Simulação computacional de um feixe de fótons de 6 MV em diferentes meios heterogêneos utilizando o código PENELOPE / Computer simulation of a 6 MV photon beam in different heterogeneous media utilizing the PENELOPE code

OBJETIVO: Utilizar o código PENELOPE e desenvolver geometrias onde estão presentes heterogeneidades para simular o comportamento do feixe de fótons nessas condições. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram feitas simulações do comportamento da radiação ionizante para o caso homogêneo, apenas água, e para os casos heterogêneos, com diferentes materiais. Consideraram-se geometrias cúbicas para os fantomas e geometrias em forma de paralelepípedos para as heterogeneidades com a seguinte composição: tecido simulador de osso e pulmão, seguindo recomendações da International Commission on Radiological Protection, e titânio, alumínio e prata. Definiram-se, como parâmetros de entrada: a energia e o tipo de partícula da fonte, 6 MV de fótons; a distância fonte-superfície de 100 cm; e o campo de radiação de 10x 10 cm². RESULTADOS: Obtiveram-se curvas de percentual de dose em profundidade para todos os casos. Observou-se que em materiais com densidade eletrônica alta, como a prata, a dose absorvida é maior em relação à dose absorvida no fantoma homogêneo, enquanto no tecido simulador de pulmão a dose é menor. CONCLUSÃO: Os resultados obtidos demonstram a importância de se considerar heterogeneidades nos algoritmos dos sistemas de planejamento usados no cálculo da distribuição de dose nos pacientes, evitando-se sub ou superdosagem dos tecidos próximos às heterogeneidades.

OBJECTIVE: The PENELOPE code was utilized to simulate irradiation geometries where heterogeneities are present and to simulate a photon beam behavior under these conditions. MATERIALS AND METHODS: For the homogeneous case, the ionizing radiation behavior was simulated only with water, and different materials were introduced to simulate heterogeneous conditions. Cubic geometries were utilized for the homogeneous phantoms, and parallelepiped-shaped geometries for the heterogeneities with the following composition: bone and lung tissue simulators, as recommended by the International Commission on Radiological Protection, and titanium, aluminum and silver. Input parameters were defined as follows: energy and type of source, 6 MV photons; source-surface distance=100 cm; and radiation field of 10x 10 cm². RESULTS: Percentage depth-dose curves were obtained for all the cases. As result, it was observed that for high electronic density materials, such as silver, the absorbed dose is higher than the absorbed dose in the homogeneous phantom, and for the lung tissue simulator, it is lower. CONCLUSION: Results clearly demonstrate the relevant role of heterogeneities in the treatment planning system algorithms utilized in the calculation of dose distribution in patients, increasing the accuracy of the dose delivered to the tumor and avoiding unnecessary irradiation of healthy tissues.

A importância do controle de qualidade em serviços de hemodinâmica e cardiologia intervencionista / The relevance of quality control in services of hemodynamics and interventional cardiology

OBJETIVO: Avaliar o desempenho de um equipamento de raios X utilizado em radiologia intervencionista e a qualidade de imagem produzida, aplicando alguns testes de controle de qualidade. MATERIAIS E MÉTODOS: O equipamento de raios X testado foi da marca Philips (Integris H3000), do serviço de hemodinâmica de um hospital do Rio de Janeiro. Foram utilizados objetos de teste de Leeds para avaliar a qualidade da imagem, e um sistema Radcal 9015 para medições dosimétricas. RESULTADOS: Nos modos high e normal, os valores medidos das taxas de kerma no ar foram diferentes dos esperados. Em alguns casos, os valores das taxas medidas não foram afetados pelo uso de diferentes modos de magnificação. A avaliação da qualidade da imagem apresentou resultados diferentes dos valores recomendados pelas normas. Isto pode levar à obtenção de imagens de menor qualidade e ao aumento da exposição à radiação de pacientes e profissionais. CONCLUSÃO: Os resultados mostraram a importância da aplicação periódica de testes de controle de qualidade, que permitem monitorar o desempenho do equipamento e estimar a exposição dos pacientes e trabalhadores. Os resultados obtidos sugerem a necessidade de uma revisão no sistema de aquisição de imagens do equipamento.

OBJECTIVE: To evaluate the performance and quality of images of a x-ray equipment utilized in interventional radiology, by means of some tests of quality control. MATERIALS AND METHODS: Measurements have been performed on a Philips Integris H3000 x-ray equipment dedicated to interventional procedures in the hemodynamics laboratory of a hospital in Rio de Janeiro, RJ, Brazil. Leeds test objects have been used to evaluate the image quality. Dosimetric measurements have been developed with a Radcal 9015 dosimetric system. RESULTS: In high and normal modes, the air kerma rates have been different from the expected results. In some cases, values have not been affected by the use of different magnification modes. The images quality evaluation has showed different results from those recommended by technical standards. This could lead to the acquisition of poor quality images besides an increase in the radiation exposure levels for both patients and staff. CONCLUSION: The results have shown the importance of a periodical quality control testing, allowing the monitoring of the x-ray equipment performance and evaluation of radiation exposure levels for both patients and staff. The results suggest the need of a revision of the x-ray images acquisition system.