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

Abstract

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.