Thesis (MTech (Biomedical Technology))--Cape Peninsula University of Technology, 2016. / Biochemical and haematological changes occur in red blood cellular products during the recommended storage period of 35 to 42 days at 1°C to 6°C. The restriction of the sodium/potassium pump at specified temperatures result in low intracellular potassium ion levels while an increase in sodium ion levels are observed and acidosis occurs as a result of low pH concentrations due to glucose consumption. Structural and morphological changes occur such as the release of free haemoglobin, lactate dehydrogenase and potassium into the supernatant causing the formation of spheroechinocytes and osmotic fragility. All these factors negatively impact the rheological properties of blood. These changes that transpire in the red cells during the storage period are referred to as “storage lesions”. Transfusion-associated graft versus host disease is an immunological and often fatal adverse transfusion reaction with gamma irradiation of cellular blood products used as a preventative measure. Gamma irradiation exacerbates storage lesions and of particular concern has been the increased potassium levels resulting in neonatal and infant hyperkalaemia. The storage lesions occurring in non-irradiated red blood cellular products are well documented although the literature regarding its irradiated counterparts has been less studied. A study of this nature has not previously been done in Cape Town, South Africa.

A Doença Enxerto Contra Hospedeiro Associada à Transfusão (DECH-AT) é uma reação transfusional rara, porém fatal, que ocorre devido à presença de células T no sangue doado e que pode ser prevenida por meio da irradiação do sangue do doador e de seus componentes antes da transfusão. Assim, o controle de qualidade associado à irradiação do sangue é necessário para se garantir a qualidade do produto transfundido. Neste trabalho é proposta a caracterização e a adaptação da resposta do dosímetro Fricke para uso na dosimetria da irradiação de sangue, mais especificamente o Fricke Xilenol Gel (FXG). Este é um dosímetro químico radiocrômico, que apresenta as vantagens de ser tecido equivalente e de permitir a inferência espacial da dose absorvida dentro da faixa de doses usados na prevenção DECH-AT. Dessa maneira, de modo a possibilitar a inferência de dose absorvida em todo o intervalo utilizado na prevenção da DECH-AT (25 a 50 Gy), o FXG foi caracterizado e adaptado para aplicações dosimétricas envolvendo a irradiação de sangue e derivados. Os resultados com o novo dosímetro apontaram adequabilidade para toda a faixa necessária de doses absorvidas, com sensibilidade e desvanecimento temporal satisfatórios para aplicações rotineiras. Além disso, pela metodologia proposta neste trabalho, foi possível determinar as distribuições espaciais das doses absorvidas com o dosímetro proposto de uma maneira rápida e simples, mostrando assim que este dosímetro apresenta características convenientes para o controle de qualidade para a dosimetria da irradiação de sangue e de hemocomponentes. / The Transfusion Associated Graft Versus Host Disease (TA-GVHD) is a rare transfusion reaction, however fatal, which develops due to the presence of donor T lymphocytes in the donated blood and that can be avoided by the irradiation of the donated blood blood and blood components prior to transfusion. Thus, the associated quality control of blood irradiation is necessary to guarantee the quality of the transfused product. In this work it is proposed the characterization and adaptation of the response of a Fricke dosimeter to be used for dosimetry of blood irradiation, more especiafically the Fricke Xylenol Gel (FXG). This is a radiochromic chemical dosimeter, which presents advantages to be tissue equivalent and allows the spatial absorbed dose inference. In this manner, in a way to possibilitate the absorbed dose inference in the full interval used for the prevention of the TA-GVHD (25 to 50 Gy) the FXG was characterized and adapted for dosimetry applications involving blood and blood components irradiation. The results with the new dosimeter showed adequability for the necessary absorbed doses, with satisfactory sensibility and time fading for routine applications. Furthermore, according to the methodology proposed in this work, it was possible to determine the spatial absorbed dose distributions with the new dosimeter in an fast and simple way, showing that this dosimeter presents convenient characteristics for dosimetry quality control of irradiated the blood and blood components.

A Doença Enxerto Contra Hospedeiro Associada à Transfusão (DECH-AT) é uma reação transfusional rara, porém fatal, que ocorre devido à presença de células T no sangue doado e que pode ser prevenida por meio da irradiação do sangue do doador e de seus componentes antes da transfusão. Assim, o controle de qualidade associado à irradiação do sangue é necessário para se garantir a qualidade do produto transfundido. Neste trabalho é proposta a caracterização e a adaptação da resposta do dosímetro Fricke para uso na dosimetria da irradiação de sangue, mais especificamente o Fricke Xilenol Gel (FXG). Este é um dosímetro químico radiocrômico, que apresenta as vantagens de ser tecido equivalente e de permitir a inferência espacial da dose absorvida dentro da faixa de doses usados na prevenção DECH-AT. Dessa maneira, de modo a possibilitar a inferência de dose absorvida em todo o intervalo utilizado na prevenção da DECH-AT (25 a 50 Gy), o FXG foi caracterizado e adaptado para aplicações dosimétricas envolvendo a irradiação de sangue e derivados. Os resultados com o novo dosímetro apontaram adequabilidade para toda a faixa necessária de doses absorvidas, com sensibilidade e desvanecimento temporal satisfatórios para aplicações rotineiras. Além disso, pela metodologia proposta neste trabalho, foi possível determinar as distribuições espaciais das doses absorvidas com o dosímetro proposto de uma maneira rápida e simples, mostrando assim que este dosímetro apresenta características convenientes para o controle de qualidade para a dosimetria da irradiação de sangue e de hemocomponentes. / The Transfusion Associated Graft Versus Host Disease (TA-GVHD) is a rare transfusion reaction, however fatal, which develops due to the presence of donor T lymphocytes in the donated blood and that can be avoided by the irradiation of the donated blood blood and blood components prior to transfusion. Thus, the associated quality control of blood irradiation is necessary to guarantee the quality of the transfused product. In this work it is proposed the characterization and adaptation of the response of a Fricke dosimeter to be used for dosimetry of blood irradiation, more especiafically the Fricke Xylenol Gel (FXG). This is a radiochromic chemical dosimeter, which presents advantages to be tissue equivalent and allows the spatial absorbed dose inference. In this manner, in a way to possibilitate the absorbed dose inference in the full interval used for the prevention of the TA-GVHD (25 to 50 Gy) the FXG was characterized and adapted for dosimetry applications involving blood and blood components irradiation. The results with the new dosimeter showed adequability for the necessary absorbed doses, with satisfactory sensibility and time fading for routine applications. Furthermore, according to the methodology proposed in this work, it was possible to determine the spatial absorbed dose distributions with the new dosimeter in an fast and simple way, showing that this dosimeter presents convenient characteristics for dosimetry quality control of irradiated the blood and blood components.