Desenvolvimento de objetos simuladores para imagens de pulmão e mama utilizando técnicas de impressão 3D (2025)
- Authors:
- 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:
- 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:
- Data da defesa: 10.02.2025
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
- Acessar versão aberta:
-
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://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-10032025-172109/. Acesso em: 09 abr. 2026. -
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://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 2026 abr. 09 ] Available from: https://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 2026 abr. 09 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-10032025-172109/
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