Cálculo da dose absorvida na cartilagem articular do joelho devido à Radiossinoviortese utilizando simulação Monte Carlo

The patient-specific internal dosimetry in Radiosynoviorthese (RSV), used in this study, is based on the estimation of the energy deposited in the cartilage using Monte Carlo simulation, considering the anatomy and biodistribution of the injected Yttrium-90 Hydroxyapatite in the knee joint. For this purpose, it was necessary to develop a method based on the application of the real image of the synovial joint, including bone, articular cartilage and synovium, obtained through the 3D Magnetic Resonance Imaging (MRI) of two patients submitted to knee RSV in HUCFF / UFRJ. This research project aims to calculate the dose absorbed in the patellar, femoral and tibial cartilage by Monte Carlo with the GATE code due to knee RSV. To do this, the following tasks were performed: synovial joint modeling by segmentation of MRI images of two patients with different hemophilic arthropathy-related lesions using 3D Slicer, using the Monte Carlo method - GATE code version 7.1 - for simulation in the anatomical model constructed of the knee joint, and finally, the use of a programming routine in MATLAB environment for the elaboration of dose-volume histograms. The results obtained provided indications for a more realistic and individualized knowledge of the dose and its distribution in the cartilages of patients submitted to RSV in the knee, thus contributing to a better evaluation and understanding of what occurs with the cartilages and with the treatment itself.A dosimetria interna paciente-específico em Radiossinoviortese (RSV), utilizada neste trabalho, baseia-se na estimativa da energia depositada na cartilagem utilizando simulação por Monte Carlo, considerando a anatomia e biodistribuição da Hidroxiapatita marcada com Ítrio-90 injetada na articulação do joelho. Para este propósito, foi necessário desenvolver um método baseado na aplicação da imagem real da articulação sinovial, incluindo osso, cartilagem articular e sinóvia, obtida através das imagens de Ressonância Magnética (RM) em 3D de dois pacientes submetidos à RSV de joelho no HUCFF/UFRJ. Este projeto de pesquisa tem como objetivo calcular a dose absorvida na cartilagem patelar, femoral e tibial por Monte Carlo com o código GATE devido à RSV de joelho. Para tal, foram realizadas as seguintes tarefas: modelagem da articulação sinovial a partir de segmentação das imagens de RM de dois pacientes com diferentes lesões relacionadas à artropatia hemofílica usando o 3D Slicer, utilização do método de Monte Carlo - código GATE versão 7.1 - para simulação no modelo anatômico construído da articulação do joelho, e finalmente, a utilização de uma rotina de programação em ambiente MATLAB para elaboração dos histogramas dose-volume. Os resultados obtidos forneceram indícios para o conhecimento, de uma forma mais realística e individualizada, da dose e sua distribuição nas cartilagens dos pacientes submetidos à RSV em joelho, contribuindo assim com uma melhor avaliação e compreensão do que ocorre com as cartilagens e com o próprio tratamento