Publicação: Avaliação dosimétrica em profissionais durante o procedimento de Nefrolitotomia Percutânea utilizando simulação Monte Carlo
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::BIOENGENHARIA::MODELAGEM DE SISTEMAS BIOLOGICOS, CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NUCLEAR::APLICACOES DE RADIOISOTOPOS::INSTRUMENTACAO PARA MEDIDA E CONTROLE DE RADIACAO
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Resumo
Este trabalho tem como finalidade avaliar as doses de radiação que os profissionais recebem
durante o procedimento de nefrolitotomia percutânea, que consiste na retirada de pedras nos
rins com o auxílio da radiologia intervencionista. O estudo das doses foi feito com o uso de
simulação computacional, neste caso foi utilizado o método de simulação Monte Carlo. Foram
construídos cenários utilizando o código Monte Carlo N-Particle Transport (MCNP), versão
6.2, de um procedimento de nefrolitotomia percutânea para as projeções Anteroposterior (AP),
oblíqua anterior direita, 30°
(RAO30) e oblíqua anterior esquerda, 30°
(LAO30). Neste trabalho
foram utilizados objetos simuladores antropomórficos computacionais, sendo dois pacientes
com índice de massa corporal (IMC) diferentes (M10_H10 e M90_H90), para analisar a
influência de pacientes com IMC diferentes na contribuição da radiação espalhada que chega
no médico principal e no assistente, que foram representados pelo objeto simulador MASH3.
A análise contou com uso de equipamentos de proteção individuais e coletivos, a fim de estudar
o quão eficazes esses equipamentos de proteção são para redução das doses recebidas pelos
profissionais no procedimento em estudo. A tensão utilizada para todos os cenários foi 70 kV,
o tamanho de campo foi 11 cm × 11 cm, o produto kerma-área experimental utilizado foi
27 Gy.cm² e o equipamento de raios X modelado foi o Siemens SIREMOBIL Compact L. As
doses efetivas obtidas para o médico principal variaram em um intervalo de 0,92 µSv a 2,32 µSv
com o uso de equipamentos de proteção individuais e coletivos para os cenários com as três
projeções e os diferentes pacientes. Já sem o uso de equipamentos de proteção os valores das
doses efetivas variaram de 17,8 µSv a 41,4 µSv. Houve uma redução de até 95% no valor de
dose efetiva para o médico principal com uso de equipamentos de proteção contra a radiação.
Os órgãos que obtiveram os maiores valores de doses equivalentes para o médico principal
foram o cristalino, os olhos, a pele, a medula óssea (vermelha) e o estômago. As doses
equivalentes encontradas para os olhos do médico principal foram reduzidas com o uso de
equipamentos de proteção individuais e coletivos em até 95%, as quais variaram entre 172 µSv
e 393 µSv. Além disso, o uso do biombo de chumbo no lado esquerdo do médico principal
reduziu a dose equivalente nos olhos em até 21%. As doses equivalentes encontradas para o
cérebro do médico principal variaram de 0,258 µSv a 0,751 µSv com o uso de equipamentos
de proteção individuais e coletivos, sendo estes responsáveis por uma redução de 86,5% nos
valores das doses equivalentes do cérebro. Foi observado que as projeções oblíquas
aumentaram a dose de radiação recebida pelos profissionais. Comparando as doses efetivas da
projeção oblíqua LAO30, com a projeção AP, observou-se que a projeção AP apresentou uma
redução de até 51% nos valores de doses.
Abstract
This study aims to evaluate the radiation doses that professionals receive during the
percutaneous nephrolithotomy procedure, which consists of removing kidney stones with the
help of interventional radiology. The dose study was carried out using computer simulation, in
this case the Monte Carlo simulation method was used. Scenarios were constructed using the
Monte Carlo N-Particle Transport (MCNP), version 6.2, of a percutaneous nephrolithotomy
procedure for the anteroposterior (AP), right anterior oblique, 30°
(RAO30) and left anterior
oblique, 30°
(LAO30) projections. In this work, virtual anthropomorphic phantoms were used,
including two patients with different body mass indexes (M10_H10 and M90_H90) to analyze
the influence of different body mass index (BMI) on the scattered radiation to the main and
assistant physicians, which were represented with the MASH3 virtual phantom. The analysis
included the use of individual and collective protective equipment, to study how effective this
protective equipment is in reducing the doses received by professionals. The tube voltage used
for all scenarios was 70 kV, the field size was 11 × 11 cm, the experimental kerma-area product
used was 27 Gy.cm² and the modeled X-ray equipment was the Siemens SIREMOBIL Compact
L. The effective doses obtained for the main physician varied within a range of 0.92 µSv to
2.32 µSv with the use of personal and collective protective equipment for the scenarios with
the three projections and different patients. Without the use of protective equipment, the
effective dose values ranged from 17.8 µSv to 41.4 µSv. There was a reduction of up to 95%
in the effective dose to the main physician with the use of radiation protection equipment. The
organs that obtained the highest equivalent dose values to the main physician were the eye lens,
eyes, skin, bone marrow (red) and stomach. The equivalent doses found for the principal
physician's eyes were reduced by up to 95% with the use of individual and collective protective
equipment, ranging from 172 µSv to 393 µSv, and the use of the lead screen on the physician's
left side reduced the equivalent dose in the eyes by up to 21%. The equivalent doses found for
the main phycisian's brain varied from 0.258 to 0.751 µSv with the use of personal and
collective protective equipment, that reduced doses by 86.5%. It was observed that oblique
projections increased the radiation dose received by professionals. Comparing the effective
doses of the LAO30 with the AP projection, it was observed that the AP projection showed a
reduction of up to 51% in dose values.
Palavras-chave
Dosimetria, Dosimetry, Monte Carlo, Monte Carlo, Cálculos renais, Kidney stones, Nefrolitotomia Percutânea, Percutaneous Nephrolithotomy
Citação
OLIVEIRA, Evelyn Lemos de. Avaliação dosimétrica em profissionais durante o procedimento de
Nefrolitotomia Percutânea utilizando simulação Monte Carlo. 2024. 63 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.482.