Calculo de dose para feixes externos: Teleterapia (24ª/25aaula)

Calculo de dose para feixes
externos: Teleterapia (24 /25 aula)
ª
a
•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
Volume tumoral
•O planejamento depende da definição
do volume tumoral e do volume de
tratamento
•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 Volume de tratamento
do volume tumoral
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
60Co
cGy/UM
Acelerador
Calibração (dosimetria)
Ar ou água: taxa de dose num ponto
específico
Duas técnicas:
Distância fonte pele (SSD):
profundidade e com o campo
dose
varia
com
a
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 
 100
Dmax
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.
2b h
L
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
Dtecido
TAR 
Dar
•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
Dref
•Se a profundidade no Phanton for escolhida com a
profundidade na qual a dose é máxima, O TPR é
referido como TMR:
TMR 
D
Dmax
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) 
Dprescrita
(% DP / 100)  R(cGy / UM (tempo)  Fb  Ff  Fiqd
Calculo em SAD
UM (tempo) 
Dprescrita
(TARouTPR)  R(cGy / UM (tempo)  (isodose / 100) Fb  Ff  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 TAR0 para o campo zero ponto e o
SAR  TAR

TAR
0
ou
TAR  TAR0  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