SIMULAÇÃO MONTE CARLO DE UMA FONTE DE COBALTO-60 PARA CÁLCULO PDD E TPR COM EGSNRC E MCNPX

João Victor Ramos Oliveira; Mateus De Souza Resende; Lucas Araújo; Jony M. Geraldo; Telma Cristina Ferreira Fonseca; Lucas Paixão Reis

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Resumo

Título do Trabalho

SIMULAÇÃO MONTE CARLO DE UMA FONTE DE COBALTO-60 PARA CÁLCULO PDD E TPR COM EGSNRC E MCNPX

Autores

João Victor Ramos Oliveira
Mateus De Souza Resende
Lucas Araújo
Jony M. Geraldo
Telma Cristina Ferreira Fonseca
Lucas Paixão Reis

Modalidade

Artigo

Área temática

CIÊNCIAS DAS RADIAÇÕES - Dosimetria das Radiações

Data de Publicação

23/11/2024

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/vii-sencir-semana-nacional-de-engenharia-nuclear-e-da-energia-e-ciencias-das-radiacoes-449507/932593-simulacao-monte-carlo-de-uma-fonte-de-cobalto-60-para-calculo-pdd-e-tpr-com-egsnrc-e-mcnpx

ISBN

978-65-272-0986-7

Palavras-Chave

EGSnrc; MCNPx; PDD; TPR; dosimetria; simulação; Monte Carlo

Resumo

A radioterapia utiliza radiações ionizantes para destruir células cancerígenas baseada em princípios de interação da radiação com a matéria. A grandeza física que norteia o tratamento radioterápico relaciona a quantidade de energia depositada no tecido e é conhecida como dose absorvida. Nessa área, visa-se a maior deposição de dose no tecido alvo e mínima nos órgãos sadios para que estes não sofram danos devido a radiação. Para isso, é importante que a máquina esteja bem calibrada, a fim de se ter um tratamento com o mínimo de incerteza possível. Os parâmetros dosimétricos porcentagem de dose em profundidade (PDD, Percentage Depth Dose) e a razão tecido-fantoma (TPR, Tissue-Phantom Ratio) são comumente utilizados para calibração de máquinas de radioterapia. Sendo a TPR definida como a razão entre a taxa de dose obtida em uma dada profundidade de um simulador de água e a taxa de dose obtida em uma profundidade de referência, mantida constante a distância entre a fonte e o ponto de medição. O objetivo deste estudo é realizar comparações dos resultados de PDD e TPR obtidos por meio de simulações computacionais, utilizando o método matemático de Monte Carlo. A modelagem computacional foi baseada em um experimento do livro Experimentos Computacionais de Física das Radiações e usou os códigos EGSnrc e MCNPx. O cenário experimental é definido por um cubo de água de 30 x 30 x 30 cm3 com detectores posicionados em diferentes profundidades ao longo do eixo central do feixe de radiação. O feixe, proveniente de uma fonte de cobalto-60, foi colimado em uma área de 10 x 10 cm2 na superfície. A distância entre a fonte e a superfície (SSD, source-surface distance) do objeto variou de 80 cm para 100 cm. Os dados foram comparados com resultados experimentais fornecidos pelo Hospital Luxemburgo em Belo Horizonte. A análise dos dados das simulações evidenciou o comportamento esperado de atenuação do feixe com aumento da profundidade. As diferenças percentuais de PDD20,10 e TPR20,10 ficaram entre 0.7% e 5.1% com relação aos valores experimentais. Além disso, foi observado que alterações da geometria dos detectores e número de partículas simuladas influenciam significativamente a precisão dos valores de dose absorvida e o tempo computacional. Os parâmetros dosimétricos PDD20,10 e TPR20,10 foram obtidos por simulados e comparados com dados experimentais do Hospital Luxemburgo, validando o modelo computacional ao ajustar a SSD para 80 cm. As simulações mostraram aumento dos valores dos parâmetros com a SSD, conforme previsto pela teoria. Selecionar não transportar elétrons e utilizar 1x107 histórias otimiza o tempo computacional, mantendo conformidade com valores tabelados.

Título do Evento: VII SENCIR - Semana Nacional de Engenharia Nuclear e da Energia e Ciências das Radiações
Cidade do Evento: Belo Horizonte
Título dos Anais do Evento: Semana Nacional de Engenharia Nuclear e da Energia e Ciências das Radiações
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

OLIVEIRA, João Victor Ramos et al.. SIMULAÇÃO MONTE CARLO DE UMA FONTE DE COBALTO-60 PARA CÁLCULO PDD E TPR COM EGSNRC E MCNPX.. In: Semana Nacional de Engenharia Nuclear e da Energia e Ciências das Radiações. Anais...Belo Horizonte(MG) UFMG, 2024. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/vii-sencir-semana-nacional-de-engenharia-nuclear-e-da-energia-e-ciencias-das-radiacoes-449507/932593-SIMULACAO-MONTE-CARLO-DE-UMA-FONTE-DE-COBALTO-60-PARA-CALCULO-PDD-E-TPR-COM-EGSNRC-E-MCNPX. Acesso em: 25/05/2025