Evaluation of teletherapy and brachytherapy scenarios in three materials comparing two Monte Carlo simulation systems

Evaluación de escenarios de teleterapia y braquiterapia en tres materiales comparando dos sistemas de simulación de Monte Carlo | 比较两种蒙特卡洛模拟系统在三种材料中的远程放疗和近距离放疗场景评估

Abstract

Introdução: Os tratamentos de radioterapia exigem que se garanta a igualdade entre a dose prescrita e a dose entregue ao paciente, sendo a dosimetria utilizada para essa análise. Entretanto, nas técnicas de braquiterapia, um alto gradiente de dose é encontrado em regiões próximas à fonte, tornando a dosimetria experimental complexa. Dessa forma, a simulação de Monte Carlo é recomendada para atender a essa demanda. Objetivo: Dessa forma, este estudo analisou a resposta de dois códigos de Monte Carlo: PENELOPE e TOPAS.  Métodos: Foram comparados cenários de teleterapia e braquiterapia, e a resposta dosimétrica foi analisada quando a irradiação ocorreu em três materiais diferentes: água líquida, água sólida e perspex. Para isso, foram realizadas simulações seguindo os mesmos parâmetros em ambos os códigos, mantendo 5x10 ⁸ partículas simuladas em um fantoma de 30 cm de lado. No cenário de teleterapia, foram simulados fótons e elétrons, e no cenário de braquiterapia, foi modelada uma fonte de paládio-103. Resultados: Dessa forma, por meio da análise dos perfis de dose em profundidade para teleterapia, foi possível validar ambos os códigos, pois ambos apresentaram comportamentos condizentes com os valores experimentais. Em relação ao cenário de braquiterapia, as curvas obtidas apresentaram respostas semelhantes, com variação pontual de 4 pp em relação à literatura. Por fim, os sistemas de simulação se mostraram análogos entre as curvas para a mudança do material de composição do phantom, sendo a variação máxima de 4 pp e 15 pp para teleterapia e braquiterapia, respectivamente. Conclusão: Portanto, os códigos de simulação estudados se apresentam como ferramentas promissoras para a realização de dosimetria.