Made available in DSpace on 2014-10-09T12:32:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11276.pdf: 9258430 bytes, checksum: 06de52dbf15c256cda3da204d6242035 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:32:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11276.pdf: 9258430 bytes, checksum: 06de52dbf15c256cda3da204d6242035 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

A braquiterapia de baixas taxas de dose realizada com sementes de 125I tem sido amplamente usada por décadas em variados sítios anatômicos, com bons resultados clínicos. O advento de algoritmos para cálculo de dose baseados em modelos (MBDCAs) permitiu aprimorar oestudo de deposição da dose considerando heterogeneidades como diferentes tecidos, órgãos,aplicadores com composições diferentes da água, proporcionando a análise em geometriascomplexas. As simulações matemáticas realizadas através destes algoritmos possibilitam odesenvolvimento de modelos fisicamente mais acurados que estendem sua aplicabilidade àverificação de sistemas de planejamento em braquiterapia. Neste trabalho foram estudadasconfigurações de objetos simuladores confeccionados para medidas experimentais e simuladosatravés do código MCNP de Monte Carlo a fim de observar as diferenças ocasionadas pelaintrodução de heterogeneidades quando presentes fontes de 125I de baixa taxa de dose. Para estepropósito, distintas as vertentes do tema foram abordadas, entre elas o estudo da influênciaexercida pelos parâmetros de densidade e composição dos materiais tecido equivalentes. Osresultados obtidos demonstraram que, o efeito que a composição de cada um dos materiaisexerce sobre a deposição de dose é mais expressivo que o efeito de sua densidade. Em outroestudo, foi estabelecida uma relação para estimar, de maneira simples, a dose de atenuação detecidos heterogêneos a partir da aferição ou simulação da dose obtida num objeto simuladorconstituído por PMMA, metodologia que pode ser desenvolvida e implementada na rotina clínica.Para complementação das análises dos estudos dosimétricos com a presença deheterogeneidades, foi realizada a validação da geometria simulada da semente de 125I, onde sereproduziu a metodologia de cálculo dosimétrico presente no TG-43 da AAPM. Além disto, foirealizado o estudo teórico da dependência energética dos dosímetros termoluminescentes paraanalisar a variação de sua resposta conforme a energia. A metodologia desenvolvida para oestudo dos efeitos da heterogeneidade na deposição de dose é recomendada na avaliação desistemas de planejamento computadorizados que possuem algoritmos de cálculo de dosebaseados em modelos, quando utilizadas fontes de 125I com baixa taxa de dose, de forma acontribuir na incorporação de novas estimativas de doses com maior acurácia. / The low dose rate brachytherapy performed with 125I seeds has been widely used for decades in various anatomical sites with good clinical results. The advent of model-based dose calculation algorithms (MBDCAs) allowed improving the study of dose deposition considering patients heterogeneities such as tissues and organs with different compositions, patient contouring, and influence of applicators, providing the analysis in complex geometries. The mathematical simulations performed through algorithms enable the development of models physically much more accurate, extending its applicability to verify brachytherapy planning systems. In this work, different configurations of phantoms were confectioned for experimental studies and simulations using the Monte Carlo MCNP code to observe the differences caused by the introduction of heterogeneities for low dose rate brachytherapy using 125I sources. For this purpose, different aspects of the theme were discussed, among them the influence exerted by the density and composition parameters of the tissue equivalent materials. The results showed that each material composition effect in the dose deposition is more expressive than its density effect. In another study, a ratio was established to estimate the heterogeneous tissues attenuation from the dose measurement or simulation obtained using a PMMA phantom, this methodology can be developed and implemented in the clinical routine. In order to complement the analysis of the dosimetric studies with heterogeneities presence, the 125I seed simulated geometry was validated, showing the reproduction of the calculation methodology present in TG-43 of the AAPM. In addition, the theoretical study of the energy dependence of the thermoluminescent dosimeters was performed to analyze the variation its response according to energy. The methodology developed for the heterogeneity effects study on dose deposition is recommended for the evaluation of planning systems that use model-based dose calculation algorithms for low dose rate 125I sources, in order to contribute to the incorporation of dose estimates with greater accuracy.

A braquiterapia é um tratamento clínico que consiste na aplicação de fontes radioativas seladas em certos tipos de tumores. Atualmente, está em fase de implantação o laboratório para produção de fontes de 125I a fim de nacionalizar a produção de fontes para reduzir os custos na sua aplicação e atender a demanda da população brasileira. A tese defendida neste trabalho é o desenvolvimento de um método para o gerenciamento de rejeitos radioativos que serão gerados ao longo da produção dessas fontes. A metodologia aplicada consistiu na criação de etapas de gerenciamento de rejeitos radioativos aplicadas ao 125I que contemplasse o gerenciamento na própria instalação produtora. Os rejeitos radioativos que serão gerados ao longo de todo processo de fabricação das fontes de 125I serão produzidos dentro de três células estanques, localizadas dentro do laboratório. Para cada um dos cenários foram relacionados os rejeitos sólidos, líquidos e gasosos gerados em cada uma das três células de produção. Para rejeitos sólidos e líquidos foram estimados: volume, massa, taxa de entrada no depósito inicial e tempo para liberação em meio ambiente. Para rejeitos gasosos foi estimado: taxa de volatilização do 125I e metodologia para medição dos filtros de carvão ativado. Os resultados apresentados permitem concluir que o laboratório tem condições de realizar o gerenciamento dos rejeitos que produzirá. Implantar um sistema de gerenciamento dentro do próprio laboratório, aperfeiçoará as atividades rotineiras e o licenciamento junto a CNEN. / Brachytherapy is a clinical treatment that consists of the application of sealed radioactive sources in certain types of tumors. The laboratory for the production of 125I sources is currently being implemented in order to nationalize the production of sources to reduce the costs of its application and to meet the demand of the Brazilian population. The thesis defended in this work is the development of a method for the management of radioactive waste that will be generated during the production of these sources. The applied methodology consisted in the creation of steps of management of radioactive waste applied to 125I that contemplated the management in the own production facility. The radioactive wastes that will be generated throughout the manufacturing process of 125I sources will be produced within three sealed cells located inside the laboratory. For each of the scenarios the solid, liquid and gaseous wastes generated in each of the three production cells were related. For solid and liquid wastes were estimated: volume, mass, rate of entry into the initial deposit and time for release into the environment. For gaseous rejects it was estimated: 125I volatilization rate and methodology for the measurement of activated carbon filters. The results presented allow us to conclude that the laboratory is able to perform the management of the wastes it will produce. Implementing a management system within the laboratory, will improve routine activities and licensing with CNEN.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:28:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

A braquiterapia de baixas taxas de dose realizada com sementes de 125I tem sido amplamente usada por décadas em variados sítios anatômicos, com bons resultados clínicos. O advento de algoritmos para cálculo de dose baseados em modelos (MBDCAs) permitiu aprimorar oestudo de deposição da dose considerando heterogeneidades como diferentes tecidos, órgãos,aplicadores com composições diferentes da água, proporcionando a análise em geometriascomplexas. As simulações matemáticas realizadas através destes algoritmos possibilitam odesenvolvimento de modelos fisicamente mais acurados que estendem sua aplicabilidade àverificação de sistemas de planejamento em braquiterapia. Neste trabalho foram estudadasconfigurações de objetos simuladores confeccionados para medidas experimentais e simuladosatravés do código MCNP de Monte Carlo a fim de observar as diferenças ocasionadas pelaintrodução de heterogeneidades quando presentes fontes de 125I de baixa taxa de dose. Para estepropósito, distintas as vertentes do tema foram abordadas, entre elas o estudo da influênciaexercida pelos parâmetros de densidade e composição dos materiais tecido equivalentes. Osresultados obtidos demonstraram que, o efeito que a composição de cada um dos materiaisexerce sobre a deposição de dose é mais expressivo que o efeito de sua densidade. Em outroestudo, foi estabelecida uma relação para estimar, de maneira simples, a dose de atenuação detecidos heterogêneos a partir da aferição ou simulação da dose obtida num objeto simuladorconstituído por PMMA, metodologia que pode ser desenvolvida e implementada na rotina clínica.Para complementação das análises dos estudos dosimétricos com a presença deheterogeneidades, foi realizada a validação da geometria simulada da semente de 125I, onde sereproduziu a metodologia de cálculo dosimétrico presente no TG-43 da AAPM. Além disto, foirealizado o estudo teórico da dependência energética dos dosímetros termoluminescentes paraanalisar a variação de sua resposta conforme a energia. A metodologia desenvolvida para oestudo dos efeitos da heterogeneidade na deposição de dose é recomendada na avaliação desistemas de planejamento computadorizados que possuem algoritmos de cálculo de dosebaseados em modelos, quando utilizadas fontes de 125I com baixa taxa de dose, de forma acontribuir na incorporação de novas estimativas de doses com maior acurácia. / The low dose rate brachytherapy performed with 125I seeds has been widely used for decades in various anatomical sites with good clinical results. The advent of model-based dose calculation algorithms (MBDCAs) allowed improving the study of dose deposition considering patients heterogeneities such as tissues and organs with different compositions, patient contouring, and influence of applicators, providing the analysis in complex geometries. The mathematical simulations performed through algorithms enable the development of models physically much more accurate, extending its applicability to verify brachytherapy planning systems. In this work, different configurations of phantoms were confectioned for experimental studies and simulations using the Monte Carlo MCNP code to observe the differences caused by the introduction of heterogeneities for low dose rate brachytherapy using 125I sources. For this purpose, different aspects of the theme were discussed, among them the influence exerted by the density and composition parameters of the tissue equivalent materials. The results showed that each material composition effect in the dose deposition is more expressive than its density effect. In another study, a ratio was established to estimate the heterogeneous tissues attenuation from the dose measurement or simulation obtained using a PMMA phantom, this methodology can be developed and implemented in the clinical routine. In order to complement the analysis of the dosimetric studies with heterogeneities presence, the 125I seed simulated geometry was validated, showing the reproduction of the calculation methodology present in TG-43 of the AAPM. In addition, the theoretical study of the energy dependence of the thermoluminescent dosimeters was performed to analyze the variation its response according to energy. The methodology developed for the heterogeneity effects study on dose deposition is recommended for the evaluation of planning systems that use model-based dose calculation algorithms for low dose rate 125I sources, in order to contribute to the incorporation of dose estimates with greater accuracy.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 10897.pdf: 5013652 bytes, checksum: 12b24138365d9f69ab0e55e4ae76f80e (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00565.pdf: 1667046 bytes, checksum: 30ae0de467544ad54ff6c49ca78bbf92 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IEA/D / Instituto de Biociencias, Universidade de Sao Paulo - IB/USP

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