Validação macroscópica de equipamento de tomografia computadorizada simulado por método de Monte Carlo

Abstract

A realização do exame de tomografia computadorizada como método de diagnóstico cresceu significativamente nos últimos anos. Em paralelo, observou-se um aumento na dose de radiação desses exames, o qual pode estar associado à alguns fatores relacionados à rápida evolução tecnológica dos aparelhos. Entre esses fatores, destaca-se a falta de protocolo para diferentes biotipos corporais existentes. O objetivo desse trabalho foi validar, de forma macroscópica, a aplicação de uma simulação computacional desenvolvida por meio do método de Monte Carlo (utilizando o Geant4) de um aparelho de tomografia de marca e modelo GE Healthcare BrightS- peedSeries®, utilizado pelo Hospital de Clínicas de Porto Alegre, a fim de comparar dados de dosimetria como método de valida ção da simulação. Foram implementadas e devidamente validadas as configurações de geometria de feixe de irradiação circular e helicoidal, assim como as aberturas do feixe. Também foi realizada a validação dos espectros utilizados na simulação. Para os únicos parâmetros que não se tinha informação, observou-se que o feixe com abertura em leque necessita cobrir intei ramente a área transversal do objeto que se deseja irradiar e que a mesa oca com borda entre 0,625 e 1,25 cm obteve os melhores resultados em comparação com os dados do hospital. No futuro, planeja-se validar, também, os detectores de imagem já implementados.

Computed tomography has grown significantly in recent years as a diagnostic method. In parallel, an increase in the radiation dose of these exams was observed, which may be associated with some factors related to the fast technological evolution of the machines. Among these factors, we can high light lack of protocol for different existing body biotypes. The main goal of this work was to validate, in a macroscopic way, the application of a computer simulation developed through the Monte Carlo method (using Geant4) of a tomography machine, brand and model GE Healthcare BrightSpeedSeries®, used by the Hospital de Clínicas de Porto Alegre, in order to compare dosimetry data as a simulation validation method. Circular and helical beam geometry configurations, as well as the fan beam, were implemented and properly validated. The validation of the spectra used in the simulation was also carried out. For the only parameters for which information was not available, it was observed that the fan beam opening needs to completely cover the cross-sectional area of the object to be irradiated and that the hollow table with an edge between 0.625 and 1.25 cm obtained the best results in comparinson with the hospital’s data. In the future, it is also planned to validate the image detectors already implemented.