CAPES / O câncer de mama deve atingir cerca de 57.120 novos pacientes no Brasil em 2014, como divulgado pelo serviço de epidemiologia do Instituto Nacional de Câncer. Pesquisadores têm associado neoplasias mamárias às alterações nas concentrações de alguns elementos no tecido da mama, tais como: cálcio, ferro, cobre e zinco. Neste sentido a técnica de espectroscopia por fluorescência de raios X surge como uma ferramenta para caracterização elementar deste tipo de tecido. A eficácia da referida técnica é fortemente dependente do espectro de raios X incidente na amostra, bem como do procedimento de calibração do sistema de medição. Neste trabalho foi avaliada a influência dos filtros de alumínio na eficiência de medição das concentrações dos elementos atrelados à neoplasias mamárias e avaliação das concentrações mínimas que o equipamento do Laboratório de Física Nuclear Aplicada da Universidade Tecnológica Federal do Paraná é capaz de registrar. O equipamento sobe investigação foi o da Amptek composto por um kit de um tubo de raios X modelo Mini-X e um detector do modelo X-123SD. Dos resultados, observou-se que para a quantificação dos referidos elementos simultaneamente, o uso de filtros de Al com espessura de 0,25 mm proporciona melhor eficácia na excitação dos mesmos. Além disso, foi verificado que são necessárias curvas de calibração específicas para cada elemento, as quais foram obtidas com cinco padrões biológicos da Agência Internacional de Energia Atômica. Os resultados permitiram comparar as concentrações dos padrões certificados aos obtidos pelos cálculos, assim como quantificar duas amostras de tecido mamário de características neoplásicas. / Breast cancer can reach around 57.120 new cases in Brazil in 2014, according the service of epidemiology in the National Cancer Institute. Researchers have been associated mammary neoplasm with changes of elements concentrations such as: calcium, iron, copper and zinc. In this way the technique of X-Ray Fluorescence appears like a tool to characterize this kind of neoplasm. The effectiveness of this technique is strongly dependent of X-ray spectrum incident on the sample as well as the calibration procedure of the measuring system. In present work, were evaluated the influence of aluminum filters on the measurement efficiency of the concentrations of the elements changed in mammary neoplasm and to evaluate the minimum concentrations that the equipment of the Laboratory of Applied Nuclear Physics at Federal University of Technology – Paraná is capable to register. The equipment under study was the Amptek kit of X-ray tube Mini-X and detector X-123SDD. The results obtained shown a simultaneous analysis, in that Al filters with thicknesses of 0.25 mm provides the best efficiency. Besides, it was verified that specifics calibration curves for each element was required, and it were obtained with five biological standards of International Atomic Energy Agency. The results made possible to compare the concentration of biological standards certificates with the equation obtained, in addition to analyze quantitatively two sample of breast tissue.

Orientador: Rickson Coelho Mesquita / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-30T22:43:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 QuirogaSoto_AndresFabian_M.pdf: 7858431 bytes, checksum: cab3b799ea039aaac9d7d8039a9590ed (MD5) Previous issue date: 2016 / Resumo: A espectroscopia óptica de difusão DOS é uma técnica que usa luz no regime do infravermelho próximo (NIR) para extração de informações fisiológicas em tecidos biológicos de forma não invasiva, tais como as concentrações de oxi-hemoglobina (HbO) , desoxi-hemoglobina (Hb) e a saturação de oxigênio no tecido (StO_2). Esta técnica baseia-se no fato de que a luz do infravermelho próximo se propaga difusivamente no tecido biológico, conseguindo se aprofundar alguns centímetros e voltar na superfície de incidência, e sofrendo alterações ao atravessar o meio devido à absorção e ao espalhamento do tecido. Este enfoque utiliza a equação de difusão para o modelamento da luz e suas soluções para conseguir as propriedades ópticas absolutas, que permite inferir as informações fisiológicas do tecido. A técnica experimental DOS utiliza fontes que emitem pulsos ultracurtos (Time Domain DOS) ou intensidades moduladas (Frequency Domain DOS) para extrair tais informações. No entanto, a implementação destas técnicas requerem uma eletrônica avançada, tornando a construção complicada ou a aquisição custosa. Por outro lado, os equipamentos que usam fontes contínuas medem apenas variações relativas dos coeficientes de absorção do tecido. Neste trabalho, estudou-se uma nova metodologia a partir da espectroscopia óptica de difusão usando fontes de onda contínua para vários comprimentos de ondas (CW-DOS) a fim de extrair os valores absolutos de absorção e espalhamento do tecido. A metodologia foi validada com dados ópticos em phantoms e camundongos, conseguindo inferir as propriedades ópticas absolutas para cada estágio. Os resultados refletem que a metodologia é uma boa alternativa para extração de informação fisiológica de forma simples e confiável, e que serve como base para a construção de novos equipamentos de DOS / Abstract: Diffuse Optical Spectroscopy (DOS) is a technique that employs near infrared (NIR) light to noninvasively extract physiological information from biological tissue, such as microvascular oxy-hemoglobin (HbO) and deoxy-hemoglobin (Hb) concentrations, and tissue oxygen saturation (StO_2). DOS is based on the fact that NIR light diffuses through deep tissue and interacts with tissue cells and molecules before returning to the surface. Therefore, the tissue composition can be estimated by the absorption and scattering coefficients, which can be monitored by the intensity detected of scattered light. DOS uses the diffusion equation for modeling light propagation, and its solutions to estimate the absolute optical properties. Typical experimental methods in DOS employ ultrashort-pulsed light sources (Time Domain DOS) or intensity modulated light sources (Frequency Domain DOS) to extract such information. However, the implementation of these techniques requires advanced electronics, which makes its use complicated and/or expensive. Instruments that use continuous-wave (CW- DOS) light sources are limited to estimate relative changes of the absorption coefficient, only. In this dissertation, we analyze a methodology based on continuous-wave diffuse optical spectroscopy with several wavelengths to estimate the absolute values of absorption and scattering coefficients of biological tissue. The methodology was validated in optical phantoms and in mice. Our results suggest that the methodology can be a good approach for estimating physiological information in a simple and reliable way, and it can be used as the basis for the construction of new DOS equipments / Mestrado / Física / Mestre em Física / 1373920/2014 / CAPES