Comparação do cálculo de dose com os algoritmos Analytical Anisotropic Algorithm e Pencil Beam Convolution na patologia de pulmão

Mestrado em Radioterapia.

O cancro do pulmão é o 4º com maior incidência e constitui a 2ª causa de morte por cancro em Portugal. Na Europa, é o 3º mais comum e a 1ª causa de morte por cancro. A radioterapia constitui uma terapêutica não invasiva que permite a destruição das células tumorais. Os movimentos respiratórios e do alvo, aliados à difícil simulação do comportamento do feixe na presença de interfaces tecidulares extremas elevam as dificuldades de irradiação destas lesões. O objetivo deste trabalho é a avaliação da diferença na dose calculada entre os algoritmos Pencil Beam Convolution (PBC) e Analytical Anisotropic Algorithm (AAA), disponíveis na versão 10.0 do Eclipse® da Varian Medical Systems®. Foi avaliada a diferença no cálculo de PBC para AAA, mantendo todas as características das distribuições iniciais e foi avaliada a diferença após otimização das distribuições AAA (AAAo). Em ambos os ramos foram estudados: a variação do número de unidades de monitor; a variação de dose no alvo; e a diferença de dose nos órgãos de risco. A dose nos órgãos de risco não excedeu as tolerâncias recomendadas e as diferenças encontradas não são clinicamente significantes. O PBC parece subestimar a dose no alvo com a sobrestimação da cobertura do PTV, na presença de heterogeneidades. O AAA apresenta-se mais preciso e rigoroso com as baixas densidades, embora a alteração do algoritmo provoque consequências significativas na cobertura do alvo, devendo sempre ser acompanhada de uma nova otimização, tendo em conta a melhoria substancial na cobertura do alvo.

ABSTRACT - The Lung cancer is the 4th major incidence by cancer and the 2nd cause of death in Portugal. In Europe is the 3rd most common and the 1st cause of death by cancer. The radiotherapy constitutes a non invasive therapeutic that allows the elimination of tumor cells. The respiratory and target movements allied to the difficult simulation of the beam behavior in the presence of extreme tissue interfaces, increase the irradiation difficulties on this lesions. The aim of this work is the evaluation of the difference in the calculated dose between the Pencil Beam Convolution (PBC) and Analytical Anisotropic Algorithm (AAA), algorithms available in the version 10.0 of Eclipse® from Varian Medical Systems®. It was evaluated the differences between PBC and AAA calculations, keeping all the characteristics of the inicial distributions; and it was evaluated the differences after the optimization of the AAA versions (AAAo). In both arms were studied: the variation of the total monitor units; the dose variation within target; and the dose difference in the organs at risk. The dose within the organs at risk did not exceed the tabled tolerances recommended, and the differences found are not clinically relevant. The PBC seems to underestimate the target dose mainly by overestimating the target coverage, in the presence of heterogeneities. The AAA appears to be more precise and rigorous with lower densities, although the algorithm alteration creates significant consequences on the target coverage. Therefore, it is wise to re-optimize the distributions mostly by the substantial increase of the target coverage.