Investigation of the Specific Energy Deposition from Radionuclide-Hydroxyapatite Macroaggregate in Brain Interstitial Implants

Sistema computacional para dosimetria de nêutrons e fótons baseado em métodos estocásticos aplicado a radioterapia e radiologia

OBJETIVO: Este artigo mostra um procedimento de conversão de imagens de tomografia computadorizada ou de ressonância magnética em modelo de voxels tridimensional para fim de dosimetria. Este modelo é uma representação personalizada do paciente que pode ser usado na simulação, via código MCNP (Monte Carlo N-Particle), de transporte de partículas nucleares, reproduzindo o processo estocástico de interação de partículas nucleares com os tecidos humanos. MATERIAIS E MÉTODOS: O sistema computacional desenvolvido, denominado SISCODES, é uma ferramenta para planejamento computacional tridimensional de tratamentos radioterápicos ou procedimentos radiológicos. Partindo de imagens tomográficas do paciente, o plano de tratamento é modelado e simulado. São então mostradas as doses absorvidas, por meio de curvas de isodoses superpostas ao modelo. O SISCODES acopla o modelo tridimensional ao código MCNP5, que simula o protocolo de exposição à radiação ionizante. RESULTADOS: O SISCODES vem sendo utilizado no grupo de pesquisa NRI/CNPq na criação de modelos de voxels antropomórficos e antropométricos que são acoplados ao código MCNP para modelar braquiterapias e teleterapias aplicadas a tumores em pulmões, pelve, coluna, cabeça, pescoço, e outros. Os módulos atualmente desenvolvidos no SISCODES são apresentados junto com casos exemplos de planejamento radioterápico. CONCLUSÃO: O SISCODES provê de maneira rápida a criação de modelos de voxels personalizados de qualquer paciente que podem ser usados em simulações por códigos estocásticos tipo MCNP. A combinação da simulação via MCNP com um modelo personalizado do paciente traz grandes melhorias na dosimetria de tratamentos radioterápicos.

Evaluation: Specific Energy Deposition from 252Cf-Sol-Gel Glass in Brain Interstitial Implants

Neutron brachytherapy show better results than conventional photon therapy for radioresistant tumors with hypoxic regions. Herein a comparative radiodosimetric analysis is presented considering 125I photon emitter seeds, often applied to brachytherapy, and a proposed Sol-Gel glass, synthesized with incorporated 252Cf neutron emitter, on a brain tumor implant. The proposition is to verify the viability of applying this bioceramic material. The methodology is based on the investigation of the specific energy deposition (dose) from 252Cf-Glass in deep brain interstitial implants through a stochastic computer code (MCNP5) and comparison with 125I seed’s energy deposition. 252Cf-Glass show dose per transition values higher than 125I seed’s set. RBE-isodose curves show a faster decrease of dose with the source distance increasing which can improve healthy tissue sparing.