Estudo comparativo de dosimetria computacional entre modelos homogêneos e um modelo voxel em mamografia: uma discussão de aplicações em testes de constância e cálculo de dose glandular em pacientes

Abstract

OBJECTIVE: To compare data regarding dosimetry and photons fluence in different breast phantoms, discussing constancy tests and dosimetry applied to mammography. MATERIALS AND METHODS: Different homogeneous breast phantoms and one anthropomorphic voxel phantom were developed for collection of data regarding total absorbed dose in the phantom, absorbed dose in the glandular tissue material-equivalent, absorbed dose and photons fluence at different depths in the phantoms. A simulated ionization chamber collected the entrance skin kerma. Target-filter combinations (Mo-30Mo and Mo-25Rh) were studied for different accelerating potentials of 26 kVp to 34 kVp. RESULTS: As compared with the voxel phantom, the normalized glandular dose resulted in differences from -15% to -21% for RMI, -10% for PhantomMama, and 10% for the Barts and Keithley models. The half-value layer variation was generally < 10% for all the sensitive volumes. CONCLUSION: The phantom proposed by Dance is recommended for evaluating the glandular dose and normalized glandular dose in a standard breast. Homogeneous phantoms should be utilized for constancy tests in dosimetry, but they are not appropriate for estimating dosimetry in actual patients. Keywords: Mammography; Dosimetry; Monte Carlo simulation; Geant4.OBJETIVO: Comparar dados de dosimetria e fluência de fótons entre diferentes modelos de mama, discutindo as aplicações em testes de constância e estudos dosimétricos aplicados à mamografia. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram simulados diferentes modelos homogêneos e um modelo antropomórfico de mama tipo voxel, sendo contabilizadas: a dose total absorvida no modelo, a dose absorvida pelo tecido glandular/material equivalente, e a dose absorvida e a fluência de fótons em diferentes profundidades dos modelos. Uma câmara de ionização simulada coletou o kerma de entrada na pele. As combinações alvo-filtro estudadas foram Mo-30Mo e Mo-25Rh, para diferentes potenciais aceleradores de 26 kVp até 34 kVp. RESULTADOS: A dose glandular normalizada, comparada ao modelo voxel, resultou em diferenças entre -15% até -21% para RMI, -10% para PhantomMama e 10% para os modelos Barts e Keithley. A variação dos valores da camada semirredutora entre modelos foi geralmente inferior a 10% para todos os volumes sensíveis. CON-CLUSÃO: Para avaliar a dose glandular normalizada e a dose glandular, em mamas médias, recomenda-se o modelo de Dance. Os modelos homogêneos devem ser utilizados para realizar testes de constância em dosimetria, mas eles não são indicados para estimar a dosimetria em pacientes reais. Unitermos: Mamografia; Dosimetria; Simulação de Monte Carlo; Geant4. Different authors have published conversion factors applied to dosimetry in Cassola VF, Hoff G. Comparative study of computational dosimetry involving homogeneous phantoms and a voxel phantom in mammography: a discussion on applications in constancy tests and calculation of glandular dose in patients. Radiol Bras. 2010;43(6):395-400. Abstract

Dosimetria e avaliação da qualidade da imagem em um sistema de radiografia direta

“…However, a careful approach is necessary in analysis of results obtained with such materials, as they might be different from those obtained at dosimetry on an actual breast. In their studies, Cassola et al ( 28 ) have concluded that homogeneous materials should be utilized for constancy tests and are not indicated to estimate dosimetry in actual patients.…”

“…Cassola et al ( 28 ) have compared dosimetry data between different breast phantoms (homogeneous breast phantom and anthropomorphic breast phantom). They recommended the Dance ( 19 , 20 ) model as the best one to evaluate dose values in median breasts with glandular tissue in the medial region.…”