Fantoma 4D com movimentos ajustáveis por sinais de entrada para análise dosimétrica de técnicas de radioterapia com gerenciamento respiratório

Abstract

O tratamento de radioterapia em lesões pulmonares é um desafio devido a movimentação intrafração do tumor. O volume de tratamento deve considerar toda a trajetória da lesão, aumentando o volume necessário a ser irradiado. Técnicas de radioterapia com gerenciamento respiratório permitem reduzir a área irradiada. A técnica de gating, por exemplo, administra o feixe em uma região específica do ciclo, já a técnica de tracking é capaz de rastrear a lesão e adaptar o feixe de radiação à sua posição durante a movimentação. No entanto, a implementação dessas técnicas exige testes de controle de qualidade que garantam a acurácia do tratamento em alvos que são rastreados usando apenas referências externas, para este fim desenvolvemos um fantoma capaz de simular o movimento respiratório para realização de medidas dosimétricas durante o movimento. O fantoma 4D desenvolvido possui motores independentes e movimentos ajustáveis por sinais de entrada através de um software em que é possível importar sinas respiratórios reais em formato dicom, criar e editar senóides, podendo adicionar perturbações na onda, além de criar ondas com freqüência a amplitudes moduladas. Com o fantoma construído, medidas com câmara de ionização foram realizadas para ambas as técnicas durante o movimento respiratório e para técnica estática, sem a inclusão da movimentação. Com finalidade de validar as medidas, estas foram comparadas aos valores de dose calculados no sistema de planejamento do tratamento (TPS, do inglês, Treatment Planning System), o que possibilitou quantificar as diferenças entre as medidas teóricas e experimentais, e os desvios encontrados no uso das técnicas respiratórias. A análise dosimétrica das técnicas respiratórias encontrou desvios de 2% com gating e 2,76% com tracking, quando comparadas com o valor calculado no TPS. As medidas estáticas revelaram desvios de 2% com gating e 2,71% com tracking, o que implica que o uso das técnicas respiratórias não prejudicou o desempenho do tratamento realizado. O fantoma possibilitou a realização de medidas de maneira confiável e eficiente, além de ser uma opção acessível em relação aos modelos comerciais disponíveis.