Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10451/15531
Título: Carbon ion radiography and tomography: a Monte Carlo study
Autor: Marcelos, Tiago Miguel dos Santos
Orientador: Maximilians, Katia Parodi da Ludwig
Peralta, Luís Filipe dos Santos Garcia, 1961-
Palavras-chave: Monte Carlo
Terapia com iões
Imagiologia de transmissão
Radiografia com iões
Tomografia com iões
Teses de mestrado - 2014
Data de Defesa: 2014
Resumo: A importância das técnicas de imagiologia em terapia com iões tem vindo a crescer, seja no planeamento ou durante a monotorização do tratamento. Nesta tese é apresentado um estudo Monte Carlo que suporta um protótipo de um detector para radiografia e tomografia com iões de carbono. Este detector dedicado, desenvolvido pelo GSI Darmstadt e pela Universidade de Heidelberg, é constituído por 61 câmaras de ionização e foi construído e testado experimentalmente. A sua aplicação em imagiologia de transmissão com iões de carbono foi investigada e os primeiros resultados mostraram o seu potencial como uma técnica alternativa que oferece uma baixa dose depositada. Embora a viabilidade da radiografia com iões de carbono tenha sido demonstrada e resultados encorajadores tenham sido obtidos, existe ainda a necessidade de continuar a investigar e responder às questões que se mantêm abertas. O objectivo final desta tese é o de desenvolver uma ferramenta fiável, baseada em Monte Carlo, que nos permita investigar alguns detalhes da imagiologia de transmissão com iões de carbono que são difíceis e/ou que demoram muito tempo para explorar experimentalmente. Ao mesmo tempo queremos que esta ferramenta suporte e complemente os trabalhos experimentais. Em suma, os resultados desta tese demonstram o grande potencial da imagiologia com iões de carbono visto que conseguimos obter radiografias e tomografias depositando uma dose baixa, 0.05 mGy e 17.47 mGy, respectivamente, mas mantendo a qualidade das imagens.
Imaging techniques play an increasingly important role for treatment planning and insitu monitoring in ion beam therapy. In this thesis, a Monte Carlo study was performed in order to support a prototype detector for carbon ion radiography and tomography. The dedicated prototype detector, developed by GSI Darmstadt and the Heidelberg University Clinic on the basis of a stack of 61 ionizations chambers, was assembled and tested experimentally. Its applicability to carbon ion based transmission imaging was investigated and the first results showed the potential of carbon ion radiography as an attractive low dose imaging modality. Although the feasibility of carbon radiography was demonstrated and encouraging results were obtained, it is necessary to investigate some of the still open questions. The ultimate goal of the Monte Carlo simulations in this work is to develop a reliable tool to investigate some details related to ion transmission imaging applications that are difficult or time consuming to explore experimentally. At the same time, we want to support and complement the experimental work. Overall, the findings of this thesis support the large potential of carbon ion radiography and tomography. We achieved low dose radiographies, 0.05 mGy, and low dose tomographies, 17.47 mGy, while maintaining the image quality.
Descrição: Tese de mestrado integrado em Engenharia Biomédica e Biofísica, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2014
URI: http://hdl.handle.net/10451/15531
Designação: Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica e Biofísica
Aparece nas colecções:FC - Dissertações de Mestrado

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