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Desenvolvimento de modelos computacionais de exposição para avaliação dosimétrica em pacientes pediátricos submetidos a PET/CT

Nos últimos anos, o exame PET/CT (Positron Emission Tomography/Computed Tomography) tornou-se uma importante modalidade de imagem funcional para diagnóstico. A fim de reduzir o risco inerente à utilização de radiações ionizantes enfatiza-se a importância da estimativa precisa da dose recebida pelos...

Full description

Main Author: LACERDA, Isabelle Viviane Batista de
Other Authors: LIMA, Fernando Roberto de Andrade
Format: doctoralThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2019
Subjects:
Dosimetria
Paciente
PET/CT
Paciente-específico
Modelo computacional de exposição
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/30346
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id ir-123456789-30346
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spelling ir-123456789-303462019-04-27T05:04:35Z Desenvolvimento de modelos computacionais de exposição para avaliação dosimétrica em pacientes pediátricos submetidos a PET/CT LACERDA, Isabelle Viviane Batista de LIMA, Fernando Roberto de Andrade OLIVEIRA, Mércia Liane de http://lattes.cnpq.br/7592849232176221 http://lattes.cnpq.br/9870663748100803 Dosimetria Paciente PET/CT Paciente-específico Modelo computacional de exposição Nos últimos anos, o exame PET/CT (Positron Emission Tomography/Computed Tomography) tornou-se uma importante modalidade de imagem funcional para diagnóstico. A fim de reduzir o risco inerente à utilização de radiações ionizantes enfatiza-se a importância da estimativa precisa da dose recebida pelos pacientes, especialmente pediátricos. Um dos métodos de estimativa da distribuição de dose nos órgãos ou tecidos de pacientes é a realização de simulações utilizando modelos computacionais de exposição (MCE). Estes modelos são compostos por um simulador antropomórfico (phantom) acoplado a um código Monte Carlo (MC) que simula o transporte de radiação e a sua interação com a matéria por meio de algoritmos de fontes radioativas. Entretanto, os phantoms utilizados se baseiam em dados de uma população média. Assim, o objetivo desta tese foi desenvolver MCE utilizando simuladores antropomórficos paciente-específicos e algoritmos da fonte radioativa de PET e de TC para avaliação de dose em pacientes pediátricos submetidos a exames de PET/CT. Para a validação das simulações computacionais, foram criados phantoms paciente-específicos de adultos que possuem a altura e a massa corpórea semelhantes aos do homem e da mulher de referência estabelecidos na Publicação 110 da ICRP e modelados phantoms CTDI e câmara de ionização do tipo lápis de 100 mm para acoplar aos MCE desenvolvidos. Por meio dos MCE de dosimetria interna, a dose absorvida obtida para os órgãos-fonte cérebro, fígado e pulmões foi comparada à obtida por meio do software OLINDA/EXM e da Publicação 106 da ICRP, enquanto o índice de KERMA no ar ponderado obtido por meio do MCE para dosimetria externa foi comparado a medições experimentais. Nesta tese, foram desenvolvidos três phantoms pacientes-específicos pediátricos submetidos a exames de PET/CT a partir de imagens reais. A dose absorvida para o paciente 1 foi de 15,74, 16,14 e 13,83 mGy; para o paciente 2 foi de 5,75, 6,02, 6,75 mGy; e para o paciente 3 de 4,77, 4,63, 5,97 mGy, respectivamente para os órgãos cérebro, fígado e pulmões. Já o índice de KERMA no ar volumétrico (CVOL) obtido foi 6,65, 3,66 e 4,21 mGy para o paciente 1, 2 e 3, respectivamente. Este estudo mostrou que os MCE desenvolvidos para serem utilizados em simulações computacionais mostraram resultados dosimétricos semelhantes aos utilizados como referência, de modo que, a utilização de phantoms paciente-específico podem otimizar o processo de dosimetria utilizado. FACEPE In recent years the PET/CT exam (Positron Emission Tomography/Computed Tomography) has become an important functional imaging modality for diagnosis. In order to reduce the inherent risk in the use of ionizing radiation, the importance of an accurate estimate of the dose received by patients, especially pediatric, should be emphasized. One of the methods to estimate dose distribution in organs or tissues of patients is to perform simulations using exposure computational models (ECM). These models are composed by an anthropomorphic phantom coupled to a Monte Carlo (MC) code that simulates the radiation transport and its interaction with matter by radioactive source algorithms. However, the phantoms used in these models are based on data from a mean population. Thus, the aim of this work is to develop ECMs using patient-specific anthropomorphic phantoms and algorithms for PET and CT radioactive source in order to evaluate the dose received by patients submitted to PET/CT exams. For the validation of the computational simulations, patient-specific phantoms who have a height and body mass similar to those of the reference man and woman provided in the ICRP Publication 110 were created and CTDI phantoms and 100 mm pencil-type ionization chamber were modelled. From the ECM for internal dosimetry, the absorbed doses obtained for the source organs brain, liver and lung were compared to that obtained by OLINDA/EXM software and with ICRP Publication 106, while the weighted air KERMA index obtained by the ECM for external dosimetry were compared to experimental measurements. In this thesis, two patient-specific phantoms were developed using real images pediatric patients submitted to PET/CT exam. The absorbed dose for patient 1 was 15.74, 16.14 and 13.83 mGy, for patient 2 was 5.75, 6.02, 6.75 mGy and for the patient 3 4.77, 4.63, 5.97 mGy, respectively, for brain, liver and lung organs. The volumetric air kerma index (CVOL) obtained was 6.65, 3.66 and 4.21 mGy for patient 1, 2 and 3, respectively. This study showed that the ECMs developed had dosimetric results similar to those used as reference. Therefore, the use of patient-specific phantoms can optimize the dosimetry process. 2019-04-26T21:47:12Z 2019-04-26T21:47:12Z 2017-12-22 doctoralThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/30346 por openAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e Nuclear
institution REPOSITORIO UFPE
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