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This chapter presents a specific reliability study of some GEANT4-DNA (version 10.02.p01) processes and models for proton transportation considering ultra-thin layers (UTL). The Monte Carlo radiation transport validation is fundamental to guarantee the simulation results accuracy. However, sometimes this is impossible due to the lack of experimental data and, it is then that the reliability evaluation takes an important role. Geant4-DNA runs in an energy range that makes impossible, nowadays, to perform a proper microscopic validation (cross-sections and dynamic diffusion parameters) and allows very limited macroscopic reliability. The chemical damage cross-sections reliability (experiment versus simulation) is a way to verify the consistency of the simulation results which is presented for 2 MeV incident protons beam on PMMA and PVC UTL. A comparison among different Geant4-DNA physics lists for incident protons beams from 2 to 20 MeV, interacting with homogeneous water UTL (2 to 200 nm) was performed. This comparison was evaluated for standard and five other optional physics lists considering radial and depth profiles of deposited energy as well as number of interactions and stopping power of the incident particle.

A radiocirurgia estereotáxica intracraniana é uma técnica de radioterapia que aplica elevada dose de radiação em uma única fração para tratar tumores ou lesões intracranianos pequenos. Para tal, é necessário extremo rigor no controle de qualidade de cada radiocirurgia para garantir a exatidão necessária na entrega da dose absorvida dos tratamentos realizados. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um protótipo simulador de cabeça de baixo custo que possa ser utilizado no controle de qualidade de radiocirurgia estereotáxica intracraniana. O protótipo simulador foi construído utilizando uma cabeça de manequim adulto de plástico, cujo interior foi preenchido com cera de abelha e foi acoplado um suporte fixador para uma câmara de ionização. A homogeneidade do preenchimento foi avaliada por meio de imageamento por tomografia computadorizada e o seu desempenho como simulador foi avaliado por meio da comparação entre a dose absorvida calculada pelo sistema de planejamento e a dose absorvida medida no protótipo. Dos seis tratamentos simulados, quatro apresentaram diferenças percentuais relativas dentro de um limite de tolerância de ± 5 % e dois apresentaram valores acima desta tolerância. Esses resultados preliminares indicam um bom desempenho do protótipo simulador, mas que são necessários ajustes para garantir que o tratamento planejado e o efetivado sejam os mesmos dentro dos limites de tolerância estabelecidos.