Introdução: Toda a exposição à radiação ionizante envolve um benefício e um risco inerente. O tratamento com radioterapia utiliza feixes de alta energia que tem como finalidade destruir o tumor, atingindo também áreas adjacentes e podendo causar dano celular, não visível macroscopicamente. Objetivos: O objetivo principal deste projeto é avaliar o índice de dano em células nucleadas do sangue periférico de pacientes diagnosticadas com câncer de mama em tratamento com radioterapia, através das técnicas de micronúcleo e ensaio cometa. O objetivo específico é avaliar a percepção de risco e coerção de pacientes diagnosticadas com câncer de mama em relação ao seu tratamento com radioterapia. Métodos: A metodologia consiste em dois sub-estudos, um com delineamento longitudinal, do tipo estudo de casos incidentes, composto por pacientes com câncer de mama em tratamento no Serviço de Radioterapia. Foram realizadas quatro coletas de sangue em diferentes momentos para a realização das duas técnicas: (1) antes do início do tratamento, (2) na segunda semana, (3) no final e (4) aproximadamente um mês após o seu término. O segundo sub-estudo, com delineamento transversal, foi realizado no período antes do tratamento radioterápico. As pacientes que foram submetidas à radioterapia foram pareadas com outro grupo de participantes voluntárias que não têm diagnóstico de câncer e nem indicação de radioterapia. Cada sub-estudo foi formado por 18 indivíduos do sexo feminino, totalizando 36 sujeitos de pesquisa. Utilizando-se a técnica de micronúcleo, foram analisadas três tipos de alterações celulares: micronúcleo, buds e pontes nucleoplasmáticas. Durante a segunda coleta de sangue um questionário contendo a percepção de coerção e de risco foi aplicado às pacientes. Resultados: Em relação ao estudo longitudinal houve diferença significativa na alteração nuclear de micronúcleo entre as coletas realizadas antes e após um mês de tratamento com radioterapia. Em relação à alteração nuclear buds não houve diferença significativa e em relação à alteração nuclear pontes nucleoplasmáticas houve diferença significativa, mas não foi possível verificar entre quais momentos da coleta de sangue. Houve diferença significativa na técnica ensaio cometa comparando as coletas realizadas duas semanas após o início da radioterapia e no final da mesma. Em relação ao estudo transversal, os resultados da técnica de micronúcleo mostraram que não há diferença significativa entre as pacientes com câncer e sem câncer. A percepção de coerção obteve um valor médio de 0,79, com desvio padrão de 0,91. Quanto à percepção de risco em relação ao seu tratamento, as pacientes inferiram um risco médio de 5,4% e um desvio padrão de 11,9%. A maioria das pacientes, 84% da amostra, teve uma percepção de risco que não ultrapassou 10%. Conclusão: A radioterapia induziu danos celulares, ou seja, houve efeito biológico causado pelo tratamento com radioterapia evidenciado pela alteração nuclear de micronúcleo. A técnica ensaio cometa evidenciou, que o sistema de reparo foi eficiente, pois, o dano celular induzido na segunda semana de tratamento diminuiu no final do mesmo. Com base na avaliação das percepções de coerção e de risco, em relação à radioterapia, foi possível verificar que: a) A percepção de risco obteve valores baixos, sendo que na maioria da amostra o risco percebido foi igual a zero; b) A baixa percepção de coerção evidencia que as pacientes tiveram liberdade para optar pelo tratamento proposto pela equipe assistencial com reduzida pressão de fatores externos. / Background: Benefits and inherent risks are involved in any exposure to ionizing radiation. Treatment with radiation therapy uses high energy beams that aim to destroy the tumor, affecting also adjacent areas and potentially causing cell damage, in a macroscopic view. Objective: The main objective of this research was to evaluate the damage index in nucleated cells from peripheral blood of breast cancer patients receiving treatment with radiotherapy through the techniques micronucleus and comet assay. The specific objective is to evaluate the risk perception and coercion of patients diagnosed with breast cancer about their treatment with radiotherapy. Methods: The methodology consists of two sub-studies, the first one is a longitudinal study of incident cases, comprising patients with breast cancer undergoing treatment at the Radiotherapy Service. Four blood samples were taken at different times to the achievement of both techniques: (1) before starting treatment, (2) in the second week, (3) at the end and (4) a month after finished the treatment. The second sub-study, with cross-sectional design was carried out before radiotherapy. The patients who underwent radiotherapy were paired with another group of voluntary participants who have no diagnosis of cancer and are not using any radiation. Each sub-study consisted of 18 females, making 36 research subjects. Using the micronucleus assay, we analyzed three types of cellular changes: micronuclei, buds and nucleoplasmatic bridges. During the second blood collection a perception of coercion and risk perception questionnaire was applied to patients. Results: The longitudinal study showed a significant difference in the nuclear micronuclei changes between samples taken before and after a month of radiotherapy. Regarding amendment nuclear buds there was no significant difference and in relation to amendment nuclear nucleoplasmatic bridges there was a significant difference, but it was not possible to verify what time between blood collection. There were significant differences in the comet assay comparing the samples taken two weeks after the start of radiotherapy and at the end of treatment. Regarding the cross-sectional study, the micronucleus assay results showed no significant difference between patients with cancer and without cancer. The perception of coercion obtained an average value of 0.79 with a standard deviation of 0.91. Regarding the risk perception in relation to their treatment, patients inferred an average risk of 5.4% and a standard deviation of 11.9%. Most patients, 84% of the sample had a risk perception that did not exceed 10%. Conclusion: The radiation induced cell damage, there was biological effect caused by radiotherapy and evidenced by changes in nuclear micronuclei. The comet assay showed that the repair system was efficient, because cellular damage in the second week of treatment decreased at the end of it. Based on the assessment of the perceptions of coercion and risk in relation to radiotherapy, we found that: a) risk perception obtained low values, and in most of the sample perceived risk was zero, b) Low perception of coercion shows that the patients were free to choose the treatment proposed by the treatment team with a reduced pressure of external factors.

Introdução: Toda a exposição à radiação ionizante envolve um benefício e um risco inerente. O tratamento com radioterapia utiliza feixes de alta energia que tem como finalidade destruir o tumor, atingindo também áreas adjacentes e podendo causar dano celular, não visível macroscopicamente. Objetivos: O objetivo principal deste projeto é avaliar o índice de dano em células nucleadas do sangue periférico de pacientes diagnosticadas com câncer de mama em tratamento com radioterapia, através das técnicas de micronúcleo e ensaio cometa. O objetivo específico é avaliar a percepção de risco e coerção de pacientes diagnosticadas com câncer de mama em relação ao seu tratamento com radioterapia. Métodos: A metodologia consiste em dois sub-estudos, um com delineamento longitudinal, do tipo estudo de casos incidentes, composto por pacientes com câncer de mama em tratamento no Serviço de Radioterapia. Foram realizadas quatro coletas de sangue em diferentes momentos para a realização das duas técnicas: (1) antes do início do tratamento, (2) na segunda semana, (3) no final e (4) aproximadamente um mês após o seu término. O segundo sub-estudo, com delineamento transversal, foi realizado no período antes do tratamento radioterápico. As pacientes que foram submetidas à radioterapia foram pareadas com outro grupo de participantes voluntárias que não têm diagnóstico de câncer e nem indicação de radioterapia. Cada sub-estudo foi formado por 18 indivíduos do sexo feminino, totalizando 36 sujeitos de pesquisa. Utilizando-se a técnica de micronúcleo, foram analisadas três tipos de alterações celulares: micronúcleo, buds e pontes nucleoplasmáticas. Durante a segunda coleta de sangue um questionário contendo a percepção de coerção e de risco foi aplicado às pacientes. Resultados: Em relação ao estudo longitudinal houve diferença significativa na alteração nuclear de micronúcleo entre as coletas realizadas antes e após um mês de tratamento com radioterapia. Em relação à alteração nuclear buds não houve diferença significativa e em relação à alteração nuclear pontes nucleoplasmáticas houve diferença significativa, mas não foi possível verificar entre quais momentos da coleta de sangue. Houve diferença significativa na técnica ensaio cometa comparando as coletas realizadas duas semanas após o início da radioterapia e no final da mesma. Em relação ao estudo transversal, os resultados da técnica de micronúcleo mostraram que não há diferença significativa entre as pacientes com câncer e sem câncer. A percepção de coerção obteve um valor médio de 0,79, com desvio padrão de 0,91. Quanto à percepção de risco em relação ao seu tratamento, as pacientes inferiram um risco médio de 5,4% e um desvio padrão de 11,9%. A maioria das pacientes, 84% da amostra, teve uma percepção de risco que não ultrapassou 10%. Conclusão: A radioterapia induziu danos celulares, ou seja, houve efeito biológico causado pelo tratamento com radioterapia evidenciado pela alteração nuclear de micronúcleo. A técnica ensaio cometa evidenciou, que o sistema de reparo foi eficiente, pois, o dano celular induzido na segunda semana de tratamento diminuiu no final do mesmo. Com base na avaliação das percepções de coerção e de risco, em relação à radioterapia, foi possível verificar que: a) A percepção de risco obteve valores baixos, sendo que na maioria da amostra o risco percebido foi igual a zero; b) A baixa percepção de coerção evidencia que as pacientes tiveram liberdade para optar pelo tratamento proposto pela equipe assistencial com reduzida pressão de fatores externos. / Background: Benefits and inherent risks are involved in any exposure to ionizing radiation. Treatment with radiation therapy uses high energy beams that aim to destroy the tumor, affecting also adjacent areas and potentially causing cell damage, in a macroscopic view. Objective: The main objective of this research was to evaluate the damage index in nucleated cells from peripheral blood of breast cancer patients receiving treatment with radiotherapy through the techniques micronucleus and comet assay. The specific objective is to evaluate the risk perception and coercion of patients diagnosed with breast cancer about their treatment with radiotherapy. Methods: The methodology consists of two sub-studies, the first one is a longitudinal study of incident cases, comprising patients with breast cancer undergoing treatment at the Radiotherapy Service. Four blood samples were taken at different times to the achievement of both techniques: (1) before starting treatment, (2) in the second week, (3) at the end and (4) a month after finished the treatment. The second sub-study, with cross-sectional design was carried out before radiotherapy. The patients who underwent radiotherapy were paired with another group of voluntary participants who have no diagnosis of cancer and are not using any radiation. Each sub-study consisted of 18 females, making 36 research subjects. Using the micronucleus assay, we analyzed three types of cellular changes: micronuclei, buds and nucleoplasmatic bridges. During the second blood collection a perception of coercion and risk perception questionnaire was applied to patients. Results: The longitudinal study showed a significant difference in the nuclear micronuclei changes between samples taken before and after a month of radiotherapy. Regarding amendment nuclear buds there was no significant difference and in relation to amendment nuclear nucleoplasmatic bridges there was a significant difference, but it was not possible to verify what time between blood collection. There were significant differences in the comet assay comparing the samples taken two weeks after the start of radiotherapy and at the end of treatment. Regarding the cross-sectional study, the micronucleus assay results showed no significant difference between patients with cancer and without cancer. The perception of coercion obtained an average value of 0.79 with a standard deviation of 0.91. Regarding the risk perception in relation to their treatment, patients inferred an average risk of 5.4% and a standard deviation of 11.9%. Most patients, 84% of the sample had a risk perception that did not exceed 10%. Conclusion: The radiation induced cell damage, there was biological effect caused by radiotherapy and evidenced by changes in nuclear micronuclei. The comet assay showed that the repair system was efficient, because cellular damage in the second week of treatment decreased at the end of it. Based on the assessment of the perceptions of coercion and risk in relation to radiotherapy, we found that: a) risk perception obtained low values, and in most of the sample perceived risk was zero, b) Low perception of coercion shows that the patients were free to choose the treatment proposed by the treatment team with a reduced pressure of external factors.

Introdução: Toda a exposição à radiação ionizante envolve um benefício e um risco inerente. O tratamento com radioterapia utiliza feixes de alta energia que tem como finalidade destruir o tumor, atingindo também áreas adjacentes e podendo causar dano celular, não visível macroscopicamente. Objetivos: O objetivo principal deste projeto é avaliar o índice de dano em células nucleadas do sangue periférico de pacientes diagnosticadas com câncer de mama em tratamento com radioterapia, através das técnicas de micronúcleo e ensaio cometa. O objetivo específico é avaliar a percepção de risco e coerção de pacientes diagnosticadas com câncer de mama em relação ao seu tratamento com radioterapia. Métodos: A metodologia consiste em dois sub-estudos, um com delineamento longitudinal, do tipo estudo de casos incidentes, composto por pacientes com câncer de mama em tratamento no Serviço de Radioterapia. Foram realizadas quatro coletas de sangue em diferentes momentos para a realização das duas técnicas: (1) antes do início do tratamento, (2) na segunda semana, (3) no final e (4) aproximadamente um mês após o seu término. O segundo sub-estudo, com delineamento transversal, foi realizado no período antes do tratamento radioterápico. As pacientes que foram submetidas à radioterapia foram pareadas com outro grupo de participantes voluntárias que não têm diagnóstico de câncer e nem indicação de radioterapia. Cada sub-estudo foi formado por 18 indivíduos do sexo feminino, totalizando 36 sujeitos de pesquisa. Utilizando-se a técnica de micronúcleo, foram analisadas três tipos de alterações celulares: micronúcleo, buds e pontes nucleoplasmáticas. Durante a segunda coleta de sangue um questionário contendo a percepção de coerção e de risco foi aplicado às pacientes. Resultados: Em relação ao estudo longitudinal houve diferença significativa na alteração nuclear de micronúcleo entre as coletas realizadas antes e após um mês de tratamento com radioterapia. Em relação à alteração nuclear buds não houve diferença significativa e em relação à alteração nuclear pontes nucleoplasmáticas houve diferença significativa, mas não foi possível verificar entre quais momentos da coleta de sangue. Houve diferença significativa na técnica ensaio cometa comparando as coletas realizadas duas semanas após o início da radioterapia e no final da mesma. Em relação ao estudo transversal, os resultados da técnica de micronúcleo mostraram que não há diferença significativa entre as pacientes com câncer e sem câncer. A percepção de coerção obteve um valor médio de 0,79, com desvio padrão de 0,91. Quanto à percepção de risco em relação ao seu tratamento, as pacientes inferiram um risco médio de 5,4% e um desvio padrão de 11,9%. A maioria das pacientes, 84% da amostra, teve uma percepção de risco que não ultrapassou 10%. Conclusão: A radioterapia induziu danos celulares, ou seja, houve efeito biológico causado pelo tratamento com radioterapia evidenciado pela alteração nuclear de micronúcleo. A técnica ensaio cometa evidenciou, que o sistema de reparo foi eficiente, pois, o dano celular induzido na segunda semana de tratamento diminuiu no final do mesmo. Com base na avaliação das percepções de coerção e de risco, em relação à radioterapia, foi possível verificar que: a) A percepção de risco obteve valores baixos, sendo que na maioria da amostra o risco percebido foi igual a zero; b) A baixa percepção de coerção evidencia que as pacientes tiveram liberdade para optar pelo tratamento proposto pela equipe assistencial com reduzida pressão de fatores externos. / Background: Benefits and inherent risks are involved in any exposure to ionizing radiation. Treatment with radiation therapy uses high energy beams that aim to destroy the tumor, affecting also adjacent areas and potentially causing cell damage, in a macroscopic view. Objective: The main objective of this research was to evaluate the damage index in nucleated cells from peripheral blood of breast cancer patients receiving treatment with radiotherapy through the techniques micronucleus and comet assay. The specific objective is to evaluate the risk perception and coercion of patients diagnosed with breast cancer about their treatment with radiotherapy. Methods: The methodology consists of two sub-studies, the first one is a longitudinal study of incident cases, comprising patients with breast cancer undergoing treatment at the Radiotherapy Service. Four blood samples were taken at different times to the achievement of both techniques: (1) before starting treatment, (2) in the second week, (3) at the end and (4) a month after finished the treatment. The second sub-study, with cross-sectional design was carried out before radiotherapy. The patients who underwent radiotherapy were paired with another group of voluntary participants who have no diagnosis of cancer and are not using any radiation. Each sub-study consisted of 18 females, making 36 research subjects. Using the micronucleus assay, we analyzed three types of cellular changes: micronuclei, buds and nucleoplasmatic bridges. During the second blood collection a perception of coercion and risk perception questionnaire was applied to patients. Results: The longitudinal study showed a significant difference in the nuclear micronuclei changes between samples taken before and after a month of radiotherapy. Regarding amendment nuclear buds there was no significant difference and in relation to amendment nuclear nucleoplasmatic bridges there was a significant difference, but it was not possible to verify what time between blood collection. There were significant differences in the comet assay comparing the samples taken two weeks after the start of radiotherapy and at the end of treatment. Regarding the cross-sectional study, the micronucleus assay results showed no significant difference between patients with cancer and without cancer. The perception of coercion obtained an average value of 0.79 with a standard deviation of 0.91. Regarding the risk perception in relation to their treatment, patients inferred an average risk of 5.4% and a standard deviation of 11.9%. Most patients, 84% of the sample had a risk perception that did not exceed 10%. Conclusion: The radiation induced cell damage, there was biological effect caused by radiotherapy and evidenced by changes in nuclear micronuclei. The comet assay showed that the repair system was efficient, because cellular damage in the second week of treatment decreased at the end of it. Based on the assessment of the perceptions of coercion and risk in relation to radiotherapy, we found that: a) risk perception obtained low values, and in most of the sample perceived risk was zero, b) Low perception of coercion shows that the patients were free to choose the treatment proposed by the treatment team with a reduced pressure of external factors.

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2017-05-11T17:49:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_AlexOliveira_PROTEN_2016.pdf: 2268858 bytes, checksum: 5f7228b81f8233f71ade4db328005315 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-11T17:49:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_AlexOliveira_PROTEN_2016.pdf: 2268858 bytes, checksum: 5f7228b81f8233f71ade4db328005315 (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / CNEN / A incidência de câncer tem crescido no Brasil, assim como em todo mundo, acompanhando a mudança do perfil etário da população. Uma das técnicas mais importantes e comumente utilizadas no tratamento do câncer é a radioterapia. Em torno de 60% dos casos novos de neoplasias malignas utiliza-se a radioterapia. O equipamento mais utilizado para radioterapia é o acelerador linear (Linac) que produz feixes de elétrons ou raios-X na faixa energética de 5 a 30 MeV. A maneira mais apropriada de irradiar o paciente é determinada durante o planejamento. Atualmente, o sistema computacional de planejamento radioterápico (TPS – Treatment Planning System) é a principal e a mais importante ferramenta no processo de planejamento em radioterapia. O principal objetivo desse trabalho foi desenvolver um sistema computacional baseado no código Monte Carlo (MC) Geant4 para avaliações dosimétricas em radioterapia com feixe de fótons. Além de planejamentos, essas avaliações podem ser realizadas para pesquisa e controle de qualidade de equipamentos e de TPSs. O sistema computacional, denominado Quimera, é composto de uma interface gráfica de usuário (qGUI) e três aplicativos MC (qLinacs, qMATphantoms e qNCTphantoms). A qGUI tem a função de interface para os aplicativos MC, criando ou editando os arquivos de entrada, executando as simulações e analisando os resultados. O qLinacs é usado para modelagem e geração de feixes de irradiação (espaços de fase) de Linacs. O qMATphantoms e o qNCTphantoms são usados para avaliações de dose em modelos virtuais de fantomas físicos e em imagens de tomografia computadorizada (CT), respectivamente. A partir de dados do fabricante, foram modelados no qLinacs um Linac e um colimador multifolhas (MLC) da Varian. As modelagens do Linac e do MLC foram validadas utilizando dados experimentais. As validações do qMATphantoms e do qNCTphantoms foram realizadas utilizando espaços de fase da IAEA (International Atomic Energy Agency). Nessa primeira versão, o Quimera pode ser usado para pesquisa, planejamentos radioterápicos de tratamentos simples e controle de qualidade em radioterapia com feixes de fótons gerados por Linacs. Os aplicativos MC funcionam independentes da qGUI e essa pode ser usada para manipulação de imagens CT e análise de resultados de outros aplicativos MC. Devido à estrutura modular do Quimera, é possível adicionar novos aplicativos MC, permitindo o desenvolvimento de novas pesquisas, modelagem de Linacs e MLCs de diferentes fabricantes, o uso de outras técnicas (feixe de elétrons, prótons, íons pesados, tomoterapia, etc.) e aplicações em áreas correlatas (braquiterapia, radioproteção, etc.). Esse trabalho é uma iniciativa para desenvolvimento colaborativo de um sistema computacional completo que possa ser usado em radioterapia, tanto na prática clínica e técnica quanto na pesquisa. / The incidence of cancer has grown in Brazil, as well as around the world, following the change in the age profile of the population. One of the most important techniques and commonly used in cancer treatment is radiotherapy. Around 60% of new cases of cancer use radiation in at least one phase of treatment. The most used equipment for radiotherapy is a linear accelerator (Linac) which produces electron or X-ray beams in energy range from 5 to 30 MeV. The most appropriate way to irradiate a patient is determined during treatment planning. Currently, treatment planning system (TPS) is the main and the most important tool in the process of planning for radiotherapy. The main objective of this work is to develop a computational system based on the MC code Geant4 for dose evaluations in photon beam radiotherapy. In addition to treatment planning, these dose evaluations can be performed for research and quality control of equipment and TPSs. The computer system, called Quimera, consists of a graphical user interface (qGUI) and three MC applications (qLinacs, qMATphantoms and qNCTphantoms). The qGUI has the function of interface for the MC applications, by creating or editing the input files, running simulations and analyzing the results. The qLinacs is used for modeling and generation of Linac beams (phase space). The qMATphantoms and qNCTphantoms are used for dose calculations in virtual models of physical phantoms and computed tomography (CT) images, respectively. From manufacturer's data, models of a Varian Linac photon beam and a Varian multileaf collimator (MLC) were simulated in the qLinacs. The Linac and MLC modelings were validated using experimental data. qMATphamtoms and qNCTphantoms were validated using IAEA phase spaces. In this first version, the Quimera can be used for research, radiotherapy planning of simple treatments and quality control in photom beam radiotherapy. The MC applications work independent of the qGUI and the qGUI can be used for handling CT images and analysis of results from other MC applications. Due to the modular structure of the Quimera, one can add new MC applications, allowing the development of new research for use of other techniques (electron beam, protons, heavy ions, tomotherapy, etc.) and applications (brachytherapy, radiation protection, etc.) in radiotherapy. Quimera is an initiative for collaborative development of a complete computer system that can be used in radiotherapy, for clinical and technical practice and research