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

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: FARIAS, Whoody Alem Wanderley Araripe
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
dARK ID: ark:/64986/001300000ct3w
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/53924
Resumo: 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.
id UFPE_ec4d9b620282339cbf05e416f7e9d809
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpe.br:123456789/53924
network_acronym_str UFPE
network_name_str Repositório Institucional da UFPE
repository_id_str 2221
spelling Desenvolvimento de uma plataforma computacional para a geração de fantomas antropomórficos e fontes emissoras de elétronsTecnologias energéticas e nuclearesFantoma de malhas poligonaisModelagem 3DRadioembolizaçãoOs 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.CAPESExposure computational models (ECMs) are computational utilities widely used in the study of radiation physics and computational dosimetry. The objective of MCEs is to reproduce the real exposure scenario as faithfully as possible. They are composed of simulators of the irradiated geometry (phantoms), algorithms for sources emitting ionizing radiation and a Monte Carlo code (MC) responsible for simulating the transport of radiation and evaluating the distribution of energy deposited at sites of interest. The complexity of human anatomy and individual variations make constructing an ECM a challenging task. To create the phantoms that make up the MCES, several methods were developed by the scientific community, such as the creation of phantoms based on mathematical equations, voxel models, but the third generation of phantoms, called Boundary Representation - BREP), allows you to combine flexibility and anatomical realism of both generations. In this dissertation, a computational platform (PC) was developed that uses the Blender software and the PHantoms Manufacturing (PHAMA) add-on to create and edit anthropomorphic phantoms and generate data for ionizing radiation source algorithms. PHAMA tools were used to edit the anatomy of the Male Adult with Macro Circulation and Lymphatic Vessels Phantom (MARTIN) phantom and characterize a source of Yttrium-90 (Y-90). The PC also allows the reading and editing of files common to 3D modeling software, the conversion of Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) images into BREP phantoms and the voxelization of these phantoms for coupling to MC codes.Universidade Federal de PernambucoUFPEBrasilPrograma de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e NuclearLIMA, Fernando Roberto de AndradeBARROS, Vinicius Saito Monteiro deVIEIRA, José Wilsonhttp://lattes.cnpq.br/0665044075255119http://lattes.cnpq.br/9870663748100803http://lattes.cnpq.br/5586454739210184http://lattes.cnpq.br/8985375427502337FARIAS, Whoody Alem Wanderley Araripe2023-12-05T14:23:34Z2023-12-05T14:23:34Z2023-07-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfFARIAS, Whoody Alem Wanderley Araripe. Desenvolvimento de uma plataforma computacional para a geração de fantomas antropomórficos e fontes emissoras de elétrons. 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Energéticas e Nucleares) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2023.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/53924ark:/64986/001300000ct3wporAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPE2024-01-05T05:28:54Zoai:repositorio.ufpe.br:123456789/53924Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212024-01-05T05:28:54Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de uma plataforma computacional para a geração de fantomas antropomórficos e fontes emissoras de elétrons
title Desenvolvimento de uma plataforma computacional para a geração de fantomas antropomórficos e fontes emissoras de elétrons
spellingShingle Desenvolvimento de uma plataforma computacional para a geração de fantomas antropomórficos e fontes emissoras de elétrons
FARIAS, Whoody Alem Wanderley Araripe
Tecnologias energéticas e nucleares
Fantoma de malhas poligonais
Modelagem 3D
Radioembolização
title_short Desenvolvimento de uma plataforma computacional para a geração de fantomas antropomórficos e fontes emissoras de elétrons
title_full Desenvolvimento de uma plataforma computacional para a geração de fantomas antropomórficos e fontes emissoras de elétrons
title_fullStr Desenvolvimento de uma plataforma computacional para a geração de fantomas antropomórficos e fontes emissoras de elétrons
title_full_unstemmed Desenvolvimento de uma plataforma computacional para a geração de fantomas antropomórficos e fontes emissoras de elétrons
title_sort Desenvolvimento de uma plataforma computacional para a geração de fantomas antropomórficos e fontes emissoras de elétrons
author FARIAS, Whoody Alem Wanderley Araripe
author_facet FARIAS, Whoody Alem Wanderley Araripe
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv LIMA, Fernando Roberto de Andrade
BARROS, Vinicius Saito Monteiro de
VIEIRA, José Wilson
http://lattes.cnpq.br/0665044075255119
http://lattes.cnpq.br/9870663748100803
http://lattes.cnpq.br/5586454739210184
http://lattes.cnpq.br/8985375427502337
dc.contributor.author.fl_str_mv FARIAS, Whoody Alem Wanderley Araripe
dc.subject.por.fl_str_mv Tecnologias energéticas e nucleares
Fantoma de malhas poligonais
Modelagem 3D
Radioembolização
topic Tecnologias energéticas e nucleares
Fantoma de malhas poligonais
Modelagem 3D
Radioembolização
description 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.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-12-05T14:23:34Z
2023-12-05T14:23:34Z
2023-07-20
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 FARIAS, Whoody Alem Wanderley Araripe. Desenvolvimento de uma plataforma computacional para a geração de fantomas antropomórficos e fontes emissoras de elétrons. 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Energéticas e Nucleares) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2023.
https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/53924
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/64986/001300000ct3w
identifier_str_mv FARIAS, Whoody Alem Wanderley Araripe. Desenvolvimento de uma plataforma computacional para a geração de fantomas antropomórficos e fontes emissoras de elétrons. 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Energéticas e Nucleares) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2023.
ark:/64986/001300000ct3w
url https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/53924
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Pernambuco
UFPE
Brasil
Programa de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e Nuclear
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Pernambuco
UFPE
Brasil
Programa de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e Nuclear
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPE
instname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
instacron:UFPE
instname_str Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
instacron_str UFPE
institution UFPE
reponame_str Repositório Institucional da UFPE
collection Repositório Institucional da UFPE
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
repository.mail.fl_str_mv attena@ufpe.br
_version_ 1846272452796088320