DESENVOLVIMENTO DE UM ALGORITMO EM PYTHON PARA A ANÁLISE DE PARÂMETROS RADIOTERAPÊUTICOS
A análise dos parâmetros dosimétricos é necessária para garantir a eficácia dos tratamentos radioterápicos. Eles são utilizados, geralmente, por físicos médicos, nos sistemas de planejamento para garantir que a prescrição de dose seja entregue ao paciente. Uma alternativa para a realização desses estudos radioterápicos são os códigos de simulações computacionais. Entretanto, tais simulações fornecem apenas os arquivos de saída, que em sua maioria são arquivos de texto, sendo necessárias ferramentas capazes de extrair informações para avaliar a distribuição de dose a partir desses resultados. Essas ferramentas, na maioria das vezes, são comerciais e possuem um custo elevado. Logo, é importante o desenvolvimento de uma alternativa de análise mais acessível. O presente trabalho discorre sobre um algoritmo desenvolvido em Python com a finalidade de analisar parâmetros radioterapêuticos obtidos através de códigos de simulações computacionais. Para validá-lo, parâmetros dosimétricos foram determinados, em condições de referência, para um espectro de energia de fótons de 6 MV, além de uma distribuição de dose de quatro campos. Nas mesmas condições de simulação foram obtidas distribuições com o sistema de planejamento Eclipse e com o código de simulação PENELOPE Monte Carlo. Os parâmetros analisados foram: porcentagem de dose em profundidade (PDP), perfil de dose (PD), distribuição de dose e histograma dose-volume (DVH). Os resultados gerados foram comparados com dados clínicos fornecidos pelo Hospital Santa Rita da Irmandade da Santa Casa de Misericórdia de Porto Alegre e apresentaram Raiz do Erro Quadrático Médio (RMSE) inferiores a 2,50; 2,92 e 12,95 para as curvas de PDP, PD e DVH, respectivamente. Dessa forma, com os resultados obtidos, o algoritmo desenvolvido possibilita a análise de parâmetros radioterapêuticos, podendo ser utilizado em estudos futuros, para analisar casos radioterápicos mais complexos.
DESENVOLVIMENTO DE UM ALGORITMO EM PYTHON PARA A ANÁLISE DE PARÂMETROS RADIOTERAPÊUTICOS
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DOI: 10.22533/at.ed.34320240610
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Palavras-chave: parâmetros dosimétricos, radioterapia; código PENELOPE; linguagem Python.
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Keywords: dosimetric parameters, radiotherapy; PENELOPE code; Python language.
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Abstract:
The analysis of dosimetric parameters is necessary to guarantee the success of radiotherapy treatments. These parameters are generally used by medical physicists in treatment planning systems to ensure the dose prescription delivered to the patient. One possibility to perform radiotherapy studies are employing computer simulation codes. However, such simulations provide only the output files, which are mostly text files, requiring capable tools for extracting information to assess the dose distribution from these results. These tools, in most cases, are commercial and have a high cost. Therefore, it is important to develop a more accessible analysis alternative. The present study proposed an algorithm developed in Python with the purpose of analyzing radiotherapeutic parameters obtained through computer simulation codes. To validate it, dosimetric parameters were determined, under reference conditions, for a photon energy spectrum of 6 MV, in addition to a dose distribution of four fields. In the same simulation conditions, distributions were obtained with the Eclipse®️ planning system and with the PENELOPE Monte Carlo simulation code. The parameters analyzed were: percentage of dose in depth (PDP), dose profile (PD), dose distribution and dose-volume histogram (DVH). The obtained results were compared with clinical data provided by Hospital Santa Rita da Irmandade da Santa Casa de Misericórdia in Porto Alegre and presented a Root Mean Square Error (RMSE) below 2.50; 2.92 and 12.95 for the PDP, PD and DVH curves, respectively. Thus, with the results obtained, the developed algorithm allows the analysis of radiotherapeutic parameters, which can be used in future studies to analyze more complex radiotherapy cases.
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Número de páginas: 15
- Viviane Rodrigues Botelho
- Mirko Salomón Alva Sánchez
- Thatiane Alves Pianoschi
- Giulia Rita de Souza Faés
