Desenvolvimento de uma plataforma computacional para a geração de fantomas antropomórficos e fontes emissoras de elétrons

Abstract

Os modelos computacionais de exposição (MCEs) são utilitários computacionais amplamente utilizados no estudo da física das radiações e da dosimetria computacional. O objetivo dos MCEs é reproduzir com a maior fidelidade possível o cenário real de exposição. Eles são compostos por simuladores da geometria irradiada (fantomas), algoritmos de fontes emissoras de radiações ionizantes e um código Monte Carlo (MC) responsável por simular o transporte da radiação e avaliar a distribuição da energia depositada nos sítios de interesse. A complexidade da anatomia humana e as variações individuais tornam a construção de um MCE uma tarefa desafiadora. Para a criação dos fantomas que compõem os MCES, diversos métodos foram desenvolvidos pela comunidade científica, como a criação de fantomas baseados em equações matemáticas, modelos de voxels, mas a terceira geração de fantomas, chamada de representação por fronteiras (Boundary Representation - BREP), permite combinar flexibilidade e realismo anatômico das duas gerações. Nesta dissertação, foi desenvolvida uma plataforma computacional (PC) que usa o software Blender e o add-on PHantoms Manufacturing (PHAMA) para criar e editar fantomas antropomórficos e gerar dados para algoritmos de fontes de radiações ionizantes. Ferramentas do PHAMA foram usadas para editar a anatomia do fantoma Male Adult with Macro Circulation and Lymphatic Vessels Phantom (MARTIN) e caracterizar uma fonte de Ítrio-90 (Y-90). A PC também permite a leitura e edição de arquivos comuns a softwares de modelagem 3D, a conversão de imagens Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) em fantomas BREP e a voxelização desses fantomas para acoplamento a códigos MC.