Navegação IPEN por Revista "Physics in Medicine & Biology"

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  • IPEN-DOC 23169

    GIMENEZ-ALVENTOSA, VINCENT; ANTUNES, PAULA C.G. ; VIJANDE, JAVIER; BALLESTER, FACUNDO; PEREZ-CALATAYUD, JOSE; ANDREO, PEDRO. Collision-kerma conversion between dose-to-tissue and dose-to-water by photon energy-fluence corrections in low-energy brachytherapy. Physics in Medicine & Biology, v. 62, n. 1, p. 146-164, 2017. DOI: 10.1088/1361-6560/aa4f6a

    Abstract: The AAPM TG-43 brachytherapy dosimetry formalism, introduced in 1995, has become a standard for brachytherapy dosimetry worldwide; it implicitly assumes that charged-particle equilibrium (CPE) exists for the determination of absorbed dose to water at different locations, except in the vicinity of the source capsule. Subsequent dosimetry developments, based on Monte Carlo calculations or analytical solutions of transport equations, do not rely on the CPE assumption and determine directly the dose to different tissues. At the time of relating dose to tissue and dose to water, or vice versa, it is usually assumed that the photon fluence in water and in tissues are practically identical, so that the absorbed dose in the two media can be related by their ratio of mass energy-absorption coefficients. In this work, an efficient way to correlate absorbed dose to water and absorbed dose to tissue in brachytherapy calculations at clinically relevant distances for low-energy photon emitting seeds is proposed. A correction is introduced that is based on the ratio of the water-to-tissue photon energy-fluences. State-of-the art Monte Carlo calculations are used to score photon fluence differential in energy in water and in various human tissues (muscle, adipose and bone), which in all cases include a realistic modelling of low-energy brachytherapy sources in order to benchmark the formalism proposed. The energy-fluence based corrections given in this work are able to correlate absorbed dose to tissue and absorbed dose to water with an accuracy better than 0.5% in the most critical cases (e.g. bone tissue).

    Palavras-Chave: absorbed radiation doses; accuracy; analytical solution; benchmarks; bone tissues; brachytherapy; charged particles; corrections; dosimetry; energy absorption; kerma; monte carlo method; muscles; radiation source implants; skeleton

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  • IPEN-DOC 22821

    BRANCO, ISABELA S.L. ; ANTUNES, PAULA C.G. ; FONSECA, GABRIEL P.; YORIYAZ, HELIO . Monte Carlo studies on water and LiF cavity properties for dose-reporting quantities when using x-ray and brachytherapy sources. Physics in Medicine & Biology, v. 61, p. 8890-8907, 2016. DOI: 10.1088/1361-6560/61/24/8890

    Abstract: Model-based dose calculation algorithms (MBDCAs) are the current tools to estimate dose in brachytherapy, which takes into account heterogeneous medium, therefore, departing from water-based formalism (TG-43). One aspect associated to MBCDA is the choice of dose specification medium since it offers two possibilities to report dose: (a) dose to medium in medium, D-m,D-m; and (b) dose to water in medium, D-w,D-m. The discussion about the preferable quantity to be reported is underway. The dose conversion factors, DCF, between dose to water in medium, D-w,D-m, and dose to medium in medium, D-m,D-m, is based on cavity theory and can be obtained using different approaches. When experimental dose verification is desired using, for example, thermoluminescent LiF dosimeters, as in in vivo dose measurements, a third quantity is obtained, which is the dose to LiF in medium, D-LiF,D-m. In this case, DCF to convert from D-LiF,D-m to Dw, m or Dm, m is necessary. The objective of this study is to estimate DCFs using different approaches, present in the literature, quantifying the differences between them. Also, dose in water and LiF cavities in different tissue media and respective conversion factors to be able to convert LiF-based dose measured values into dose in water or tissue were obtained. Simple cylindrical phantoms composed by different tissue equivalent materials (bone, lung, water and adipose) are modelled. The phantoms contain a radiation source and a cavity with 0.002 69 cm(3) in size, which is a typical volume of a disc type LiF dosimeter. Three x-rays qualities with average energies ranging from 47 to 250 keV, and three brachytherapy sources, Co-60, Ir-192 and Cs-137, are considered. Different cavity theory approaches for DCF calculations and different cavity/medium combinations have been considered in this study. DCF values for water/bone and LiF/bone cases have strong dependence with energy increasing as the photon energy increases. DCF values also increase with energy for LiF/lung and water/lung cases but, they are much less dependent of energy. For LiF/adipose, water/adipose and LiF/water cases, the DCF values are also dependent of photon energy but, decreases as the energy increases. Maximum difference of 12% has been found compared to values in literature.

    Palavras-Chave: monte carlo method; water; lithium fluorides; x-ray sources; brachytherapy; doses; comparative evaluations; skeleton; lungs; adipose tissue; phantoms; cobalt 60; iridium 192; cesium 137

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Autor: Maprelian

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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