Simulação Monte Carlo de cenários de radiologia intervencionista pediátrica no código MCNPX

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cavalcante, Fernanda Rocha
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFS
Texto Completo: https://ri.ufs.br/handle/riufs/5271
Resumo: Interventional radiology consists of minimally invasive procedures guided by real-time X-ray imaging of a region of the patient to be diagnosed or treated. Since it is a practice that uses ionizing radiation, performing these procedures should follow the three basic principles of radioprotection, which are justification, optimization (medical exposure), and dose limitation (occupational exposure). Interventional procedures in children with congenital heart defects are justified by substituting other high-risk procedures. However, as these procedures are responsible for high doses in the patient and individuals occupationally exposed (IOE), it is important to evaluate the medical exposures of pediatric individuals due to a greater susceptibility to radiation damage in these individuals who present a rapid metabolism and closer proximity of the organs. In addition, the longer life expectancy in children allows more time for any harmful effects of radiation, such as cancer, to manifest. Because direct dose measurement within the human body is difficult or impractical, the Monte Carlo simulation of radiation transport is a useful tool in estimating dosimetric protection quantities (H T and E) in anthropomorphic phantoms representing the anatomy of the human body. In addition, it is possible to calculate conversion coefficients that relate protection quantities with measurable quantities, such as the kerma-area product (PKA). In this work, we modelled paediatric interventional cardiology scenarios using the MCNPX code and a pair of adult and paediatric hybrid anthropomorphic phantoms (newborn, 1 year and 5 year) to evaluate medical and occupational exposures. The results obtained in this work show conversion coefficients H T /PKA and E/PKA of 5 to 16 times higher than the values obtained in the literature for interventional procedures performed in adult patients. In addition, we estimate the influence of personal protective equipment (lead apron, thyroid shield and lead glasses) on occupational exposures, which contribute to reduction of H T doses in the physician up to 98% (gonads and thyroid), when used.
id UFS-2_530e28e6cdd2b19dda85f48aa00518d8
oai_identifier_str oai:ufs.br:riufs/5271
network_acronym_str UFS-2
network_name_str Repositório Institucional da UFS
repository_id_str
spelling Cavalcante, Fernanda RochaCarvalho Júnior, Albérico Blohem dehttp://lattes.cnpq.br/50764556240575232017-09-26T18:23:58Z2017-09-26T18:23:58Z2017-02-21CAVALCANTE, Fernanda Rocha. Simulação Monte Carlo de cenários de radiologia intervencionista pediátrica no código MCNPX. 2017. 119 f. Tese (Pós-Graduação em Física) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2017.https://ri.ufs.br/handle/riufs/5271Interventional radiology consists of minimally invasive procedures guided by real-time X-ray imaging of a region of the patient to be diagnosed or treated. Since it is a practice that uses ionizing radiation, performing these procedures should follow the three basic principles of radioprotection, which are justification, optimization (medical exposure), and dose limitation (occupational exposure). Interventional procedures in children with congenital heart defects are justified by substituting other high-risk procedures. However, as these procedures are responsible for high doses in the patient and individuals occupationally exposed (IOE), it is important to evaluate the medical exposures of pediatric individuals due to a greater susceptibility to radiation damage in these individuals who present a rapid metabolism and closer proximity of the organs. In addition, the longer life expectancy in children allows more time for any harmful effects of radiation, such as cancer, to manifest. Because direct dose measurement within the human body is difficult or impractical, the Monte Carlo simulation of radiation transport is a useful tool in estimating dosimetric protection quantities (H T and E) in anthropomorphic phantoms representing the anatomy of the human body. In addition, it is possible to calculate conversion coefficients that relate protection quantities with measurable quantities, such as the kerma-area product (PKA). In this work, we modelled paediatric interventional cardiology scenarios using the MCNPX code and a pair of adult and paediatric hybrid anthropomorphic phantoms (newborn, 1 year and 5 year) to evaluate medical and occupational exposures. The results obtained in this work show conversion coefficients H T /PKA and E/PKA of 5 to 16 times higher than the values obtained in the literature for interventional procedures performed in adult patients. In addition, we estimate the influence of personal protective equipment (lead apron, thyroid shield and lead glasses) on occupational exposures, which contribute to reduction of H T doses in the physician up to 98% (gonads and thyroid), when used.A radiologia intervencionista consiste de procedimentos minimamente invasivos guiados por imagens de raios X em tempo real de uma região do paciente a ser diagnosticada ou tratada. Por ser uma prática que utiliza radiação ionizante, a realização destes procedimentos deve seguir os três princípios básicos de radioproteção, que são a justificação, otimização (exposição do paciente) e limitação de dose (exposição do médico). Os procedimentos intervencionistas em crianças com cardiopatias congênitas são justificáveis por substituírem outros procedimentos de alto risco. Entretanto, conforme estes procedimentos são responsáveis por altas doses no paciente, além dos indivíduos ocupacionalmente expostos (IOE), é importante avaliar as exposições médicas de indivíduos pediátricos devido uma maior susceptibilidade de ocorrência de danos provocados pela radiação nestes indivíduos, que apresentam metabolismo rápido e maior proximidade anatômica dos órgãos. Além disso, a maior expectativa de vida das crianças induz uma maior probabilidade de ocorrência de efeitos estocásticos tardios como o câncer. Devido à medição direta da dose dentro do corpo humano ser difícil ou impraticável, a simulação Monte Carlo do transporte de radiação é uma ferramenta útil na estimativa de grandezas dosimétricas de proteção (H T e E) em simuladores antropomórficos que representam a anatomia do corpo humano. Além disso, é possível calcular coeficientes de conversão que relacionam grandezas de proteção com grandezas mensuráveis, como o produto kerma-área (PKA). Neste trabalho, modelamos cenários de cardiologia intervencionista pediátrica utilizando o código MCNPX e uma dupla de simuladores antropomórficos híbridos adulto e pediátrico (recém-nascido, de 1 e 5 anos) para avaliar as exposições médicas e ocupacionais. Os resultados obtidos neste trabalho mostram coeficientes de conversão H T /PKA e E/PKA de 5 a 16 vezes maiores que os valores obtidos na literatura para procedimentos intervencionistas realizados em pacientes adultos. Além disso, estimamos a influência dos equipamentos de proteção individual (avental, óculos plumbíferos e protetor de tireoide) nas exposições ocupacionais, que contribuem para redução das doses H T no médico em até 98% (gônadas e tireoide), quando utilizados.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqapplication/pdfporUniversidade Federal de SergipePós-Graduação em FísicaUFSBrasilFísicaFísica médicaMétodo de Monte CarloRadiologiaRadiologia pediátricaRadiologia médicaSimulação Monte CarloCoeficientes de conversãoProcedimentos intervencionistas pediátricosMonte Carlo simulationDose conversion coefficientsPaediatric interventional proceduresCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICASimulação Monte Carlo de cenários de radiologia intervencionista pediátrica no código MCNPXinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSORIGINALFERNANDA_ROCHA_CAVALCANTE.pdfapplication/pdf4570855https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/5271/1/FERNANDA_ROCHA_CAVALCANTE.pdf4b52f435809c8f112f66f90489d469ddMD51TEXTFERNANDA_ROCHA_CAVALCANTE.pdf.txtFERNANDA_ROCHA_CAVALCANTE.pdf.txtExtracted texttext/plain205681https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/5271/2/FERNANDA_ROCHA_CAVALCANTE.pdf.txt8194cf1f73b67d9e96bde1197808c128MD52THUMBNAILFERNANDA_ROCHA_CAVALCANTE.pdf.jpgFERNANDA_ROCHA_CAVALCANTE.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1371https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/5271/3/FERNANDA_ROCHA_CAVALCANTE.pdf.jpge2f683372a21474d0e6f0c25e1d89328MD53riufs/52712017-11-29 20:26:29.681oai:ufs.br:riufs/5271Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2017-11-29T23:26:29Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false
dc.title.por.fl_str_mv Simulação Monte Carlo de cenários de radiologia intervencionista pediátrica no código MCNPX
title Simulação Monte Carlo de cenários de radiologia intervencionista pediátrica no código MCNPX
spellingShingle Simulação Monte Carlo de cenários de radiologia intervencionista pediátrica no código MCNPX
Cavalcante, Fernanda Rocha
Física
Física médica
Método de Monte Carlo
Radiologia
Radiologia pediátrica
Radiologia médica
Simulação Monte Carlo
Coeficientes de conversão
Procedimentos intervencionistas pediátricos
Monte Carlo simulation
Dose conversion coefficients
Paediatric interventional procedures
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
title_short Simulação Monte Carlo de cenários de radiologia intervencionista pediátrica no código MCNPX
title_full Simulação Monte Carlo de cenários de radiologia intervencionista pediátrica no código MCNPX
title_fullStr Simulação Monte Carlo de cenários de radiologia intervencionista pediátrica no código MCNPX
title_full_unstemmed Simulação Monte Carlo de cenários de radiologia intervencionista pediátrica no código MCNPX
title_sort Simulação Monte Carlo de cenários de radiologia intervencionista pediátrica no código MCNPX
author Cavalcante, Fernanda Rocha
author_facet Cavalcante, Fernanda Rocha
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Cavalcante, Fernanda Rocha
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Carvalho Júnior, Albérico Blohem de
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5076455624057523
contributor_str_mv Carvalho Júnior, Albérico Blohem de
dc.subject.por.fl_str_mv Física
Física médica
Método de Monte Carlo
Radiologia
Radiologia pediátrica
Radiologia médica
Simulação Monte Carlo
Coeficientes de conversão
Procedimentos intervencionistas pediátricos
topic Física
Física médica
Método de Monte Carlo
Radiologia
Radiologia pediátrica
Radiologia médica
Simulação Monte Carlo
Coeficientes de conversão
Procedimentos intervencionistas pediátricos
Monte Carlo simulation
Dose conversion coefficients
Paediatric interventional procedures
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
dc.subject.eng.fl_str_mv Monte Carlo simulation
Dose conversion coefficients
Paediatric interventional procedures
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
description Interventional radiology consists of minimally invasive procedures guided by real-time X-ray imaging of a region of the patient to be diagnosed or treated. Since it is a practice that uses ionizing radiation, performing these procedures should follow the three basic principles of radioprotection, which are justification, optimization (medical exposure), and dose limitation (occupational exposure). Interventional procedures in children with congenital heart defects are justified by substituting other high-risk procedures. However, as these procedures are responsible for high doses in the patient and individuals occupationally exposed (IOE), it is important to evaluate the medical exposures of pediatric individuals due to a greater susceptibility to radiation damage in these individuals who present a rapid metabolism and closer proximity of the organs. In addition, the longer life expectancy in children allows more time for any harmful effects of radiation, such as cancer, to manifest. Because direct dose measurement within the human body is difficult or impractical, the Monte Carlo simulation of radiation transport is a useful tool in estimating dosimetric protection quantities (H T and E) in anthropomorphic phantoms representing the anatomy of the human body. In addition, it is possible to calculate conversion coefficients that relate protection quantities with measurable quantities, such as the kerma-area product (PKA). In this work, we modelled paediatric interventional cardiology scenarios using the MCNPX code and a pair of adult and paediatric hybrid anthropomorphic phantoms (newborn, 1 year and 5 year) to evaluate medical and occupational exposures. The results obtained in this work show conversion coefficients H T /PKA and E/PKA of 5 to 16 times higher than the values obtained in the literature for interventional procedures performed in adult patients. In addition, we estimate the influence of personal protective equipment (lead apron, thyroid shield and lead glasses) on occupational exposures, which contribute to reduction of H T doses in the physician up to 98% (gonads and thyroid), when used.
publishDate 2017
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-09-26T18:23:58Z
dc.date.available.fl_str_mv 2017-09-26T18:23:58Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2017-02-21
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv CAVALCANTE, Fernanda Rocha. Simulação Monte Carlo de cenários de radiologia intervencionista pediátrica no código MCNPX. 2017. 119 f. Tese (Pós-Graduação em Física) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2017.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://ri.ufs.br/handle/riufs/5271
identifier_str_mv CAVALCANTE, Fernanda Rocha. Simulação Monte Carlo de cenários de radiologia intervencionista pediátrica no código MCNPX. 2017. 119 f. Tese (Pós-Graduação em Física) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2017.
url https://ri.ufs.br/handle/riufs/5271
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
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 Universidade Federal de Sergipe
dc.publisher.program.fl_str_mv Pós-Graduação em Física
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFS
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Sergipe
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFS
instname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)
instacron:UFS
instname_str Universidade Federal de Sergipe (UFS)
instacron_str UFS
institution UFS
reponame_str Repositório Institucional da UFS
collection Repositório Institucional da UFS
bitstream.url.fl_str_mv https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/5271/1/FERNANDA_ROCHA_CAVALCANTE.pdf
https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/5271/2/FERNANDA_ROCHA_CAVALCANTE.pdf.txt
https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/5271/3/FERNANDA_ROCHA_CAVALCANTE.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 4b52f435809c8f112f66f90489d469dd
8194cf1f73b67d9e96bde1197808c128
e2f683372a21474d0e6f0c25e1d89328
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@academico.ufs.br
_version_ 1802110670910521344