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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-4035-9443
Document type: Tese
Access type: Acesso Embargado
Title: Desenvolvimento e validação de um software para estudo de dosimetria numérica com os objetos simuladores da Publicação 145 da ICRP
Alternate title (s): Development and validation of a software tool for numerical dosimetry studies using the computational phantoms from ICRP publication 145
Author: Coutinho Júnior, Válter José
First Advisor: Neves, Lucio Pereira
First member of the Committee: Galeano, Diego Castanon
Second member of the Committee: Souza, Divanizia do Nascimento
Third member of the Committee: Potiens, Maria da Penha Albuquerque
Fourth member of the Committee: Santos, William de Souza
Summary: A resolução dos objetos simuladores antropomórficos virtuais aumentou ao longo dos anos, permitindo uma reprodução mais confiável do corpo humano. Os objetos simuladores de referência (MRCPs) da Publicação 145 da ICRP são uma evolução dos objetos da Publicação 110 da ICRP e agora estão disponíveis em malhas poligonais. O uso de MRCPs em pesquisas de dosimetria numérica abre novas possibilidades com o uso de ferramentas de edição 3D. A análise dos resultados das simulações no MCNP utilizando esses objetos simuladores pode ser demorada e sujeita a erros devido à grande quantidade de dados e aos diversos cálculos necessários para obter a dose depositada em um determinado órgão. Este trabalho propõe e descreve o desenvolvimento e a validação de um procedimento para o estudo de dosimetria numérica utilizando MRCPs e conclui com a criação de um software chamado DoseCV para auxiliar no processamento dos dados de saída das simulações do MCNP. O software POLY2TET foi utilizado para tetraedrizar os MRCPs e criar um cenário padrão de simulação equivalente aos apresentados nas Publicações 116 e 145 da ICRP. O uso do POLY2TET foi validado pela obtenção de dados de coeficiente de dose (DC) semelhantes aos do artigo que apresentou o POLY2TET. O uso de MRCPs em simulações com MCNP e o processamento de dados com o DoseCV foram validados comparando os valores de coeficiente de dose (DC, em pGy.cm²) da Publicação 116 da ICRP para os tecidos-alvo dos MRCPs, que foram expostos aos mesmos cenários da Publicação. De modo geral, considerando os DCs encontrados para as seis energias simuladas, obteve-se um erro inferior a 5% para 89% dos tecidos-alvo do MRCP-AF e 77% do MRCP-AM. Na primeira versão, o DoseCV converte dados de tally em coeficiente de dose (DC), coeficiente de conversão de dose equivalente (CC[Hᴛ]), coeficiente de conversão de dose efetiva (CC[E]), dose equivalente (H󠁴ᴛ) e dose efetiva (E). O uso do DoseCV provou ser uma ferramenta eficaz para o processamento de dados das simulações do MCNP.
Abstract: The resolution of virtual anthropomorphic simulator objects has increased over the years, allowing for a more reliable reproduction of the human body. The ICRP Publication 145 reference simulator objects (MRCPs) are an evolution of ICRP Publication 110 objects and are now available in polygonal meshes. Using MRCPs in numerical dosimetry research opens new possibilities using 3D editing tools. Analyzing the results of simulations in MCNP using these simulator objects can be time-consuming and prone to errors owing to the amount of data and various calculations required to obtain the dose deposited in a given organ. This work proposes and describes the development and validation of a procedure for studying numerical dosimetry using MRCPs and concludes with the creation of a software called DoseCV to help process the output data from MCNP simulations. POLY2TET software was used to tetrahedralize the MRCPs and create a standard simulation scenario equivalent to those presented in ICRP Publications 116 and 145. The use of POLY2TET was validated by obtaining dose coefficient (DC) data like those in the article presenting POLY2TET. The use of MRCPs in simulations using MCNP and data processing using DoseCV was validated by comparing the DC values (pGy.cm²) from ICRP Publication 116 for the target tissues of the MRCPs, which were exposed to the same scenarios as the Publications. In general, considering the DCs found for the six simulated energies, an error of less than 5% was obtained for 88.9% of the target tissues of MRCP-AF and 76.7% of MRCP-AM. In the first version, DoseCV converts tally data into a dose coefficient (DC), equivalent dose conversion coefficient (CC[Hᴛ]), effective dose conversion coefficient (CC[E]), equivalent dose (Hᴛ), and effective dose (E). The use of DoseCV proved to be an effective tool for processing data from the MCNP simulations.
Keywords: Engenharia Biomédica
MCNP
DoseCV
MRCP
dosimetria numérica
numerical dosimetry
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA
Subject: Engenharia biomédica
Computação - Matemática
Processamento de dados
Simulação (Computadores)
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Biomédica
Quote: COUTINHO JÚNIOR, Válter José. Desenvolvimento e validação de um software para estudo de dosimetria numérica com os objetos simuladores da Publicação 145 da ICRP. 2025. 88 f. Tese (Doutorado em Engenharia Biomédica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.145.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.145
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/45259
Date of defense: 28-Feb-2025
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.
Appears in Collections:TESE - Engenharia Biomédica

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