Dosimetria de raios X em mamografia para combinação Mo/Mo utilizando espectrometria Compton / X-ray dosimetry in mammography for Mo/Mo combination utilizing Compton spectrometry

OBJETIVO: Para comparar o benefício da mamografia e o risco de câncer induzido por raios X, devese investigar as doses absorvidas. Nesse sentido, determinaram-se espectros dos raios X de um mamógrafo clínico, para combinação alvo/filtro Mo/Mo, utilizando espectrometria Compton, e avaliou-se a dose glandular média (DGM) em um simulador de mamas de BR-12. MATERIAL E MÉTODO:Um detector de CdTe foi usado para espectrometria dos raios X espalhados a ~ 100° por um cilindrode PMMA, para diferentes profundidades de BR-12 e tensões entre 28 e 35 kV. Após a reconstrução do espectro dos feixes primários, a partir dos medidos, determinou-se a DGM. RESULTADOS:Obtiveram-se camadas semirredutoras de 0,39 a 0,45 mmAl (espectrometricamente) e de 0,38 a0,42 mmAl (com câmara de ionização) para os feixes incidentes na superfície do simulador. A DGMNnormalizada por unidade de kerma no ar incidente, na superfície de BR-12, variou de 0,156 a 0,226.CONCLUSÃO: Os valores de DGMN variaram de 1% a 3%, em relação aos obtidos com câmara. O método empregado é uma boa alternativa para a determinação de DGMN e da distribuição de dose em profundidade em simuladores mamários.

OBJECTIVE: To compare mammography benefit and X-ray induced cancer risk, one should investigate absorbed doses. For this purpose, spectra of primary X-ray beams from a clinical mammographyequipment were determined for Mo/Mo target/filter combination,using Compton spectrometry and average glandular dose (AGD) in a BR-12 breast phantom was evaluated. MATERIAL AND METHOD: A CdTe detector was used for spectrometry of X-ray beams Compton scattered around 100°, by a PMMA cylinder, for different depths inside the BR-12 phantom and voltages between 28 and 35 kV. The reconstruction of the primary beam spectra from the measured ones was followed by the determination of AGD. RESULTS: Half-value layer values determined by spectra resulted 0.39 to 0.45 mmAl, and by ionization chamber, 0.38 to 0.42 mmAl, respectively, for beams incident on the phantom surface. The AGDN normalized per unitary incident air kerma, on the BR-12 surface, ranged from 0.156 to 0.226. CONCLUSION: The percentage deviation of AGDN, relative to the chamber measurements, ranged from 1% to 3%. The utilized method is a good alternative to determineAGDN and depth-dose distributions in breast phantoms.

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.