Estudo computacional do efeito da focalização na radioterapia VHEE
Abstract
O câncer é um problema de saúde pública cada vez mais relevante no cenário mundial. Para
seu tratamento, alguns tipos de radioterapia são utilizados, de forma a se entregar, através
do uso de feixes de radiação ionizante, uma quantidade de dose na região do tumoral
enquanto minimiza a mesma no tecido saudável. A radioterapia com elétrons de energia
muito alta (very high energy electrons, ou VHEE), entre 50 e 250 MeV, se demonstrou
uma técnica interessante nesse sentido. Recentemente observou-se que, combinando-se
feixes VHEE com focalizações distintas, é possível obter-se curvas de porcentagem de
dose em profundidade (PDP) similares às da protonterapia, a qual minimiza os danos
no tecido saudável, a um custo potencialmente menor. Este trabalho propõe analisar o
efeito da focalização de feixes VHEE na PDP, de modo a se obter uma PDP com um pico
de deposição de dose bem localizado em uma certa profundidade, e com baixa deposição
de dose nos tecidos sadios adjacentes. Para tanto, foram realizadas simulações de Monte
Carlo com o TOPAS para feixes VHEE sem focalização, e com focalização, em um objeto
simulador composto por água. Para o caso focalizado, dois casos foram considerados, o
caso em que o feixe é focalizado de forma simétrica e o caso em que o feixe é focalizado
de forma assimétrica. Simulações foram realizadas utilizando-se feixes VHEE compostos
por 107 partículas, com distribuição espacial Gaussiana em x e em y com médias em
x = 0 e y = 0, e desvios padrão σx = 4 mm e σy = 4 mm; com distribuição Gaussiana
de energias, com energia média de 250 MeV e desvio padrão de 0,75% desse valor médio,
e com divergência inicial de 3,2 mrad. As simulações foram realizadas com os mesmos
parâmetros do artigo de referência (WHITMORE et al., 2021). Tal escolha permitiu a
validação dos resultados obtidos por comparação com os dados apresentados nesse mesmo
artigo.