A terapia de prótons é uma modalidade de tratamento avançada que explora a profundidade definida de penetração e o alto poder de ionização dos feixes de prótons no final do seu alcance (range) na região estreita chamada de pico de Bragg. Essa deposição de energia altamente localizada torna a distribuição de dose geometricamente precisa aos tumores. A presente dissertação apresenta um estudo comparativo de dois códigos diferentes baseados no método de Monte Carlo: MCNP e TOPAS dos valores da razão equivalente de água (WER), da espessura equivalente de água (WET) e do espalhamento múltiplo coulombiano (MCS) para várias energias. Os parâmetros WER e WET são utilizados para relacionar o range em água com outros materiais e tecidos do corpo humano. O MCS é um componente importante para a distribuição lateral de dose, sendo que, os modelos utilizados para seu cálculo influenciam substancialmente no resultado final. O principal objetivo deste trabalho é contribuir com o aprimoramento do cálculo de dose em protonterapia, mais especificamente no cálculo de WER, WET e MCS. Dentre os vários resultados apresentados, este estudo apresenta os valores de WET e WER para diferentes tecidos humanos e para diferentes energias. Demonstrou que os valores de WER e WET são constantes com a energia, sendo que, as diferenças encontradas são inferiores a 1% para ambos os parâmetros, o que simplificará os cálculos de dose futuros. Para o estudo realizado sobre MCS foi observado que o uso do modelo GAUSSIAN do código MCNP é desaconselhável, obtendo diferenças relativas maiores quando comparado com o modelo default (FNAL1) e com os fornecidos pelo código TOPAS.

Proton therapy is an advanced treatment modality that explores the defined depth of penetration and the high ionization power of proton beams at the end of their range in the narrow region called Bragg peak. This highly localized energy deposition makes dose distribution geometrically accurate to tumors. This dissertation presents a comparative study of two different codes based on the Monte Carlo method: MCNP and TOPAS of the values of water equivalent ratio (WER), equivalent water thickness (WET) and multiple Coulomb scattering (MCS) for various energies. The WER and WET parameters are used to relate the range in water with other materials and tissues of the human body. MCS is an important component for lateral dose distribution, and the models used for its calculation substantially influence the final result. The main objective of this work is to contribute to the improvement of the dose calculation in proton therapy, more specifically in the calculation of WER, WET and MCS. Among several results presented, the present study presents WER and WET values for different human tissues and for different energies. It also demonstrated that WER and WET values are constant with energy, and the differences found are less than 1% for both parameters, which will simplify future dose calculations. For the study on MCS, it was observed that the use of the GAUSSIAN model of the MCNP code is inadvisable, obtaining greater relative differences when compared to the default model (FNAL1) and with those obtained with TOPAS code.