Modelagem de bolus individualizados para produção por impressora 3D e uso em radioterapia

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: SANTOS, Larissa Cristina Silva dos
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/43289
Resumo: Com grande número de ocorrência o câncer tem causado impacto econômico aos setores públicos e suplementares de saúde. É estimado que mais de 50% dos pacientes diagnosticados com neoplasias malignas façam uso da radioterapia em algum momento de seu tratamento, sendo a maioria tratada com feixes de fótons e/ou elétrons. Devido ao efeito build-up (aumento da dose na matéria, desde a deposição na superfície a um ponto de dose máxima) causado pela interação dos feixes de fótons com o tecido irradiado, o uso de bolus se torna frequente na rotina de setores de radioterapia para superficialização do ponto de dose máxima na região de tratamento. O corpo humano possui superfícies complexas que constantemente são regiões de tratamento em radioterapia, porém os bolus comerciais com formato e extensão padrão não se adaptam perfeitamente a estas superfícies. Quando isso acontece, lacunas de ar podem surgir na região, causando diferenças entre a dose definida no planejamento radioterápico e a dose entregue durante o tratamento. Com a finalidade de eliminar essas lacunas de ar e possíveis erros de distribuição de dose, duas metodologias para construção de bolus individualizados foram propostas. Em ambos os casos, foram utilizadas imagens de tomografia computadorizada do fantoma antropomórfico masculino Alderson Rando, como referência da anatomia de um corpo humano. A partir dessas imagens, um modelo de bolus foi construído no software de modelagem 3D 3ds Max, por meio da construção de uma malha poligonal, enquanto que o outro foi construído no software de computação de imagens 3D Slicer, tomando como base ferramentas de segmentação. O software Creality Slicer 1.2.3. preparou os arquivos para impressão 3D. As impressões dos arquivos foram realizadas em filamento de ácido poliláctico na impressora Tevo Tarantula Pro. A metodologia de construção de bolus pelo software 3ds Max apresentou melhores resultados, pois foi constatada uma maior área de contato entre o bolus e o fantoma em teste de encaixe do bolus impresso no fantoma físico. Os arquivos 3D dos bolus virtuais ficarão disponíveis para futuras simulações computacionais. Os bolus impressos poderão ser usados em dosimetria com aceleradores lineares.
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Os bolus impressos poderão ser usados em dosimetria com aceleradores lineares.CNPqDue to its vast number of occurrences, cancer has caused an economic impact on the public and supplementary health care sectors. It is estimated that more than 50% of patients diagnosed with malignant neoplasms need radiotherapy at some stage of their treatment, most of them treated with photon and/or electron beams. Due to the build-up effect (increase in dose in the matter from deposition on the surface to a point of maximum dose) caused by the interaction of photon beams with the irradiated tissue, bolus is often used in routine radiotherapy sectors to superficialize the point of maximum dose in the treatment region. The human body has complex surfaces that are often treatment regions in radiotherapy, but commercial boluses with a standard shape and length do not adapt perfectly to these surfaces. When this happens, air gaps may appear in the region, causing differences between the dose defined in radiotherapy planning and the dose delivered during treatment. In order to eliminate these air gaps and possible dose distribution errors, two methodologies for individualized bolus construction were proposed. In both cases, computed tomography images of the Alderson Rando male anthropomorphic phantom were used as a reference of the anatomy of a human body. From these images, one bolus model was constructed in the 3D modeling software 3ds Max by creating a polygonal mesh, while the other bolus model was constructed in the image computing software 3D Slicer, using segmentation tools. The software Creality Slicer 1.2.3. prepared the files for 3D printing. The prints of the files were made on polylactic acid filament on the Tevo Tarantula Pro printer. The bolus construction methodology using the software 3ds Max showed better results, as a greater contact area between the bolus and the phantom was observed when testing the fit of the printed bolus to the physical phantom. The 3D files of the virtual boluses will be available for future computer simulations. The printed boluses could be used in dosimetry with linear accelerators.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e NuclearUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEnergia NuclearDistribuição de doseImpressão 3DModelagem 3DTeleterapiaModelagem de bolus individualizados para produção por impressora 3D e uso em radioterapiainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Larissa Cristina Silva dos Santos.pdfDISSERTAÇÃO Larissa Cristina Silva dos Santos.pdfapplication/pdf4019973https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/43289/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Larissa%20Cristina%20Silva%20dos%20Santos.pdf890d48452806777fdf530b8541588d98MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82142https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/43289/3/license.txt6928b9260b07fb2755249a5ca9903395MD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/43289/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52TEXTDISSERTAÇÃO Larissa Cristina Silva dos Santos.pdf.txtDISSERTAÇÃO Larissa Cristina Silva dos Santos.pdf.txtExtracted texttext/plain126639https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/43289/4/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Larissa%20Cristina%20Silva%20dos%20Santos.pdf.txt1d44d18d125bea66006b187c9e449d1eMD54THUMBNAILDISSERTAÇÃO Larissa Cristina Silva dos Santos.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Larissa Cristina Silva dos Santos.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1285https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/43289/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Larissa%20Cristina%20Silva%20dos%20Santos.pdf.jpg3e9fbb60f20fa32a6dc3f1725aa28a79MD55123456789/432892022-03-10 02:11:31.502oai:repositorio.ufpe.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212022-03-10T05:11:31Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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