Calculo de dose para feixes externos: Teleterapia (24 ª /25 a aula) Introdução Parâmetros de cálculo Cálculo de dose Curvas de isodose Cálculo de dose para campos irregulares Calculo de dose em off-axis Inomogeneidade do tecido Posicionamento do paciente
Introdução A prescrição do tratamento: A prescrição irá definir o volume de tratamento, a dose tumoral total, número de aplicações, dose por aplicação e a frequência da aplicação O medico deverá considerar o efeito da cada aplicação sobreo tecido tumoral e sobre o tecido normal adjacente ao tumor A prescrição de dose será limitada pela tolerância de cada orgão ou tecido nas vizinhanças do tumor, isto implica em minimização de risco ao paciente.
Limitação de dose
O planejamento: Dentro das atribuições de um Físico em um serviço de RT, a dosimetria clínica tem por objetivo definir uma rotina de planejamento (cálculo de dose) para o paciente O planejamento depende da definição do volume tumoral e do volume de tratamento Volume tumoral O volume de tratamento é sempre maior que o volume tumoral, permitindo a abrangência de extensões microscópicas do tumor que não são precisamente observadas na definição do volume tumoral Volume de tratamento
Parâmetros de cálculo O cálculo de dose em um paciente depende do rendimento, R do equipamento Rendimento é a taxa de dose em cgy/min ou cgy/um R= cgy/min cgy/um 60 Co Acelerador Calibração (dosimetria) Ar ou água: taxa de dose num ponto específico
Duas técnicas: Distância fonte pele (SSD): dose varia com a profundidade e com o campo
Distância fonte eixo (SAD): dose sobre o eixo de rotação do braço (gantry) da unidade de tratamento, depende do tipo de tecido e do tamanho do campo
Percentual de dose profunda : %DP Representa a compensação de dose em função da profundidade de tratamento D % DP D max 100 Percentual de dose profunda para feixes de R-X e gama, para diversas energias, em função da profundidade na água (campo 10 x 10 cm
Percentual de dose profunda para feixes de R-X e gama, para diversas energias, em função do tamanho de campo. L b h 2 b h
Razão tecido ar - TAR: É a razão entre a dose absorvida numa determinada profundidade de um meio e a dose absorvida por uma pequena quantidade de massa de tecido, no ar, na mesma posição. Usada normalmente para Co-60 e E < 2MV TAR D tecido D ar
A dimensão da pequena massa de tecido deve ser tal que garanta o equilíbrio eletrônico
A posição desta pequena porção de massa é usualmente escolhida no centro de rotação de unidades isocentricamente montadas.
Quando a espessura do tecido for equivalente a profundidade do crescimento de dose (região de build-up), nesta condição o TAR é referido como BSF backscatterfactor. Representa o fator pelo qual a dose é acrescida devido a radiação ser retro refletida pelo paciente. É usado normalmente no cálculo de dose a partir de unidades de terapia de baixa energia, calibradas em termos de exposição no lugar da dose absorvida
Para um feixe de nergia fixa depende da profundidade no tecido e do tamanho de campo.
Razão tecido - Phanton: TPR: A necessidade de uma forma conveniente de se expressar a dose no isocentro, para energias maiores que 2 MV, levou a definição do TPR e do TMR, tissue-maximum ratio. TPR é definida como a razão entre a dose no eixo central num ponto de interesse no Phanton com a mesma dose numa profundidade de referência do Phanton. TPR D D ref
Se a profundidade no Phanton for escolhida com a profundidade na qual a dose é máxima, O TPR é referido como TMR: TMR D D max
Cálculo de Dose Este cálculo deve levar em conta o rendimento da unidade de terapia em termos de cgy/min ou cgy/um, fatores de calibração tais como %DP, TAR, TPR, TMR, como também fatores de atenuação (filtros), fatores de compensação, fator bandeja, etc Calculo em SSD UM( tempo) (% DP/100) R( cgy D prescrita / UM( tempo) Fb Ff Fiqd
Calculo em SAD UM( tempo) ( TARouTPR ) R( cgy / UM( tempo) ( isodose /100) Fb Ff D prescrita Fiqd Fiqd: fator inverso do quadrado da distância, usado para compensar quando o cálculo é feito para um ponto fora da distância de calibração
Exemplo de cálculo para algumas situações típicas exemplo1
exemplo2c
exemplo3
exemplo4
exemplo5
Curvas de Isodose As curvas de isodose oferecem uma representação visual da dose em diversos pontos através do campo de radiação em um Phanton de água Curvas de isodose em função do tamanho da fonte, Linhas cheis fontes de 1,0 cm de diâmetro, linhas pontilhadas 2,0 cm de diâmetro. Fontes grandes geram um efeito de cunha devido a penumbra que geram (área iluminada por somente uma parte da fonte.)
As curvas de isodose para um feixe de raios-xe de 10 MV sem (esquerda) e com (direita) o filtro atenuador de feixe no lugar
%DP para eletrons em campo de 10 x 10 cm, eixo central (esquerda), As curvas de isodose para o mesmo campo de eletrons com feixe de 12 MV (curva pontilhada % DP)(direita)
As curvas de isodose com uso de filtros
Composição de curvas de isodose, campo 15X15 cm, pesos iguais (a) Co-60, (b) 18MV
Distribuição de curvas de isodose, para mama com filtro de 30 graus e dispersão de 10%
Exemplo de cálculo usando curvas de isodose
Calculo de dose para campo irregular Os parâmetros discutidos anteriormente são empregados na grande maioria dos tratamentos em radioterapia, que empregam normalmente pequenos volumes e campos quadrados Grandes volumes e/ou campos irregulares necessitam de um procedimento de cálculo mais detalhado. Este procedimento faz uso do conceito de TAR e SAR SAR razão espalhamento ar: definimos anteriormente o TAR em termos da razão entre a dose a numa pequena quantidade de massa no ar. Se este campo tiver tamanho 0, isto significa que o TAR representa a dose desta pequena porção de massa (tecido) proveniente some da radiação primária. É conveniente definir SAR como a diferença entre o TAR para um campo finito e o TAR 0 para o campo zero ponto e o SAR TAR TAR ou TAR0 TAR 0 SAR
Para o calculo de dose entregue no eixo central do campo irregular, o campo quadrado equivalente deve ser determinado. Isto se faz necessário para o correto cálculo do output factor e calculo correto do TAR. O campo quadrado equivalente pode ser calculado como se segue:
Cálculo de dose off-axis
Inomogeniedade do Tecido
Posicionamento do Paciente