ANTONIO ALVES BARRADAS NETO

PROGRAMA DE APRIMORAMENTO PROFISSIONAL SECRETARIA DE ESTADO DA SAÚDE COORDENADORIA DE RECURSOS HUMANOS FUNDAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO ADMINISTRATIVO - FUNDAP ANTONIO ALVES BARRADAS NETO AVALIAÇÃO DAS DISTRIBUIÇÕES DE DOSE REALIZADAS EM DISTANCIAS DISTINTAS RIBEIRÃO PRETO 2015

PROGRAMA DE APRIMORAMENTO PROFISSIONAL SECRETARIA DE ESTADO DA SAÚDE COORDENADORIA DE RECURSOS HUMANOS FUNDAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO ADMINISTRATIVO - FUNDAP ANTONIO ALVES BARRADAS NETO AVALIAÇÃO DAS DISTRIBUIÇÕES DE DOSE REALIZADAS EM DISTANCIAS DISTINTAS Monografia apresentada ao Programa de Aprimoramento Profissional/CRH/SES-SP e FUNDAP, elaborada no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo USP/ Centro de Ciências da Imagem e Física Médica Área: Física aplicada à Radioterapia Orientador(a): Leonardo Lira do Amaral Supervisor(a) Titular: Harley Francisco de Oliveira RIBEIRÃO PRETO 2015 ii

Barradas Neto, Antonio Alves, 1989 Avaliação das distribuições de dose realizadas em distancias distintas Antonio Alves Barradas Neto - 2015 08 páginas Orientador: Leonardo Lira do Amaral Trabalho de conclusão de curso (pós-graduação lato sensu) Hospital das Clinicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Programa de Aprimoramento Profissional em Física Aplicada à Radioterapia. 1. IMRT. 2. Controle de Qualidade. 3. OmniPro Imrt. 4. Filme Radiocrômico. 5. Função Gama. Amaral, Leonardo Lira Centro de Ciências da Imagem e Física Médica do Hospital das Clinicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo iii

AGRADECIMENTOS A Deus, por estar sempre à frente conduzindo e abençoando meu caminho. Aos meus pais e familiares, por todo o apoio, suporte e paciência para me ajudar a passar por todas as etapas deste processo de aprendizagem. À Paula, companheira de todas as horas, melhor amiga, conselheira e colega de profissão. Aos aprimorandos, por todo o companheirismo e pelos momentos que compartilhamos. Agradeço aos residentes médicos da radioterapia, por nos acompanharem em nossos seminários e terem se tornado tão amigos. Aos físicos, médicos, técnicos, equipe de enfermagem e todas as pessoas que em algum momento apoiaram nossos projetos no CCIFM. iv

RESUMO Devido ao aumento do uso de radioterapia de intensidade modulada, o controle da qualidade dos tratamentos de IMRT visa verificar se a distribuição calculada está realmente sendo executada de maneira satisfatória. Para isto foram feitas medidas dos planos calculados usando dois sistemas dosimétricos: matriz 2D de câmaras de ionização 2D e filme radiocrômico. As distribuições de dose medidas foram então comparadas com as planejadas através da função gama. Visando corrigir o problema de resolução espacial do MatriXX, uma convolução é aplicada entre distribuição de dose calculada e a função resposta lateral de uma única câmara de ionização. Esta correção se mostra bem eficaz, melhorando os valores da função gama do MatriXX. Ao comparar os pontos aprovados pela função gama do MatriXX após a convolução, pôde-se perceber que este se aproxima dos valores do filme, o qual apresenta uma resolução espacial bem melhor que o MatriXX. v

Sumário 1. INTRODUÇÃO... 1 2. MATERIAIS E MÉTODOS... 2 3. RESULTADOS... 6 4. CONCLUSÃO... 7 5. BIBLIOGRAFIA... 8 vi

1. INTRODUÇÃO Diversas publicações relatam erros e acidentes envolvidos em técnicas complexas de radioterapia e outros trabalhos descrevem que o controle da qualidade pré tratamento não são suficientes para garantir a liberação da dose no momento terapêutico e, por outro lado, ainda não estão bem estabelecidos os métodos de avaliação in vivo [1] para as técnicas complexas de tratamento, com isso, recentemente, alguns pesquisadores descreveram uma metodologia de avaliação de transmissão que o dosímetro fica acoplado ao cabeçote com o intuito de realizar uma avaliação da dose pontualmente no momento da terapêutica. O objetivo deste trabalho é comparar a distribuição de dose (DD) coletada na saída do colimador micro-mult Leaf (µmlc) com a DD coletada no isocentro a fim de viabilizar uma avaliação dosimétrica in vivo. 1

2. MATERIAIS E MÉTODOS Para aquisição das medidas foram utilizados filmes radiocrômicos Gafchromic EBT2 cortados em segmentos de 8,5 X 7,0 cm2 e posicionados no suporte de acrílico de 0,5 cm de espessura e colocado em duas configurações diferentes, o primeiro acoplado à saída do µmlc (distancia fonte-filme = 70 cm) e o segundo com o suporte e filme posicionados no isocentro (distancia fonte-filme = 100 cm). Figura 1 Setup de posicionamento 2

Figura 2 Setup experimental Os pares de filmes foram expostos simultaneamente com 200 UM em campos quadrados de 1x1 cm2, 3x3 cm2, 5x5 cm2 e um campo irregular, totalizando quatro pares de filmes. Antes de qualquer análise foi realizada uma calibração relacionando-se número de pixels com dose para alimentarmos o software OmniPro I mrt que fará a análise das DD obtidas nos filmes digitalizados [2]. Esta calibração foi feita a partir da exposição de cinco segmentos de filmes irradiados com tamanho de campo 3x3 cm2 no isocentro. As irradiações de calibração foram feitas com 50,100, 150, 200 e 400 UM, com o filme posicionado em um suporte de acrílico acoplado na saída do µmlc. Após as irradiações houve o intervalo de 24 horas para as digitalizações dos filmes com o Scanner Vidar DiagnosticPro. Figura 3 Scanner utilizado para digitalização 3

Uma vez digitalizados, os filmes irradiados com distancias fonte-filme de 70 cm foram magnificados por um fator 1,43, levando-os a situação semelhante aos filmes de distância fonte-filme de 100 cm. Após essa magnificação realizada através OmniPro I mrt realizou-se uma análise gama para verificar o nível de concordância entre as DD obtidas de maneiras distintas [3]. Figura 4 Análise a partir do software AmniPro I mrt Dado os resultados positivos na comparação inicial em fluências mais simples de campo quadrados e um irregular simples partimos para uma comparação com distribuição de dose mais complexa em tratamentos de pacientes que realizariam radiocirurgia ou radioterapia estereotáxica conformada. Figura 5 Posicionamento do filme no momento do tratamento 4

Figura 6 Filme após a exposição Figura 7 Software do scanner para digitalização O paciente que realizou a estereotaxia fracionada, nós podemos mediar mais de uma vez em dias diferentes para analisar a reprodutibilidade. Já nos pacientes que fizeram radiocirurgia em apenas uma única fração foi verificada a aprovação do planejamento através da ferramenta função gama [4]. 5

3. RESULTADOS A função gama obtida para os campos 1x1, 3x3, 5x5 cm2 e o campo irregular resultou em porcentagens de aprovações de 99,74%, 98,84%, 95,60%, 99,84%, respectivamente [5],[6]. RESULTADOS DAS DISTRIBUIÇOES DE DOSE EM DISTÂNCIAS DISTINTAS umlc (70 cm) X Isocentro ( 100 cm) FUNÇÃO GAMA 1 x 1 cm2 99,74% 3 x 3 cm2 98,84% 5 x 5 cm2 95,60% CAMPO IRREGULAR 99,84% Tabela 1 Resultados das funções gama para as distribuições de doses em situações diferentes Para os pacientes de radiocirurgia e estereotaxia os resultados também foram satisfatórios: RESULTADOS DAS COMPARAÇÕES ENTRE OS FILMES vs TPS Estereotaxia QA Radiocirurgia PACIENTE 1 PACIENTE 2 PACIENTE 3 FILME FUNÇÃO GAMA FUNÇÃO GAMA FUNÇÃO GAMA 1 98,50% 99,81% 99,78% 2 99,63% 3 99,41% 4 99,18% Tabela 2 Resultados das funções gama para as distribuições de doses em situações diferentes 6

4. CONCLUSÃO Pode-se concluir que é factível uma metodologia de controle da qualidade de transmissão com filme radiocrômico acoplado ao µmlc do acelerador linear, tendo em vista que os resultados das DD analisadas mostraram-se semelhante nas análises das funções gama. 7

5. BIBLIOGRAFIA 1. D. A. Low, J. M. Moran, J. F. Dempsey, L. Dong, and M. Oldham, Dosimetry tools and techniques for IMRT, Med. Phys 2011; 38:1313 1338. 2. Chung K, Yoon M, Son J, Yong Park S, Lee K, Shin D, Kyung Lim Y, Byeong Lee S. Radiochromic film based transit dosimetry for verification of dose delivery with intensity modulated radiotherapy. Med Phys. 2013; 40(2):021725. 3. D. A. Low, W. B. Harms, S. Mutic, and J. A. Purdy, A technique for the quantitative evaluation of dose distributions, Med. Phys 1988; 25:656 661. 4. Devic, S. Radiochromic film dosimetry: Past, present, and future. Phys Med. 2011; 27:122-34. 5. Poppe B, Djouguela A, Blechschmidt A, Willborn K, Ruhmann A and Harder D. Spatial resolution of 2d ionization chamber arrays for IMRT dose verification: single-detector size and sampling step width. Med. Phys. Biol. 2007; 52:2921-2935. 6. Poppe B, Blechschmidt A, Djouguela A, Kollhoff R, Rubach A and Harder D. Two-dimensional ionization chamber arrays for IMRT plan verification Med. Phys 2006; 33:1005 15. 8