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Disertación de Maestría
DOI
10.11606/D.85.2017.tde-24072017-113607
Documento
Autor
Nombre completo
Caio César Santos Valeriano
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2017
Director
Tribunal
Rodrigues, Letícia Lucente Campos (Presidente)
Pinto, Teresa Cristina Nathan Outeiro
Rocha, Felícia Del Gallo
Título en portugués
Emprego de simulação computacional para avaliação de objetos simuladores impressos 3D para aplicação em dosimetria clínica
Palabras clave en portugués
dosimetria
impressora 3D
radioterapia
simulação
Resumen en portugués
O propósito de um objeto simulador é representar a alteração do campo de radiação provocada pela absorção e espalhamento em um dado tecido ou órgão de interesse. Suas características geométricas e de composição devem estar próximos o máximo possível aos valores associados ao seu análogo natural. Estruturas anatômicas podem ser transformadas em objetos virtuais 3D por técnicas de imageamento médico (p. ex. Tomografia Computadorizada) e impressas por prototipagem rápida utilizando materiais como, por exemplo, o ácido poliláctico. Sua produção para pacientes específicos requer o preenchimento de requisitos como a acurácia geométrica com a anatomia do individuo e a equivalência ao tecido, de modo que se possa realizar medidas utilizáveis, e ser insensível aos efeitos da radiação. O objetivo desse trabalho foi avaliar o comportamento de materiais impressos 3D quando expostos a feixes de fótons diversos, com ênfase para a qualidade de radiotherapia (6 MV), visando a sua aplicação na dosimetria clínica. Para isso foram usados 30 dosímetros termoluminescentes de LiF:Mg,Ti. Foi analisada também a equivalência entre o PMMA e o PLA impresso para a resposta termoluminescente de 30 dosímetros de CaSO4:Dy. As irradiações com feixes de fótons com qualidade de radioterapia foram simuladas com o uso do sistema de planejamento Eclipse™, com o Anisotropic Analytical Algorithm e o Acuros® XB Advanced Dose Calculation algorithm. Além do uso do Eclipse™ e dos testes dosimétricos, foram realizadas simulações computacionais utilizando o código MCNP5. As simulações com o código MCNP5 foram realizadas para calcular o coeficiente de atenuação de placas impressas expostas a diversas qualidades de raios X de radiodiagnóstico e para desenvolver um modelo computacional de placas impressas 3D.
Título en inglés
Use of computational simulation for evaluation of 3D printed phantoms for application in clinical dosimetry
Palabras clave en inglés
3D printer
dosimetry
radiotherapy
simulation
Resumen en inglés
The purpose of a phantom is to represent the change in the radiation field caused by absorption and scattering in a given tissue or organ of interest. Its geometrical characteristics and composition should be as close as possible to the values associated with its natural analogue. Anatomical structures can be transformed into 3D virtual objects by medical imaging techniques (e.g. Computed Tomography) and printed by rapid prototyping using materials, for example, polylactic acid. Its production for specific pacients requires fulfilling requirements such as geometric accuracy with the individual's anatomy and tissue equivalence, so that usable measurements can be made, and be insensitive to the radiation effects. The objective of this work was to evaluate the behavior of 3D printed materials when exposed to different photon beams, with emphasis on the quality of radiotherapy (6 MV), aiming its application in clinical dosimetry. For this, 30 thermoluminescent dosimeters of LiF:Mg,Ti were used. The equivalence between the PMMA and the printed PLA for the thermoluminescent response of 30 dosimeters of CaSO4: Dy was also analyzed. The irradiations with radiotherapy photon beams were simulated using the Eclipse™ treatment planning system,with the Anisotropic Analytical Algorithm and the Acuros® XB Advanced Dose Calculation algorithm. In addition to the use of Eclipse™ and dosimetric tests, computational simulations were realized using the MCNP5 code. Simulations with the MCNP5 code were performed to calculate the attenuation coefficient of printed plates exposed to different radiodiagnosis X-rays qualities and to develop a computational model of 3D printed plates.
 
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Fecha de Publicación
2017-07-27
 
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