm was used. These results indicate the potential use of polymer gel dosimetry with MAGIC-f and Monte Carlo simulation with PENELOPE code in dosimetry of high dose rate brachytherapy sources.

A dosimetria em braquiterapia é importante para garantir a igualdade entre a dose entregue ao paciente e a dose planejada, porém a determinação experimental da dose é difícil devido ao alto gradiente de dose em regiões próximas à fonte. Nesse sentido, a dosimetria gel polimérica têm sido estudada como forma de se obter a distribuição tridimensional das doses dessas fontes. O protocolo da Associação Americana de Físicos em Medicina, intitulado TG-43, propõe um formalismo para o cálculo de dose de fontes de braquiterapia através de parâmetros da atividade, anisotropia e geometria da fonte, além de atenuação e espalhamento da radiação produzida pela fonte. Porém, a determinação das funções dosimétricas necessárias para o cálculo da dose não é feita diretamente através de experimentos. Nessa linha, o Método Monte Carlo vêm sendo utilizado no cálculo dessas funções dosimétricas em braquiterapia. Neste trabalho, foram determinados os parâmetros dosimétricos de duas fontes de braquiterapia, 60Co e 192Ir, utilizando simulação Monte Carlo com o código PENELOPE, assim como as distribuições de dose utilizando dosimetria gel polimérica com o MAGIC-f. Os dados obtidos computacionalmente foram comparados com a literatura, obtendo-se concordância melhor que 98% em todos os parâmetros para a fonte de 60Co. Para a fonte de 192Ir, encontraram-se diferenças de até 22%, embora quando os resultados deste trabalho foram comparados com o sistema de planejamento, o ajuste utilizado para o conjunto de pontos possui R2 de 0,9996. A comparação das distribuições de dose da fonte de 192Ir simuladas e determinadas com o gel polimérico MAGIC-f, apresentou concordância de 97% nos pontos englobados pela isodose de 50%, quando o critério de 3% e 3 mm foi utilizado. Esses resultados evidenciam o potencial do uso da dosimetria gel polimérica e da simulação Monte Carlo com o código PENELOPE em dosimetria de fontes de braquiterapia de alta taxa de dose. / Dosimetry in brachytherapy is important to assure the conformity between the planned and the delivered dose to the patient. However, the experimental determination of dose is difficult in this technique due the high dose gradient in regions near the source. Hence, polymer gel dosimetry has been studied as a tool to obtain three-dimensional distribution dose for these sources. A report of American Association of Medical Physics, entitled TG-43, proposes a formalism for dose calculation for brachytherapy sources through parameters such as activity, anisotropy and geometry of the source, and the attenuation and radiation scattering produced in the surrounding medium. However, the dosimetric functions needed for dose calculations are not directly determined through experiments. In this concern, the Monte Carlo method has been used in the calculation of these dosimetric funcions in brachytherapy. In the present work, the dosimetric parameters for two brachytherapy sources, 60Co e 192Ir, were determined using Monte Carlo simulation with PENELOPE code, and the dose distributions for the 192Ir source were determined using polymer gel dosimetry with MAGIC-f. Data obtained computationally were compared to literature, showing more than 98% agreement in all parameters for the 60Co source. For 192Ir, differences up to 22% were found to the literature, although when the results of this work were compared to the treatment planning system, a R2 equal to 0,9996 was found to the data fitting adjusting both data. The comparison of simulated dose distributions for 192Ir and those determined with MAGIC-f polymer gel showed that 97% of the points covered by 50% isodose are in agreement when gamma index criteria of 3% and 3 mm was used. These results indicate the potential use of polymer gel dosimetry with MAGIC-f and Monte Carlo simulation with PENELOPE code in dosimetry of high dose rate brachytherapy sources.