Desenvolvimento de objeto simulador 3D para dosimetria em mamografia digital

Abstract

A mamografia digital é um exame fundamental para o rastreamento do câncer de mama, mas exige rigoroso controle da dose absorvida devido à radiossensibilidade do tecido glandular. Objetos simuladores (phantoms) são amplamente empregados para caracterizar a distribuição de dose em profundidade e validar protocolos clínicos, sendo tradicionalmente confeccionados em PMMA, que possui limitações na reprodução das propriedades radiológicas da mama. A impressão 3D surge como alternativa promissora, permitindo o uso de polímeros como o acrilonitrila butadieno estireno (ABS) e o polietileno tereftalato glicol-modificado (PETG), com densidades e coeficientes de atenuação próximos aos tecidos mamários. Neste trabalho, ABS e PETG foram caracterizados experimentalmente quanto à densidade e ao coeficiente de atenuação linear (μ), sendo comparados a valores de referência para tecidos adiposo, glandular e pele. A dosimetria foi realizada com CaSO4:Dy, avaliado em termos de repetibilidade, uniformidade, dependência energética e curva de calibração, confirmando sua aplicabilidade em baixas doses, típicas de mamografia. Simuladores modulares homogêneos e heterogêneos foram irradiados sob diferentes energias e doses, e a distribuição da radiação em profundidade foi obtida por meio dos TLDs e de simulações Monte Carlo com o código Geant4. Os resultados mostraram que o ABS se aproxima do comportamento do tecido adiposo, enquanto o PETG reproduz mais fielmente os tecidos glandular e pele. A densidade de preenchimento influenciou diretamente o valor de μ. Nos simuladores homogêneos observou-se maior penetração da radiação no ABS e maior absorção no PETG, especialmente na qualidade de radiação RQA-M2. Nos simuladores heterogêneos, a distribuição da dose refletiu a composição e disposição relativa dos materiais. As simulações computacionais apresentaram boa concordância com os dados experimentais, validando a metodologia. Conclui-se que a integração entre impressão 3D e simulação Monte Carlo representa estratégia eficaz para o desenvolvimento de simuladores personalizados em mamografia, com potencial aplicação em controle de qualidade, calibração de sistemas e otimização de protocolos clínicos.