Simulações de Monte Carlo para o estudo da dosimetria interna em imagens de medicina nuclear de mulheres grávidas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Dartora, Caroline Machado
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
Texto Completo: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/7487
Resumo: The statistical nature of the physical process involved in Nuclear Medicine exams makes the use of Monte Carlo methods an useful tool for deposited energy and absorbed dose calculations on organs, mainly for risk-benefits assessment. Pregnant are important target for risk-benefit assessment, due the fetus exposure to radiation. Nuclear Medicine exams may generate fetus dose, either by irradiation due to maternal organs, or by activity that crosses the placenta and accumulates in fetus. Usually, both internal dosimetry estimation software and virtual anthropomorphic simulators are proprietary. The aim of this research is to investigate the use of GATE (Geant4 Application for Emission Tomography) application of Monte Carlo method on internal dosimetry calculation in simulated Nuclear Medicine image exams in pregnant woman. First, an evaluation of the use of GATE was performed to build dose maps with simple geometries. An evaluation of the radiation interaction behavior with respect to available GATE source types of configuration of single photon (99mTc) and positrons (18F) emitters was also performed. Dose estimation on a fetus was performed by simulation of a [18F] FDG distribution in a virtual 24-week pregnant woman simulator, Katja, with data based on literature. It was evaluated the impact on fetal dose of the mother bladder uptake of , placenta uptake, maternal organs irradiation and dose generated due to the uptake only in the fetus. The total estimated dose for a fetus on 24 weeks was 0.0122 mGy/MBq, in agreement with published data. Several individual dose contributions in the fetus that are not commonly found in the literature, such as the contribution due to the bladder (13%) and placenta (0.53%) were obtained. The contribution in total fetal dose of the activity only in the organs of the fetus was analyzed, resulting in 3.8%, where 56% is due only to positron emitted by the source. In conclusion, GATE generates dose maps that can be used as a method of dose estimation in pregnant women in MN scans, giving detailed information about the individual contributions of maternal organs uptake.
id P_RS_ac19cae5a67fe3fd4fc0bd3bb6101768
oai_identifier_str oai:tede2.pucrs.br:tede/7487
network_acronym_str P_RS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
repository_id_str
spelling Silva, Ana Maria Marques da046.601.658-17http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780853A7014.240.960-06http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4603806J7Dartora, Caroline Machado2017-06-30T17:45:25Z2017-03-29http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/7487The statistical nature of the physical process involved in Nuclear Medicine exams makes the use of Monte Carlo methods an useful tool for deposited energy and absorbed dose calculations on organs, mainly for risk-benefits assessment. Pregnant are important target for risk-benefit assessment, due the fetus exposure to radiation. Nuclear Medicine exams may generate fetus dose, either by irradiation due to maternal organs, or by activity that crosses the placenta and accumulates in fetus. Usually, both internal dosimetry estimation software and virtual anthropomorphic simulators are proprietary. The aim of this research is to investigate the use of GATE (Geant4 Application for Emission Tomography) application of Monte Carlo method on internal dosimetry calculation in simulated Nuclear Medicine image exams in pregnant woman. First, an evaluation of the use of GATE was performed to build dose maps with simple geometries. An evaluation of the radiation interaction behavior with respect to available GATE source types of configuration of single photon (99mTc) and positrons (18F) emitters was also performed. Dose estimation on a fetus was performed by simulation of a [18F] FDG distribution in a virtual 24-week pregnant woman simulator, Katja, with data based on literature. It was evaluated the impact on fetal dose of the mother bladder uptake of , placenta uptake, maternal organs irradiation and dose generated due to the uptake only in the fetus. The total estimated dose for a fetus on 24 weeks was 0.0122 mGy/MBq, in agreement with published data. Several individual dose contributions in the fetus that are not commonly found in the literature, such as the contribution due to the bladder (13%) and placenta (0.53%) were obtained. The contribution in total fetal dose of the activity only in the organs of the fetus was analyzed, resulting in 3.8%, where 56% is due only to positron emitted by the source. In conclusion, GATE generates dose maps that can be used as a method of dose estimation in pregnant women in MN scans, giving detailed information about the individual contributions of maternal organs uptake.A natureza estatística dos processos físicos nos exames de Medicina Nuclear faz com que o uso de métodos de Monte Carlo seja útil para cálculos da energia depositada e da dose absorvida nos órgãos, principalmente para avaliação de risco-benefício. Grávidas são um alvo importante para avaliação risco-benefício devido à exposição do feto à radiação. Exames de Medicina Nuclear podem gerar dose no feto, tanto pela irradiação devido à atividade nos órgãos maternos, como pela atividade que atravessa a placenta e se acumula no feto. Usualmente, os softwares de estimativa de dosimetria interna e os simuladores antropomórficos virtuais são proprietários. O objetivo desta pesquisa é investigar o uso do aplicativo gratuito de simulação de Monte Carlo denominado GATE (Geant4 Application for Emission Tomography), no cálculo da dosimetria interna em exames simulados de Medicina Nuclear em mulheres grávidas. Inicialmente, foi realizada uma avaliação do uso do GATE na construção de mapas de dose com geometrias simples e o comportamento para diferentes configurações dos tipos de fontes no aplicativo para emissores de fóton único (99mTc) e pósitrons (18F). A estimativa de dose no feto foi realizada através da simulação de uma distribuição de [18F]FDG em um simulador virtual gratuito de mulher grávida de 24 semanas, denominada Katja, com distribuição de atividade baseada na literatura. Foi investigado o impacto, na dose fetal total, da captação e esvaziamento da bexiga da mãe, da placenta, da irradiação do feto pelos órgãos maternos e dose gerada devido à atividade captada somente pelo feto. A dose estimada total para um feto de 24 semanas foi de 0,0122 mGy/MBq, estando de acordo com a média dos trabalhos publicados. Obtiveram-se contribuições individuais à dose no feto que não são comumente encontradas na literatura, tais como a dose devido à bexiga (13%) e à placenta (0,53%). Foi analisada a contribuição da atividade captada somente nos órgãos do feto na dose total no feto, que resultou em 3,8%, sendo que 56% correspondem à dose devido aos pósitrons emitidos pela fonte. Conclui-se que o aplicativo GATE gera mapas de dose que podem ser utilizados como um método de estimativa de dose de mulheres grávidas em imagens de Medicina Nuclear, fornecendo informações detalhadas das contribuições individuais da captação nos órgãos da mãe à dose.Submitted by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-06-30T17:45:25Z No. of bitstreams: 1 DIS_CAROLINE_MACHADO_DARTORA_COMPLETO.pdf: 2382956 bytes, checksum: 7909b8673eceb86e85c844ad70245e3b (MD5)Made available in DSpace on 2017-06-30T17:45:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_CAROLINE_MACHADO_DARTORA_COMPLETO.pdf: 2382956 bytes, checksum: 7909b8673eceb86e85c844ad70245e3b (MD5) Previous issue date: 2017-03-29application/pdfhttp://tede2.pucrs.br:80/tede2/retrieve/169157/DIS_CAROLINE_MACHADO_DARTORA_COMPLETO.pdf.jpgporPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaPUCRSBrasilFaculdade de EngenhariaDosimetria InternaMedicina NuclearGravidezDose FetalGATEENGENHARIASSimulações de Monte Carlo para o estudo da dosimetria interna em imagens de medicina nuclear de mulheres grávidasMonte Carlo simulations for the study of internal dosimetry of nuclear medicine imaging of pregnant womeninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis207662918905964549600600600-6557705727614397854518971056484826825info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RSTHUMBNAILDIS_CAROLINE_MACHADO_DARTORA_COMPLETO.pdf.jpgDIS_CAROLINE_MACHADO_DARTORA_COMPLETO.pdf.jpgimage/jpeg3068http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/7487/5/DIS_CAROLINE_MACHADO_DARTORA_COMPLETO.pdf.jpg5061e26597d2e6c59b37612ccd92ec68MD55TEXTDIS_CAROLINE_MACHADO_DARTORA_COMPLETO.pdf.txtDIS_CAROLINE_MACHADO_DARTORA_COMPLETO.pdf.txttext/plain180687http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/7487/4/DIS_CAROLINE_MACHADO_DARTORA_COMPLETO.pdf.txt93ee711bcefcadfb6ead3f0e572214beMD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8610http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/7487/3/license.txt5a9d6006225b368ef605ba16b4f6d1beMD53ORIGINALDIS_CAROLINE_MACHADO_DARTORA_COMPLETO.pdfDIS_CAROLINE_MACHADO_DARTORA_COMPLETO.pdfapplication/pdf2382956http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/7487/2/DIS_CAROLINE_MACHADO_DARTORA_COMPLETO.pdf7909b8673eceb86e85c844ad70245e3bMD52tede/74872017-06-30 20:00:24.377oai:tede2.pucrs.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2017-06-30T23:00:24Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false
dc.title.por.fl_str_mv Simulações de Monte Carlo para o estudo da dosimetria interna em imagens de medicina nuclear de mulheres grávidas
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Monte Carlo simulations for the study of internal dosimetry of nuclear medicine imaging of pregnant women
title Simulações de Monte Carlo para o estudo da dosimetria interna em imagens de medicina nuclear de mulheres grávidas
spellingShingle Simulações de Monte Carlo para o estudo da dosimetria interna em imagens de medicina nuclear de mulheres grávidas
Dartora, Caroline Machado
Dosimetria Interna
Medicina Nuclear
Gravidez
Dose Fetal
GATE
ENGENHARIAS
title_short Simulações de Monte Carlo para o estudo da dosimetria interna em imagens de medicina nuclear de mulheres grávidas
title_full Simulações de Monte Carlo para o estudo da dosimetria interna em imagens de medicina nuclear de mulheres grávidas
title_fullStr Simulações de Monte Carlo para o estudo da dosimetria interna em imagens de medicina nuclear de mulheres grávidas
title_full_unstemmed Simulações de Monte Carlo para o estudo da dosimetria interna em imagens de medicina nuclear de mulheres grávidas
title_sort Simulações de Monte Carlo para o estudo da dosimetria interna em imagens de medicina nuclear de mulheres grávidas
author Dartora, Caroline Machado
author_facet Dartora, Caroline Machado
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Silva, Ana Maria Marques da
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv 046.601.658-17
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780853A7
dc.contributor.authorID.fl_str_mv 014.240.960-06
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4603806J7
dc.contributor.author.fl_str_mv Dartora, Caroline Machado
contributor_str_mv Silva, Ana Maria Marques da
dc.subject.por.fl_str_mv Dosimetria Interna
Medicina Nuclear
Gravidez
Dose Fetal
GATE
topic Dosimetria Interna
Medicina Nuclear
Gravidez
Dose Fetal
GATE
ENGENHARIAS
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIAS
description The statistical nature of the physical process involved in Nuclear Medicine exams makes the use of Monte Carlo methods an useful tool for deposited energy and absorbed dose calculations on organs, mainly for risk-benefits assessment. Pregnant are important target for risk-benefit assessment, due the fetus exposure to radiation. Nuclear Medicine exams may generate fetus dose, either by irradiation due to maternal organs, or by activity that crosses the placenta and accumulates in fetus. Usually, both internal dosimetry estimation software and virtual anthropomorphic simulators are proprietary. The aim of this research is to investigate the use of GATE (Geant4 Application for Emission Tomography) application of Monte Carlo method on internal dosimetry calculation in simulated Nuclear Medicine image exams in pregnant woman. First, an evaluation of the use of GATE was performed to build dose maps with simple geometries. An evaluation of the radiation interaction behavior with respect to available GATE source types of configuration of single photon (99mTc) and positrons (18F) emitters was also performed. Dose estimation on a fetus was performed by simulation of a [18F] FDG distribution in a virtual 24-week pregnant woman simulator, Katja, with data based on literature. It was evaluated the impact on fetal dose of the mother bladder uptake of , placenta uptake, maternal organs irradiation and dose generated due to the uptake only in the fetus. The total estimated dose for a fetus on 24 weeks was 0.0122 mGy/MBq, in agreement with published data. Several individual dose contributions in the fetus that are not commonly found in the literature, such as the contribution due to the bladder (13%) and placenta (0.53%) were obtained. The contribution in total fetal dose of the activity only in the organs of the fetus was analyzed, resulting in 3.8%, where 56% is due only to positron emitted by the source. In conclusion, GATE generates dose maps that can be used as a method of dose estimation in pregnant women in MN scans, giving detailed information about the individual contributions of maternal organs uptake.
publishDate 2017
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-06-30T17:45:25Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2017-03-29
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/7487
url http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/7487
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.program.fl_str_mv 207662918905964549
dc.relation.confidence.fl_str_mv 600
600
600
dc.relation.department.fl_str_mv -655770572761439785
dc.relation.cnpq.fl_str_mv 4518971056484826825
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv PUCRS
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Faculdade de Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
instacron:PUC_RS
instname_str Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
instacron_str PUC_RS
institution PUC_RS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
bitstream.url.fl_str_mv http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/7487/5/DIS_CAROLINE_MACHADO_DARTORA_COMPLETO.pdf.jpg
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/7487/4/DIS_CAROLINE_MACHADO_DARTORA_COMPLETO.pdf.txt
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/7487/3/license.txt
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/7487/2/DIS_CAROLINE_MACHADO_DARTORA_COMPLETO.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 5061e26597d2e6c59b37612ccd92ec68
93ee711bcefcadfb6ead3f0e572214be
5a9d6006225b368ef605ba16b4f6d1be
7909b8673eceb86e85c844ad70245e3b
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
repository.mail.fl_str_mv biblioteca.central@pucrs.br||
_version_ 1799765327219785728