Electronic Portal Image Devices (EPID) são dispositivos eletrônicos que foram criados originalmente para aquisição de imagens portais. Atualmente eles também têm sido estudados para reconstrução de dose no plano do eixo central (paralelo ao EPID) na modalidade transit (modalidade que considera um material atenuador entre a fonte e o EPID). Neste trabalho foi determinado um algoritmo de reconstrução de dose para relacionar mapas bidimensionais de dose localizados dentro de geometrias que simularam uma situação clínica em radioterapia de forma simplificada. Para tal foram feitas simulações Monte Carlo utilizando o pacote de simulação PENELOPE de maneira que um cubo composto de água representou o corpo do paciente e um paralelepípedo retângulo composto de água representou o EPID. Definiu-se primeiramente a geometria controle e os parâmetros de irradiação controle e então foram feitas simulações para determinar a equação de reconstrução de dose referencial. Uma vez determinada essa equação, foram feitas novas simulações variando o tamanho de campo, espessura do objeto simulador do corpo, distância entre a fonte e a superfície de entrada do objeto simulador do corpo (DFS) e distância entre a superfície de saída do objeto simulador do corpo e o centro do objeto simulador do EPID (DSDE). Os arquivos de saída dessas simulações alimentaram o programa contendo o algoritmo de reconstrução de dose, feito em MATLAB®. Após a aplicação do programa, comparou-se a matriz que representa o mapa bidimensional localizado dentro do objeto simulador do corpo com a matriz localizada no mesmo local, reconstruída a partir da matriz que representa o objeto simulador do EPID. Os resultados encontrados neste trabalho mostram que a equação de reconstrução de dose e o algoritmo de reconstrução de dose propostos são válidos com desvios padrão menor que 1,6%. / Electronic Portal Image Devices (EPID) were originally created to acquire portal images, but they have also been studied for dose reconstruction in the central axis plane (parallel to the EPID) in transit mode (mode which considers an attenuator material between the source and the EPID). In this work we determined a dose reconstruction algorithm that relate two-dimensional dose maps located within geometries that simulated a clinical situation in simplified form. For this, simulations were performed using the simulation package PENELOPE so that a cube composed of water represented the patients body and a rectangle parallelepiped composed of water represented the EPID. We defined a control geometry and control irradiation parameters first, then simulations were performed to determine the referential dose reconstruction equation. Once determined this equation, new simulations were performed varying the field size, the body phantom thickness, the distance between the source and the body phantom entrance surface (DFS) and the distance between the body phantom exit surface and the EPID phantom center. The output files of these simulations fed the program containing the dose reconstruction algorithm, wrote in MATLAB®. After the program application, we compared the matrix that represents the two-dimensional map located within the body phantom with the matrix located at the same site, reconstructed from the matrix that represents the EPID phantom. The results in this work show that the dose reconstruction equation and the dose reconstruction algorithm proposed are valid with less than 1,6% standard deviation.

Nesta dissertação de mestrado nós trabalhamos com o processo de Cox-Ingersoll- Ross, que foi originalmente proposto por John C. Cox, Jonathan E. Ingersoll Jr. e Stephen A. Ross em 1985. Este processo é amplamente utilizado em modelagem financeira, por exemplo, para descrever a evolução de taxas de juros ou como o processo de volatilidade no modelo de Heston. A equação diferencial estocástica que define este processo não possui solução fechada, logo faz-se necessária a aproximação do processo via algum método numérico. Na literatura diversos trabalhos propõem aproximações baseadas em esquemas de discretização intervalar. Nós aproximamos o processo de Cox-Ingersoll-Ross através de um método numérico do tipo Euler- Maruyama baseado na discretização aleatória proposta por Leão e Ohashi (2013) sob a condição de Feller. Neste contexto, mostramos que esta aproximação possui uma ordem de convergência exponencial e utilizamos técnicas de simulação Monte Carlo para comparar resultados numéricos com valores teóricos. / In this master\'s thesis we work with Cox-Ingersoll-Ross (CIR) process. This process was originally proposed by John C. Cox, Jonathan E. Ingersoll Jr. and Stephen A. Ross in 1985. Nowadays, this process is widely used in financial modeling, e.g. as a model for short-time interest rates or as volatility process in the Heston model. The stochastic differential equation (SDE) which defines this model does not have closed form solution, so we need to approximate the process by some numerical method. In the literature, several numerical approximations has been proposed based in interval discretization. We approximate the CIR process by Euler-Maruyama-type method based in random discretization proposed by Leão e Ohashi (2013) under Feller condition. In this context, we obtain an exponential convergence order for this approximation and we use Monte Carlo techniques to compare the numerical results with theoretical values.

A modelagem em radiobiologia possibilita prever a eficácia de tratamentos radioterápicos, especificando protocolos e estratégias para se tratar pacientes com câncer. Muitos modelos matemáticos têm sido propostos para a avaliação da Probabilidade de Controle Tumoral (TCP). Nesta tese, inicialmente apresenta-se um estudo desenvolvido em colaboração com pesquisadores da Universidade de Alberta, no Canadá, em que são comparadas as TCP\'s obtidas através de simulações Monte Carlo e dos modelos Poissoniano, de Zaider-Minerbo (ZM) e de Dawson-Hillen (DH). Os resultados mostram que, para tumores de baixa proliferação celular, o uso do modelo Poissoniano para indicação de protocolos de tratamento é tão eficaz quanto o método Monte Carlo ou o uso de modelos mais sofisticados (ZM e DH). Na segunda parte da tese, propõe-se um teste estatístico, baseado em simulações Monte Carlo do modelo de TCP de DH, para se determinar a capacidade de previsão de erradicação de tumor (cura). Obtem-se a curva ROC do teste a partir das distribuições de probabilidade da fração de células tumorais remanescentes, nas condições de cura ou não-cura. Os resultados mostram que o método pode ser também aplicado a dados clínicos, sugerindo que a avaliação do tamanho do tumor no início da radioterapia permite a prognose do tratamento a curto prazo. Na terceira parte da tese, aborda-se o estudo da fração de sobrevivência (FS) de células tumorais em função da dose de radiação a que são submetidas. Na literatura, esta fração de sobrevivência tem sido formulada através do modelo Linear-Quadrático (LQ) e, mais recentemente, da estatística não-extensiva de Tsallis. Avalia-se o comportamento dessas duas formulações em termos dos ajustes da FS a dados experimentais da literatura (referentes a células cultivadas in vitro para vários tecidos tumorais) estendendo-se assim estudos prévios da literatura. Os parâmetros da FS para ambas formulações são obtidos e a qualidade dos ajustes da FS a dados experimentais é comparada utilizando-se o qui-quadrado reduzido. Os resultados mostram que, em geral, as duas formulações permitem bons ajustes das curvas de FS. Além deste estudo, utilizamos a estatística não-extensiva de Tsallis para obtenção da TCP de ZM em função da dose, expressando-a analiticamente em termos da função Gama (para um perfil de dose típico de radiação de feixe externo) e da função Hipergeométrica (para um perfil de dose típico de braquiterapia). Finalmente, as curvas das correspondentes TCP\'s são levantadas com o uso de dados experimentais e comparadas com a TCP\'s obtidas através do modelo LQ. / Radiobiological modeling allows one to predict the efficacy of radiotherapeutic treatments, specifying protocols and strategies to treat patients with cancer. Many mathematical models have been proposed to evaluate the Tumor Control Probability (TCP). In this thesis we first present a study in colaboration with researchers at the University of Alberta, Canada, in which we compare the TCPs obtained by Monte Carlo simulations and from the Poissonian, Zaider-Minerbo (ZM) and Dawson-Hillen (DH) models. Results show that, for low proliferation tumors, the use of the Poissonian model for indicating the treatment protocol is as effective as the Monte Carlo method or more sofisticated models (ZM and DH). in the second part of the thesis, we propose a statistical test based on Monte Carlo simulations of the DH TCP model to determine the prediction capacity of tumor eradication (cure). We obtain the ROC curve of the test from the probability distributions of the remaining tumor cells for conditions of cure and non-cure. Results show that the method can also be applied to clinical data suggesting that the evaluation of the tumor size at the beginning of the radiotherapy leads to a short-term prognosis of the treatment. In the third part of the thesis, we study the surviving fraction (FS) of tumor cells as function of the radiation dose to which they are subjected. In the literature, this surviving fraction has been formulated by the Linear-Quadratic (LQ) model and, more recently, from the Tsallis non-extensive statistics. We evaluate the behaviour of both formulations in terms of the FS fittings to experimental data in the literature (related to cells cultivated for several tumoral tissues) so that we extend previous studies in the literature. The FS parameters for both formulations are obtained and the quality of the FS fittings to experimental data is compared using the reduced chi-square. Results show that in general both formulations lead to very good FS-curve fittings. Furthermore, we use the Tsallis non-extensive statistics to obtain the ZM TCP as function of the dose, expressing it analitically in terms of the Gamma function (for a dose profile typical of external beam radiation) and the Hipergeometric function (for a dose profile typical of brachitherapy). Finally, the curves of the corresponding TCPs are plotted using experimental data and then compared with TCPs obtained from the LQ model.

Neste trabalho, foram utilizadas duas ferramentas computacionais para fins de auxiliar tomadas de decisões na produção de bovinos de corte, criados de maneira extensivas, em condições de manejo encontrados no Brasil. A primeira parte do trabalho visou à construção de um software utilizando a técnica de Simulação Monte Carlo para analisar características de produção (ganho de peso) e manejo (fertilidade, anestro pós-parto, taxa de natalidade e puberdade). Na segunda parte do trabalho foi aplicada a técnica de Redes Neurais Artificiais para classificar animais, segundo ganho de peso nas fases de crescimento (nascimento ao desmame, do desmame ao sobreano) relacionado com o valor genético do ganho de peso do desmame ao sobreano (GP345) obtidos pelo BLUP. Ambos modelos mostraram potencial para auxiliar a produção de gado de corte / Herein we applied two different computational techniques with the specific objective to help the decision-making at Brazilian extensive beef cattle production systems. The first part of the work was dedicated to the construction of software based on Monte Carlo Simulation. Two different models were designed for further fusion and willing the analysis of productions (weight gain) and reproduction traits (fertility, post partum anestrus, born rate and puberty). The second part of the work applied Artificial Neural Network techniques to classify animals related to the weight gain during growing period (Weight at Calving, Weaning Weight, Weight at 550 days) comparing data with genetic value of the daily gain from weaning to 550 days adjusted to 345 days BLUP output. The results obtained in both models showed potential to help beef cattle production

Nesta dissertação de mestrado nós trabalhamos com o processo de Cox-Ingersoll- Ross, que foi originalmente proposto por John C. Cox, Jonathan E. Ingersoll Jr. e Stephen A. Ross em 1985. Este processo é amplamente utilizado em modelagem financeira, por exemplo, para descrever a evolução de taxas de juros ou como o processo de volatilidade no modelo de Heston. A equação diferencial estocástica que define este processo não possui solução fechada, logo faz-se necessária a aproximação do processo via algum método numérico. Na literatura diversos trabalhos propõem aproximações baseadas em esquemas de discretização intervalar. Nós aproximamos o processo de Cox-Ingersoll-Ross através de um método numérico do tipo Euler- Maruyama baseado na discretização aleatória proposta por Leão e Ohashi (2013) sob a condição de Feller. Neste contexto, mostramos que esta aproximação possui uma ordem de convergência exponencial e utilizamos técnicas de simulação Monte Carlo para comparar resultados numéricos com valores teóricos. / In this master\'s thesis we work with Cox-Ingersoll-Ross (CIR) process. This process was originally proposed by John C. Cox, Jonathan E. Ingersoll Jr. and Stephen A. Ross in 1985. Nowadays, this process is widely used in financial modeling, e.g. as a model for short-time interest rates or as volatility process in the Heston model. The stochastic differential equation (SDE) which defines this model does not have closed form solution, so we need to approximate the process by some numerical method. In the literature, several numerical approximations has been proposed based in interval discretization. We approximate the CIR process by Euler-Maruyama-type method based in random discretization proposed by Leão e Ohashi (2013) under Feller condition. In this context, we obtain an exponential convergence order for this approximation and we use Monte Carlo techniques to compare the numerical results with theoretical values.

Submitted by ANA PAULA BARBOSA RODRIGUES DE FREITAS null (anapaula_b22@yahoo.com.br) on 2016-08-02T23:34:18Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado - Ana Paula Barbosa Rodrigues de Freitas Final.pdf: 2474072 bytes, checksum: 89629b7295e607d20073a144561101a1 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-08-05T13:02:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 freitas_apbr_dr_guara.pdf: 2474072 bytes, checksum: 89629b7295e607d20073a144561101a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-05T13:02:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 freitas_apbr_dr_guara.pdf: 2474072 bytes, checksum: 89629b7295e607d20073a144561101a1 (MD5) Previous issue date: 2016-07-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho foi a aplicação de técnicas de otimização envolvendo múltiplas respostas em problemas da área ambiental, mais especificamente no tratamento de efluentes fenólicos. O efluente é oriundo da Brasquip Ambiental, que é uma empresa de engenharia e prestação de serviços. A otimização foi realizada pelos métodos GRG, Desirability, Simulação Monte Carlo Estocástica. Neste trabalho o efluente foi degradado por meio de processos alternativos; os Processos Oxidativos Avançados. No estudo desenvolvido, as variáveis respostas utilizadas foram: % remoção de Carbono Orgânico Total, Demanda Química de Oxigênio e Fenóis Totais. A função Compromisse Programming foi aplicada como um método de aglutinação, sendo também, comparada com os resultados obtidos pelos métodos Desirabilty. As variáveis de decisão, ou variáveis entrada, obtidas na Simulação Monte Carlo Estocástico, nos métodos Desirability e GRG foram validados experimentalmente. Logo, as remoções obtidas para o Arranjo Ortogonal de Taguchi e do Método de Superfície de Resposta (MSR) foram significativas para as variáveis respostas obtidas, mas a remoção de fenóis totais foi a mais significativa. No estudo estocástico, os valores experimentais obtidos do Taguchi e do MSR também apresentaram-se relevantes para a mineralização do efluente fenólico. Os resultados obtidos experimentalmente da Simulação Monte Carlo Estocástica apresentaram próximos dos obtidos pelo software, sendo que o algoritmo utilizado foi o Optquest. A função CP apresentou valores relevantes para a degradação do efluente, sendo que para este trabalho a Simulação Monte Carlo Estocástica e GRG foram mais significativos se comparado com método Desirability. / The objective of this work was the application of multiple optimization techniques involving responses from environmental problems, specifically in the treatment of phenolic wastewater. The effluent comes from the Environmental Brasquip, which is an engineering company and services. The optimization was performed by the methods GRG, Desirability, Monte Carlo Simulation Stochastic. In this work the effluent was degraded by alternative processes; the Advanced Oxidation Processes. In the study, the variables used responses were:% removal of Total Organic Carbon, Chemical Oxygen Demand and Total Phenols. The Compromisse Programming function has been applied as an agglutination method, also being compared with the results obtained by Desirabilty methods. The decision variables, or variables input obtained in Monte Carlo simulation Stochastic in Desirability methods and GRG were validated experimentally. So removals obtained for Orthogonal Arrangement Taguchi and Response Surface Method (RSM) were significant to the variable responses obtained, but the removal of total phenols was the most significant. In stochastic study, the experimental values and the Taguchi MSR also showed themselves relevant for the mineralization of the phenolic effluent. The experimental results of Monte Carlo Simulation of Stochastic presented near obtained by software, whereas the algorithm used was OptQuest. The CP function showed significant values for degradation of effluent, and for this work to Monte Carlo Simulation Stochastic and GRG were more significant compared with Desirability method.

Submitted by MARCELO VILELA FIGUEIREDO null (marcelo_mvf@yahoo.com.br) on 2017-05-25T23:07:30Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 1014783 bytes, checksum: 22908ac56d455abd6c044c5f2ad518ac (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: O arquivo submetido não contém o certificado de aprovação. O arquivo submetido está sem a ficha catalográfica. A versão submetida por você é considerada a versão final da dissertação/tese, portanto não poderá ocorrer qualquer alteração em seu conteúdo após a aprovação. Corrija esta informação e realize uma nova submissão com o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2017-05-30T16:26:10Z (GMT) / Submitted by MARCELO VILELA FIGUEIREDO null (marcelo_mvf@yahoo.com.br) on 2017-05-30T21:46:52Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Marcelo Vilela Figueiredo.pdf: 1210959 bytes, checksum: 8c48e557b53c5d68ac46ba054aedee03 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-31T12:49:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 figueiredo_mv_me_guara.pdf: 1210959 bytes, checksum: 8c48e557b53c5d68ac46ba054aedee03 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-31T12:49:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 figueiredo_mv_me_guara.pdf: 1210959 bytes, checksum: 8c48e557b53c5d68ac46ba054aedee03 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / O controle de qualidade é um dos principais pilares para um bom rendimento de uma linha produtiva, visando garantir maior eficiência, eficácia e redução de custos de produção. A identificação de causas de defeitos e o controle das mesmas é uma atividade relativamente complexa, devido à infinidade de variáveis presentes em determinados processos. Na produção de itens à base de aço fundido, objetiva-se reduzir defeitos de fundição (rechupes, trincas, problemas dimensionais, entre outros), os quais podem ser ocasionados por diversas variáveis de processo, tais como: composição química do aço, temperatura de vazamento e propriedades mecânicas. Em virtude disso, o presente trabalho foi desenvolvido em uma indústria siderúrgica de grande porte, a qual atua na produção de componentes ferroviários e industriais. Por meio de sua extensa base de dados, foram avaliadas as eficiências dos produtos produzidos, sendo os mesmos denominados DMU (Decision Making Units). Para tal foi aplicada a BiO-MCDEA (Bi Objective Data Envelopment Analysis) em sete DMUs produzidas à base de aço fundido em função de 38 variáveis de processos. Nesta aplicação foram evidenciadas as variáveis de processos (input/output) influentes na determinação da eficiência das DMUs. Uma vez obtidos tais resultados, foram desenvolvidas funções empíricas para as variáveis respostas em função das variáveis de processos influentes por meio de regressão não-linear múltipla. Por fim foi realizada a Otimização via Simulação Monte Carlo de forma a determinar com quais valores se deve trabalhar com cada input para a otimização das funções empíricas. Os resultados obtidos foram satisfatórios, sendo bem condizentes com a realidade da empresa e a abordagem aplicada por meio da combinação de diferentes ferramentas se mostrou aderente à realidade estudada, e também inovadora. / Quality control is one of the pillars to guaranty a good yield on a production line, aiming to reach better efficiency, effectiveness and reduction of production costs. The identification of defects causes and its control is an activity relatively complex, due to the infinity of variables on some process. One of the most important objectives on a Steel Castings Parts production is to reduce castings defects (shrinkage, cracks, dimensional problems, etc.), that can be caused by several process variables, such asChemical Composition, Pouring Temperature and Mechanical Properties. Due to the mentioned explanations, this study was developed at a large steel industry, which produces rail and industrial parts. The efficiency of the produced parts, called DMU (Decision Making Units), was analyzed through an extensive data base. It was done by using BiO-MCDEA (Bi Objective Data Envelopment Analysis) on seven DMUs, which are steel casting parts, in function of 38 process variables. Additionally, the process variables influents on the DMU’s efficiency determination were evidenced through the mentioned implementation. Once those results were obtained, empirical functions were developed for the response variables in function of the influents process variables through multiple non-linear regression. Finally an optimization via Monte Carlo Simulation was implemented in order to determine the inputs values necessary to optimize the empirical functions. The achieved results were satisfactory, being consistent with the industry’s reality and the applied methodology through the combination of different tools were effectiveness and innovative.

A modelagem em radiobiologia possibilita prever a eficácia de tratamentos radioterápicos, especificando protocolos e estratégias para se tratar pacientes com câncer. Muitos modelos matemáticos têm sido propostos para a avaliação da Probabilidade de Controle Tumoral (TCP). Nesta tese, inicialmente apresenta-se um estudo desenvolvido em colaboração com pesquisadores da Universidade de Alberta, no Canadá, em que são comparadas as TCP\'s obtidas através de simulações Monte Carlo e dos modelos Poissoniano, de Zaider-Minerbo (ZM) e de Dawson-Hillen (DH). Os resultados mostram que, para tumores de baixa proliferação celular, o uso do modelo Poissoniano para indicação de protocolos de tratamento é tão eficaz quanto o método Monte Carlo ou o uso de modelos mais sofisticados (ZM e DH). Na segunda parte da tese, propõe-se um teste estatístico, baseado em simulações Monte Carlo do modelo de TCP de DH, para se determinar a capacidade de previsão de erradicação de tumor (cura). Obtem-se a curva ROC do teste a partir das distribuições de probabilidade da fração de células tumorais remanescentes, nas condições de cura ou não-cura. Os resultados mostram que o método pode ser também aplicado a dados clínicos, sugerindo que a avaliação do tamanho do tumor no início da radioterapia permite a prognose do tratamento a curto prazo. Na terceira parte da tese, aborda-se o estudo da fração de sobrevivência (FS) de células tumorais em função da dose de radiação a que são submetidas. Na literatura, esta fração de sobrevivência tem sido formulada através do modelo Linear-Quadrático (LQ) e, mais recentemente, da estatística não-extensiva de Tsallis. Avalia-se o comportamento dessas duas formulações em termos dos ajustes da FS a dados experimentais da literatura (referentes a células cultivadas in vitro para vários tecidos tumorais) estendendo-se assim estudos prévios da literatura. Os parâmetros da FS para ambas formulações são obtidos e a qualidade dos ajustes da FS a dados experimentais é comparada utilizando-se o qui-quadrado reduzido. Os resultados mostram que, em geral, as duas formulações permitem bons ajustes das curvas de FS. Além deste estudo, utilizamos a estatística não-extensiva de Tsallis para obtenção da TCP de ZM em função da dose, expressando-a analiticamente em termos da função Gama (para um perfil de dose típico de radiação de feixe externo) e da função Hipergeométrica (para um perfil de dose típico de braquiterapia). Finalmente, as curvas das correspondentes TCP\'s são levantadas com o uso de dados experimentais e comparadas com a TCP\'s obtidas através do modelo LQ. / Radiobiological modeling allows one to predict the efficacy of radiotherapeutic treatments, specifying protocols and strategies to treat patients with cancer. Many mathematical models have been proposed to evaluate the Tumor Control Probability (TCP). In this thesis we first present a study in colaboration with researchers at the University of Alberta, Canada, in which we compare the TCPs obtained by Monte Carlo simulations and from the Poissonian, Zaider-Minerbo (ZM) and Dawson-Hillen (DH) models. Results show that, for low proliferation tumors, the use of the Poissonian model for indicating the treatment protocol is as effective as the Monte Carlo method or more sofisticated models (ZM and DH). in the second part of the thesis, we propose a statistical test based on Monte Carlo simulations of the DH TCP model to determine the prediction capacity of tumor eradication (cure). We obtain the ROC curve of the test from the probability distributions of the remaining tumor cells for conditions of cure and non-cure. Results show that the method can also be applied to clinical data suggesting that the evaluation of the tumor size at the beginning of the radiotherapy leads to a short-term prognosis of the treatment. In the third part of the thesis, we study the surviving fraction (FS) of tumor cells as function of the radiation dose to which they are subjected. In the literature, this surviving fraction has been formulated by the Linear-Quadratic (LQ) model and, more recently, from the Tsallis non-extensive statistics. We evaluate the behaviour of both formulations in terms of the FS fittings to experimental data in the literature (related to cells cultivated for several tumoral tissues) so that we extend previous studies in the literature. The FS parameters for both formulations are obtained and the quality of the FS fittings to experimental data is compared using the reduced chi-square. Results show that in general both formulations lead to very good FS-curve fittings. Furthermore, we use the Tsallis non-extensive statistics to obtain the ZM TCP as function of the dose, expressing it analitically in terms of the Gamma function (for a dose profile typical of external beam radiation) and the Hipergeometric function (for a dose profile typical of brachitherapy). Finally, the curves of the corresponding TCPs are plotted using experimental data and then compared with TCPs obtained from the LQ model.

The use of a beam quality correction factor,kQ, is needed in dosimetry of radiotherapy beams for correcting differences between chamber responses at the calibration beam quality, Q0 and at the quality beam of the user, Q. The purpose of this study is to determine the beam quality correction factor for the NE2571 ionization chamber widely used in radiotherapy and its dependence with the stopping-power and the chamber perturbation factors. In addition, an investigation of the use of parallel plate chambers for determining surface doses in photon beams is also performed using the EGSrnc Monte Carlo code system. Results obtained with PENELOPE show that simulations with phase-space files appropriately scored can be up to ten times shorter than using a full spectrum in the input-file. Values of kQ, and its components show good agreement with published values in the literature and are provided with typical statistical uncertainties of 0.2%. Values of kQ and absorbed dose to water conversion factors obtained with egs_chamber user code for parallel plate chambers are also provided with maximum statistical uncertainty of 0.7%. Therefore, the results obtained are expected to contribute with improving dosimetry protocols and the quality of life of radiotherapy patients. / O uso de uma fator de correção para a qualidade do feixe, kQ, é necessário em dosimetria de feixes radioterápicos para a correçãoo das diferenças entre a resposta de câmaras de ionização nas qualidades do feixe de calibração, Q0 e do usuário Q. O propósito deste trabalho consiste em determinar o fator de correção da qualidade de feixe para a câmara de ionização NE2571 amplamente utilizada em radioterapia e sua dependência com o stopping-power e os fatores de perturbação da câmara. Além disso, uma investigação do uso de câmaras de placas paralelas para determinar doses na superfície em feixes de fótons é também realizada usando o sistem de códigos em Monte Carlo EGSnrc. Resultados obtidos com o PENELOPE mostram que simulações usando phase-space, podem ser cerca de dez vezes menos longa do que simula ções usando um espectro completo no arquivo de entrada. Valores de kQ e suas componentes mostraram boa concordncia com dados publicados na literatura e são fornecidos com incertezas estatísticas típicas de 0.2%. Valores de kQ e fatores de conversão pra dose absorvida na água obtidos para as câmaras de placas paralelas com o código de usuário egs_chamber são também fornecidos com incerteza estatística máxima de 0.7%. Deste modo, espera-se que os resultados obtidos possam contribuir com o aperfeiçoamento de protocolos de dosimetria e com a qualidade de vida de pacientes radioterpicos.

Electronic Portal Image Devices (EPID) são dispositivos eletrônicos que foram criados originalmente para aquisição de imagens portais. Atualmente eles também têm sido estudados para reconstrução de dose no plano do eixo central (paralelo ao EPID) na modalidade transit (modalidade que considera um material atenuador entre a fonte e o EPID). Neste trabalho foi determinado um algoritmo de reconstrução de dose para relacionar mapas bidimensionais de dose localizados dentro de geometrias que simularam uma situação clínica em radioterapia de forma simplificada. Para tal foram feitas simulações Monte Carlo utilizando o pacote de simulação PENELOPE de maneira que um cubo composto de água representou o corpo do paciente e um paralelepípedo retângulo composto de água representou o EPID. Definiu-se primeiramente a geometria controle e os parâmetros de irradiação controle e então foram feitas simulações para determinar a equação de reconstrução de dose referencial. Uma vez determinada essa equação, foram feitas novas simulações variando o tamanho de campo, espessura do objeto simulador do corpo, distância entre a fonte e a superfície de entrada do objeto simulador do corpo (DFS) e distância entre a superfície de saída do objeto simulador do corpo e o centro do objeto simulador do EPID (DSDE). Os arquivos de saída dessas simulações alimentaram o programa contendo o algoritmo de reconstrução de dose, feito em MATLAB®. Após a aplicação do programa, comparou-se a matriz que representa o mapa bidimensional localizado dentro do objeto simulador do corpo com a matriz localizada no mesmo local, reconstruída a partir da matriz que representa o objeto simulador do EPID. Os resultados encontrados neste trabalho mostram que a equação de reconstrução de dose e o algoritmo de reconstrução de dose propostos são válidos com desvios padrão menor que 1,6%. / Electronic Portal Image Devices (EPID) were originally created to acquire portal images, but they have also been studied for dose reconstruction in the central axis plane (parallel to the EPID) in transit mode (mode which considers an attenuator material between the source and the EPID). In this work we determined a dose reconstruction algorithm that relate two-dimensional dose maps located within geometries that simulated a clinical situation in simplified form. For this, simulations were performed using the simulation package PENELOPE so that a cube composed of water represented the patients body and a rectangle parallelepiped composed of water represented the EPID. We defined a control geometry and control irradiation parameters first, then simulations were performed to determine the referential dose reconstruction equation. Once determined this equation, new simulations were performed varying the field size, the body phantom thickness, the distance between the source and the body phantom entrance surface (DFS) and the distance between the body phantom exit surface and the EPID phantom center. The output files of these simulations fed the program containing the dose reconstruction algorithm, wrote in MATLAB®. After the program application, we compared the matrix that represents the two-dimensional map located within the body phantom with the matrix located at the same site, reconstructed from the matrix that represents the EPID phantom. The results in this work show that the dose reconstruction equation and the dose reconstruction algorithm proposed are valid with less than 1,6% standard deviation.