Aplicação da dosimetria de alanina- EPR in vivo em braquiterapia MDR ginecológica

Abstract

O controlo de qualidade em tratamentos de braquiterapia é uma área importante e inovadora da física médica. Neste trabalho realizou-se dosimetria in vivo usando a alanina na determinação das doses irradiados no recto em tratamento de tumores ginecológicos, nomeadamente do endométrio operado (cancro da vagina), em Braquiterapia de alta taxa de dose (HDR). Efectua-se a medição da dose absorvida pelos órgãos de risco, no tratamento ginecológico, como o recto, e comparam-se estes valores medidos com os valores calculados pelo sistema de planeamento no serviço de braquiterapia do IPOPorto. Este estudo foi desenvolvido com a utilização de dosímetros de alanina, analisados com a técnica de espectroscopia da ressonância electrónica paramagnética (EPR). Às pacientes foram prescritas doses, no volume alvo do tumor, de cerca de 5Gy e 7Gy e foi utilizada como fonte o 192Ir. Foi feita uma curva de calibração numa gama de doses de 1 a 30Gy. Esta possibilita a determinação da dose recebida pelo recto da paciente. Os dados experimentais foram recolhidos através de um cateter rectal com os dosímetros, localizados em pontos específicos, durante o tratamento. Para uma maior exactidão dos resultados, foi calculada a densidade de spins, tendo em conta a reconstrução teórica do espectro de EPR. A dose foi avaliada pela reconstrução do sinal EPR, a partir do espectro experimental, considerando a curva de calibração. Na comparação dos resultados com o previsto pelo sistema de planeamento foi possível observar uma correspondência credível (dentro das margens de erro do sistema e da dosimetria utilizada) podendo-se considerar que os dados obtidos, pela primeira vez em MDR abaixo de 10 Gy são confiáveis, tornando assim esta técnica uma importante mais-valia para o controle radioterapêutico.

ABSTRACT: Since many years the dose delivery control in brachytherapy has been found to be one of the most important fields of study, due to its very high importance on the gynecology tumor treatment, efficiency and safety. Currently there are no precise methods for control the delivered dose and all treatments are based on software simulations, taking into account a rectal probe for reference. In this work we showed the results of gynecology tumor treatment control using the alanine / EPR dosimeter method and then we compare these results with the results obtained by planning system of brachytherapy service from IPOPorto. With the possibility to use alanine as dosimeter, due to linear dose response of electron paramagnetic resonance (EPR) signal of irradiated samples, a new brachytherapy dose control framework has been opened. The High Dose Rate (HDR) brachytherapy was used in a dose near 5 and 7 Gy, with a 192Ir source. A previous calibration curve was made in a dose ranging from 1 to 30 Gy. In spite of the traditional reading o the peak – to – peak intensity of central EPR spectrum line of a dosimeter, we perform a spin density calculation, taking into account the total EPR spectrum, and thus, increasing the accuracy. The linearity of that calibration data allows the further use to determine the dose delivered. The experimental data was collect via a rectal catheter with dosimeters located at specified points during the treatment. The dose was further evaluated by the EPR theoretical reconstruction from the experimental spectra and considering the calibration curve. In the final date compared with the expected values from the treatment planning system (TPS), was possible to see a true correspondence between both values. For the first time, results obtained for brachytherapy MDR under 10 Gy are trustable, which lead us to consideration to use that technique into a regular quality control of the brachytherapy radiation in gynecology treatment.