Em radioterapia (RT), o uso de imagens médicas tem sido de fundamental importância para a identificação de alvos, delineamento de estruturas anatômicas, planejamento e verificação do tratamento clínico. A evolução no uso destas imagens possui uma estreita relação com os avanços dos métodos de aquisição de imagens diagnósticas que vem sendo adaptadas para a área de RT. O uso de imagens médicas, para a verificação do tratamento em tempo real, aliado a verificação da distribuição de dose por dosimetria pontual e bidimensional (2D) constituem ferramentas fundamentais para a execução de um tratamento radioterápico mais seguro e preciso, possibilitando inclusive que intervenções em nível de pré-tratamento ou mesmo durante o tratamento sejam realizadas no intuito de garantir a manutenção dos resultados do planejamento quanto à localização e a distribuição de dose. Este trabalho tem enfoque no estudo e caracterização de um DEAIP de silício amorfo (Optivue 500), acoplado a um acelerador linear clínico (ALC) de megavoltagem (Siemens Medical Solutions, Munique - Alemanha), com relação a suas propriedades dosimétricas. Um dos objetivos principais é a conversão das imagens planares obtidas com o DEAIP em matrizes de distribuição de dose bidimensionais (2D), para que possam ser utilizadas na verificação dosimétrica dos planejamentos clínicos conformacionais dos pacientes que serão submetidos ao tratamento radioterápico. O potencial do DEAIP como uma ferramenta auxiliar para análise da distribuição de dose em planejamentos clínicos de radioterapia de intensidade modulada (IMRTI), também foi abordado neste trabalho como uma extensão do objeto principal de estudo. Para a caracterização dosimétrica do DEAIP convertendo-o em um dosímetro, foram definidas as características de reprodutibilidade de sinal de longo prazo, linearidade de sinal com respeito à dose, dependência de resposta em relação ao tamanho de campo de radiação, o perfil de campo, ou seja, a distribuição de dose 2D e a calibração do valor médio de pixels ao redor do centro do campo. Todos os resultados obtidos nesta caracterização estão de acordo com aqueles encontrados na literatura. Estes parâmetros foram então utilizados em um algoritmo para a conversão dos valores de pixels em dose através do uso de uma planilha eletrônica criada em Excel. Um software comercial de análise de distribuição de dose 2D, OmniPro-l'mRT (IBA Dosimetry, Schwarzenbruck, Alemanha) foi utilizado nas verificações de concordância entre os dispositivos de medida. Também foi desenvolvida uma ferramenta no software MATLAB (The Mathworks lnc., Natick, Massachusetts, Estados Unidos), para manejo das imagens e análise da concordância entre a distribuição de dose calculada em sistema de planejamento tridimensional (SPT) e a medida pelo DEAIP. A partir de um planejamento realizado em SPT, os parâmetros de tratamento são exportados para o ALC, onde o painel de silício amorfo com uma matriz de 512x512 pixels é exposto à radiação formando assim, uma imagem com relação ao plano de aquisição. As informações dos valores de pixels e características de aquisição de imagem podem ser lidos com um programa de arquitetura aberta como o lmageJ (National lnstitutes of Health, Bethesda, MD, Estados Unidos) e posteriormente convertidos em dose a partir da implementação dos parâmetros de correção aqui estudados. Uma análise através do índice de aprovação (IA) relacionada aos critérios da função gama (3% de tolerância de dose e 3mm para distância de concordância) realizada pelo software comercial OmniPro-l'mRT foi empregada na comparação entre a distribuição de dose calculada pelo SPT, a distribuição medida através do DEAIP e a distribuição medida por um arranjo bidimensional de câmaras de ionização modelo MatriXX (IBA Dosimetry, Schwarzenbruck, Alemanha). O objetivo neste caso foi validar o algoritmo desenvolvido e utilizado neste projeto. Os resultados obtidos através da análise da função gama se mostraram promissores, já que na maioria dos casos estudados o índice de pontos aprovados nos critérios estabelecidos (3%, 3mm) foi superior a 95%. A análise de concordância realizada através do OmniPro-l'mRT, entre a distribuição de dose obtida pelo SPT e a medida pelo Matri.XX, apresentou uma mediana no IA de 97,27% e uma diferença média de dose no eixo central de (-1,28 ± 2,01)% enquanto que, a análise de concordância entre o DEAIP e o SPT apresentou uma mediana no IA de 96,47% e a diferença média de dose no eixo central de (- 0,90±4,65) %. Em três casos analisados de IMRT, o IA foi superior a 96%. Este resultado é também promissor para validar o emprego da metodologia apresentada neste trabalho na verificação dos planejamentos de IMRT.

ln radiation therapy, the use of medical images has been crucial for the target identification, contour of anatomical structures, planning and treatment verification. The evolution in the use of these images is related with the advances in the diagnostic images acquisition methods that have been adapted for use in the radiotherapy field. The use of medical images for the treatment verification in real time associated with the analysis of point dose and two-dimensional (2D) dose distribution represent valuable tools allowing a more precise and safe radiation treatment execution. Those allow an intervention in the pre-treatment, and also during the treatment with the intention of assure the planning results in relation to the treatment location and dose distribution. ln this work, the main focus was the study and evaluation of the dosimetrical characteristics of amorphous silicon EPID (Optivue 500) that is an integrant part of a clinical megavoltage linear accelerator (LINAC) [Siemens Medical Solutions, Munich, Germany]. The aim was the conversion of planar images from the EPID in a two-dimensional (2D) matrix of dose distribution to be used for the dosimetric verification of clinical conformal planning for patients that will be under radiation treatment. The potential use of the EPID as a tool for dose distribution analysis of an intensity modulated radiation treatment (IMRT) was also evaluated in this work as part of an extension of the main goal. To convert the EPID in a dosimeter, some dosimetric parameters were defined such as the long term signal reproducibility, linearity of dose response, field size dependency, field profile (2D dose distribution) and the pixel mean value calibration in relation to the central area of the beam. AII the final results in this initial dosimetrical evaluation are in agreement with those found in the literature. These parameters were used in an algorithm that converts the pixel values to dose using an electronic Excel spreadsheet. The commercial software OmniPro-l'mRT (IBA Dosimetry, Schwarzenbruck, Germany) can be used for the 2D dose distribution analysis, and was used in this work to verify the results among the devices. Also, a tool was developed using the MATLAB software (The Mathworks lnc., Natick, Massachusetts, US) that permits image manipulation and allows a direct comparison between the dose distribution calculated in a treatment planning system (TPS) and that measured by the EPID. After a planning been developed in the TPS, the treatment parameters are exported to the LINAC where the amorphous silicon panel, that have a matrix of 512x512 pixels, is exposed to radiation forming one image related to the acquisition plane. The pixel values information can be read in a open source program such as the ImageJ (National lnstitutes of Health, Bethesda, MD, US) and converted them in dose, afterwards, applying the parameters investigated in this work. The approval index (AI) related to the gamma function criteria (3% of dose and 3 mm for distance to agreement) was analyzed using the software OmniPro-l'mRT to compare the dose distribution calculated by the TPS, the dose distribution measured by the EPID and the dose distribution measured by the ion chamber array device model MatriXX (IBA Dosimetry, Schwarzenbruck, Germany). The intention, in this case, was to validate the algorithm specialy developed to be used in this project. The gamma function results were promising, taking in consideration that the majority of the cases analyzed using the established criteria (3%, 3mm) were higher than 95%. The agreement analysis, using OmniPro-l'mRT, between the dose from the TPS and that measured by Matrixx shows the mean value of 97.27% for the approval index (AI), and (1.28±2.01) % for the difference of dose in the central axis. For the EPID and TPS comparison, the mean dose value was 96.47% for the AI, and (- 0.90±4.65) % for the difference of dose in the central axis. ln the three IMRT cases analyzed, the AI results were higher than 96%, showing the viability of use of the methodology used in this work for the IMRT plan verification.