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Campo DCValorLengua/Idioma
dc.creatorFerreira, Maryane Santos-
dc.date.accessioned2026-08-13T12:25:30Z-
dc.date.available2026-08-13T12:25:30Z-
dc.date.issued2026-07-15-
dc.identifier.citationFERREIRA, Maryane Santos. Modelagem e validação Monte Carlo do acelerador Halcyon™ para caracterização do beam stopper. 2026. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.540pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49507-
dc.description.abstractThe Varian Halcyon™ linear accelerator, featuring an O-Ring architecture and fully jawless collimation by a dual-layer multileaf collimator, has a high-atomic-number beam stopper positioned opposite the isocenter, whose radiation-protection function still requires quantitative characterization. This work aimed to develop, validate, and apply a geometric model of the Halcyon™ treatment head in the MCNP6.2 radiation transport code, based on the stochastic Monte Carlo method, in order to characterize the performance of the beam stopper in structural shielding and in patient dose. The model, comprising the target, the primary collimator, the dual-layer multileaf collimator, and the lead–antimony alloy beam stopper (11.34 g/cm³), was validated against the clinical commissioning data of the Eclipse treatment planning system. The gamma index was used, with the 3%/3 mm and 2%/2 mm criteria, on percentage depth-dose curves and lateral profiles for seven field sizes, from 2 × 2 to 28 × 28 cm². The validation showed satisfactory agreement between the model and the clinical data, with passing rates above 95% under the 3%/3 mm criterion in most configurations and deviations expected only for the smallest field sizes. Once the model was validated, the attenuation of the primary beam by the beam stopper and its contribution to the primary barrier of the bunker were estimated. A real clinical prostate volumetric modulated arc therapy (VMAT) plan was then reconstructed from the accelerator's trajectory log and the ICRP 145 AM anthropomorphic phantom, in order to quantify the peripheral and surface dose associated with backscatter from the component. The beam stopper proved to be an effective attenuator of the primary beam transmitted along the central axis, equivalent to 2.58–2.98 tenth-value layers (TVL). Its effect on patient dose was found to be real but clinically negligible: below 1.4%, restricted to distal cortical bone structures outside the treatment field, corresponding to a small increase in dose due to backscatter and with no statistical significance in the irradiated regions. It is concluded that the beam stopper acts essentially as a shielding element, with trivial influence on the therapeutic dose, and that the developed model constitutes a validated tool for dosimetric and radiation-protection studies in accelerators with an architecture similar to that of the Halcyon™.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectMétodo de Monte Carlopt_BR
dc.subjectMCNP6.2pt_BR
dc.subjectAcelerador linear Halcyonpt_BR
dc.subjectBeam stopperpt_BR
dc.subjectRadioproteçãopt_BR
dc.subjectHalcyon linear acceleratorpt_BR
dc.subjectRadiation protectionpt_BR
dc.titleModelagem e validação Monte Carlo do acelerador Halcyon™ para caracterização do Beam Stopperpt_BR
dc.title.alternativeMonte Carlo modeling and validation of the Halcyon™ accelerator for Beam Stopper characterizationpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Santos, William de Souza-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5150139546603006pt_BR
dc.contributor.referee1Neves, Lúcio Pereira-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9028304261745922pt_BR
dc.contributor.referee2Valença, João Vinícius Batista-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3777177647021586pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8003505569455405pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoO acelerador linear Varian Halcyon™, de arquitetura O-Ring e colimação integralmente jawless por colimador multilâminas de dupla camada, possui, em posição oposta ao isocentro, um beam stopper de elevado número atômico, cuja função radioprotetora ainda carece de caracterização quantitativa. Este trabalho teve por objetivo desenvolver, validar e aplicar um modelo geométrico do cabeçote do Halcyon™ no código de transporte de radiação MCNP6.2, fundamentado no método estocástico de Monte Carlo, a fim de caracterizar o desempenho do beam stopper na blindagem estrutural e na dose ao paciente. O modelo, composto pelo alvo, pelo colimador primário, pelo colimador multilâminas de dupla camada e pelo beam stopper de liga de chumbo-antimônio (11,34 g/cm³), foi validado por comparação com os dados de comissionamento clínico do sistema de planejamento Eclipse. Empregou-se o índice gama, nos critérios 3%/3 mm e 2%/2 mm, sobre curvas de dose percentual em profundidade e perfis laterais de sete campos, de 2 × 2 a 28 × 28 cm². A validação evidenciou concordância satisfatória entre o modelo e os dados clínicos, com taxas de aprovação superiores a 95% no critério 3%/3 mm na maioria das configurações e desvios esperados apenas nos campos de menores dimensões. Uma vez validado o modelo, estimou-se a atenuação do feixe primário pelo beam stopper e sua contribuição à barreira primária do bunker. Em seguida, reconstruiu-se um plano clínico real de radioterapia por arcos volumétricos modulados (VMAT) de próstata, a partir do registro de trajetória (trajectory log) do equipamento e do simulador antropomórfico AM da ICRP 145, a fim de quantificar a dose periférica e superficial associada ao retroespalhamento do componente. O beam stopper mostrou-se atenuador eficaz do feixe primário transmitido no eixo central, com atenuação equivalente a 2,58–2,98 camadas decirredutoras (TVL). Seu efeito sobre a dose ao paciente revelou-se real, porém clinicamente desprezível: inferior a 1,4%, restrito a estruturas ósseas corticais distais e fora do campo de tratamento, no sentido de um pequeno acréscimo de dose por retroespalhamento, e sem significância estatística nas regiões irradiadas. Conclui-se que o beam stopper atua essencialmente como elemento de blindagem, com influência trivial sobre a dose terapêutica, e que o modelo desenvolvido constitui ferramenta validada para estudos dosimétricos e de radioproteção em aceleradores de arquitetura semelhante à do Halcyon™.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Administraçãopt_BR
dc.sizeorduration100pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApt_BR
dc.identifier.doiDOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.540pt_BR
dc.subject.autorizadoEngenharia biomédicapt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.pt_BR
Aparece en las colecciones:DISSERTAÇÃO - Engenharia Biomédica

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