dc.contributor.author | Palamoni, Otávio Perez | |
dc.date.accessioned | 2022-05-04T23:46:08Z | |
dc.date.available | 2022-05-04T23:46:08Z | |
dc.date.issued | 2021-11-26 | |
dc.identifier.citation | PALAMONI, Otávio Perez. Simulações de Monte Carlo para estudar a propagação da luz através da pele de diferentes fototipos. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16033. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16033 | |
dc.description.abstract | In the last years, there has been an increase in interest in using light as a treatment, and
it has been shown that this is a great alternative to more traditional treatments. Due to
the complex nature of photons, it is important to consider the many characteristics of the
tissue because every interaction will affect the photons in some way; so it is important to
understand how these characteristics affect how a photon interacts with the tissue and if
it has any negative effects on the treatment. In this study, we investigated how different
melanin concentration affects the propagation of light inside the tissue. A six-layer tissue
was created using pymcx, a Python interface for Monte Carlo Extreme; the tissue model
was adapted from LaRochelle et al.(1), but the first layer was disregarded due to being
too thin and having a low absorption coefficient. The optical properties were obtained
by LaRochelle et al.(1), only the absorption coefficient of the living epidermis that was
calculated using the wavelength, concentration of melanin, eumelanin pheomelanin ratio,
and other parameters. In our simulation, we varied the melanin concentration from 0% to
50% to include all phototypes previewed in the Fitzpatrick scale, and we also evaluated
the effects in four different wavelengths, being 410 nm, 630 nm, 780 nm, 850 nm. With
analysis of the results we were able to see a significant difference in the light propagation,
as in higher melanin concentrations the lower intensity in deeper layers, this effect is even
more valuable in higher wavelengths due to its “penetration power”. We believe that by
increasing the melanin concentration, the living epidermis absorption coefficient increase,
thus absorbing more energy in the first layer, leaving less energy available to deeper ones. | eng |
dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Monte Carlo | por |
dc.subject | Pele | por |
dc.subject | Fótons | por |
dc.subject | Melanina | por |
dc.subject | Phototherapy | eng |
dc.subject | Phototype | eng |
dc.subject | Light dosimetry | eng |
dc.title | Simulações de Monte Carlo para estudar a propagação da luz através da pele de diferentes fototipos | por |
dc.title.alternative | Monte Carlo simulations to study the propagation of light through the skin of different phototypes | eng |
dc.type | TCC | por |
dc.contributor.advisor1 | Castelano, Leonardo Kleber | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1397190485811267 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Fortunato, Thereza Cury | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6735240629855716 | por |
dc.description.resumo | Nos últimos anos, há um aumento do interesse pelo uso da luz como tratamento, a qual tem
se mostrado uma ótima alternativa aos tratamentos mais tradicionais. Devido à natureza
complexa dos fótons, é importante considerar as muitas características do tecido, porque
cada interação afetará os fótons de alguma forma; e assim, é importante entender como essas
características afetam a forma como um fóton interage com o tecido e se isso tem algum
efeito negativo no tratamento. Neste estudo, investigamos como diferentes concentrações
de melanina afetam a propagação da luz no tecido. Um tecido de seis camadas foi criado
usando pymcx, uma interface em Python para Monte Carlo Extreme; o modelo de tecido
foi adaptado de LaRochelle et al.(1), mas a primeira camada foi desconsiderada por ser
muito fina e ter baixo coeficiente de absorção. As propriedades ópticas foram obtidas por
LaRochelle et al.(1), apenas o coeficiente de absorção da epiderme foi calculado usando
o comprimento de onda, concentração de melanina, razão de feomelanina/eumelanina e
outros parâmetros. Em nossa simulação, variamos a concentração de melanina de 0% a
50% para incluir todos os fototipos previstos na escala de Fitzpatrick, e também avaliamos
os efeitos em quatro comprimentos de onda diferentes, sendo 410 nm, 630 nm, 780 nm,
850 nm. Com a análise dos resultados, foi possível ver uma diferença significativa na
propagação da luz, uma vez que conforme atingimos maiores concentrações de melanina,
mais energia é absorvido na epiderme, e por consequência, menos energia atinge camadas
mais profundas, esse efeito é ainda mais pronunciado em comprimentos de onda mais altos
devido ao seu “poder de penetração”. Acreditamos que ao aumentar a concentração de
melanina, o coeficiente de absorção da epiderme viva aumenta, absorvendo mais energia
na primeira camada, deixando menos energia disponível para as camadas mais profundas. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA GERAL | por |
dc.description.sponsorshipId | 2021/02061-3 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/2809192023653329 | por |
dc.publisher.course | Física - FB | por |