Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.14/15659
Título: Radionuclide therapy in nuclear medicine : applying Monte Carlo simulation to investigate Bremsstrahlung imaging with a gamma camera
Autor: Mendonça, Catarina Ramos de
Orientador: Cullum, Ian
Pires, Rui Jorge Correia Mendes Alves
Palavras-chave: Radionuclide Therapy
Bremsstrahlung photons
Monte Carlo Simulation
EGSnrc
Terapia com Radionuclideos
Fotões Bremsstrahlung
Simulação de Monte Carlo
Data de Defesa: 25-Jul-2013
Resumo: Radionuclide therapy is an innovative treatment in nuclear medicine that uses unsealed sources to treat some specific tumours in the human body. With an increasing interest in this modality, some efforts have been done to improve this field in nuclear medicine, such as the radiopharmaceuticals administered or the components of the imaging equipment. Pure beta emitters are the radionuclides most used in radionuclide therapy. They are described to have extremely high potential in the treatment of malignant and non-malignant disorders. The energy of these radionuclides is absorbed close to the target site due to its low range (few mm in tissue). The problem is the impossibility of imaging their uptake in the interest places since there are no gamma rays emissions and the beta radiation is impossible to detect externally. As a result, the only radiation capable to be perceived by the gamma camera is the bremsstrahlung photons produced when an accelerate beta particle passes close to the atomic nucleus and is deflected towards it. The detection of these photons is relevant for dosimetric purposes, in order to detect the real uptake of the radionuclide and hence to know the absorbed dose in the patient. Thus, the current dissertation reports a study about bremsstrahlung characteristics by using a Monte Carlo simulation. The study attempts to realise in what way the bremsstrahlung photons are produced in different types of biological materials, using different beta particles energies. The simulator used was the EGSnrc (Electron Gamma Shower) system (V4 2.3.2), a package for Monte Carlo simulations. The programs were written in Mortran language and compiled to Fortran. With this study, an additional aim was to obtain a strong knowledge on EGSnrc system and to be able to modify and produce a wide range of different simulations in different physical conditions. In order to understand the bremsstrahlung photons several simulations were performed, in different media and with different energies of beta particles emissions. Future work should be necessary in order to relate the bremsstrahlung photons understanding with the gamma camera components. The aim will be to improve the bremsstrahlung imaging and hence gathering realistic dosimetric data for the pure beta emitters.
A terapia com radionuclídeos é um tratamento inovador em medicina nuclear, o qual utiliza fontes não seladas para tratar tumores específicos no corpo humano. Com o crescente interesse por esta especialidade terapêutica, alguns esforços têm sido feitos para melhorar este campo da medicine nuclear, nomeadamente através dos radiofármacos administrados ou na tecnologia dos equipamentos de imagiologia. Os emissores beta puros (electrões) são os radionuclídeos mais utlizados nesta terapia. São descritos na literatura como os que apresentam um elevado potencial no tratamento de doenças malignas e benignas, uma vez que a energia destes radionuclídeos é absorvida perto do local alvo (poucos mm de alcance nos tecidos). O problema da utilização de beta puros reside na impossibilidade de se formar uma imagem médica, uma vez que estes radionuclídeos não emitem qualquer radiação gama. Como resultado, a única radiação capaz de ser detectada pela câmara gama são os fotões bremsstrahlung (radiação de travagem), produzidos quando ocorre uma desaceleração e deflexão dos electrões acelerados quando estes passam perto dos núcleos atómicos. A detecção de bremsstrahlung é muito importante para fins dosimétricos, dado que permite conhecer a verdadeira dose absorvida pelo paciente. A presente dissertação tem como principal objectivo estudar as características dos fotões bremsstrahlung, através da utilização de um simulador Monte Carlo - EGSnrc (Electron Gamma Shower). Pretende-se compreender de que forma os fotões bremsstrahlung são produzidos no interior de diferentes tipos de materiais biológicos, utilizando partículas beta de diferentes energias. Os códigos foram programados em linguagem Mortran e compilados para Fortran. Pretende-se também obter um forte conhecimento sobre o sistema usado, de forma a ser possível produzir qualquer tipo de simulação para diferentes condições físicas. Torna-se necessário prosseguir este trabalho, a fim de se relacionar as características dos fotões bremsstrahlung com os componentes da câmara gama. O objectivo será melhorar as imagens criadas por fotões bremsstrahlung e, portanto, reunir dados dosimétricos realistas para os emissores beta puros.
URI: http://hdl.handle.net/10400.14/15659
Aparece nas colecções:FE - Dissertações de Mestrado / Master Dissertations
R - Dissertações de Mestrado / Master Dissertations

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