Tese

Desenvolvimento de objetos simuladores para imagens de pulmão e mama utilizando técnicas de impressão 3D (2025)

• Authors:
  • Rocha, Raphael Moratta Vieira
  • Costa, Paulo Roberto (Orientador)
• Autor USP: ROCHA, RAPHAEL MORATTA VIEIRA - IF
• Unidade: IF
• Sigla do Departamento: FNC
• DOI: 10.11606/D.43.2025.tde-10032025-172109
• Subjects: FÍSICA MÉDICA; SIMULAÇÃO; TOMOGRAFIA; MAMOGRAFIA; IMPRESSÃO 3-D; MANUFATURA ADITIVA
• Keywords: ADDITIVE MANUFACTURING; COMPUTED TOMOGRAPHY; MAMMOGRAPHY; OBJETOS SIMULADORES; PHANTOMS; TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
• Agências de fomento:
  • Financiamento CNPq
• Language: Português
• Abstract: Objetos simuladores (phantoms) são dispositivos destinados a simular a interação do corpo humano com a radiação ionizante, sendo utilizados por físicos médicos e radiologistas em hospitais e instituições de pesquisa há décadas. No entanto, os phantoms disponíveis comercialmente são de alto custo, importados, fabricados com materiais proprietários e de difícil aquisição. Nos últimos dez anos, a popularização da impressão 3D por deposição de filamento fundido (FDM) despertou o interesse de pesquisadores no desenvolvimento de phantoms realistas, específicos para pacientes e de baixo custo, utilizando materiais com propriedades radiológicas semelhantes aos órgãos e tecidos do corpo humano. Esta pesquisa teve como objetivo produzir protótipos de objetos simuladores de mama e pulmão com características radiológicas e morfológicas específicas para cada paciente, utilizando técnicas de impressão 3D FDM. Para isso, foram avaliados os coeficientes de atenuação linear dos materiais comumente utilizados em impressão 3D, como PLA e TPU, na busca de materiais com propriedades radiológicas semelhantes às encontradas nos tecidos mamário e pulmonar. Imagens clínicas de tomografia computadorizada de tórax e imagens de mamografia geradas computacionalmente foram segmentadas para gerar modelos 3D do tecido glandular mamário, da árvore brônquica e da pleura pulmonar, que posteriormente foram impressos por FDM.Os coeficientes de atenuação linear dos materiais, quando comparados aos coeficientes dos tecidos, demonstraram uma diferença percentual média inferior a 10% para quatro de sete materiais analisados. A segmentação das imagens clínicas resultou em modelos 3D dos tecidos de interesse, que foram impressos e combinados com materiais de baixo custo, como parafina de vela e cera de coco, criando protótipos de phantoms antropomórficos de mama e pulmão. Os protótipos foram submetidos a imagem de tomografia e mamografia, onde suas dimensões, morfologia e valores de HU foram analisados. Os resultados mostraram uma correspondência morfológica e diferença de contraste com as imagens de origem. Os protótipos de phantoms produzidos neste estudo oferecem uma solução de baixo custo e incentivam o desenvolvimento nacional, beneficiando tanto o mercado quanto a pesquisa no Brasil
• Imprenta:
  • Publisher place: São Paulo
  • Date published: 2025
• Data da defesa: 10.02.2025

Informações sobre o DOI: 10.11606/D.43.2025.tde-10032025-172109 (Fonte: oaDOI API)
• Este periódico é de acesso aberto
• Este artigo é de acesso aberto
• URL de acesso aberto
• Cor do Acesso Aberto: gold
• Licença: cc-by-nc-sa

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How to cite

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• ABNT

  ROCHA, Raphael Moratta Vieira. Desenvolvimento de objetos simuladores para imagens de pulmão e mama utilizando técnicas de impressão 3D. 2025. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-10032025-172109/. Acesso em: 31 dez. 2025.

• APA

  Rocha, R. M. V. (2025). Desenvolvimento de objetos simuladores para imagens de pulmão e mama utilizando técnicas de impressão 3D (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-10032025-172109/

• NLM

  Rocha RMV. Desenvolvimento de objetos simuladores para imagens de pulmão e mama utilizando técnicas de impressão 3D [Internet]. 2025 ;[citado 2025 dez. 31 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-10032025-172109/

• Vancouver

  Rocha RMV. Desenvolvimento de objetos simuladores para imagens de pulmão e mama utilizando técnicas de impressão 3D [Internet]. 2025 ;[citado 2025 dez. 31 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-10032025-172109/

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