Submitted by Bianca de Fátima Pinheiro null (bih_pinheiro@hotmail.com) on 2017-03-25T00:39:00Z No. of bitstreams: 1 Defesa - Bianca Pinheiro - VERSÃO FINAL (1).pdf: 3735855 bytes, checksum: f6debe5602c92a8fb95b71a7c3ba52c9 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-03-29T18:26:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pinheiro_bf_me_bot.pdf: 3735855 bytes, checksum: f6debe5602c92a8fb95b71a7c3ba52c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-29T18:26:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pinheiro_bf_me_bot.pdf: 3735855 bytes, checksum: f6debe5602c92a8fb95b71a7c3ba52c9 (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Neste trabalho foram analisados os custos financeiros decorrentes da implantação de um serviço de radioterapia intraoperatória (IORT), considerando os valores gastos para a construção do centro cirúrgico e demais dependências necessárias anexas a um serviço de radioterapia pré-existente, bem como os valores de aquisição de acessórios específicos para IORT para uso em um acelerador linear clínico. Foi comparada a realização do procedimento de IORT com o acelerador linear fixo e com o equipamento irradiador móvel (INTRABEAM®). Os dados obtidos foram coletados por e-mail e telefone junto aos serviços de radioterapia cadastrados na Sociedade Brasileira de Radioterapia, e junto aos fornecedores do ramo de radioterapia (Medical Systems, Elekta Medical Systems e ZEISS), além disso, o ambiente destinado para IORT do Hospital das Clínicas de Botucatu foi avaliado nos aspectos sócios econômicos. Foram analisados artigos publicados por serviço de radioterapia que realizam IORT, e selecionados os 10 principais, ilustrando a eficiência do procedimento. A pesquisa com os centros de radioterapia apontou que dos participantes apenas 17,7% realizam o procedimento. Os custos apontados para a instalação do serviço de IORT no Hospital das Clínicas de Botucatu somam a quantia de R$290.000,00. Comparando o Acelerador Linear com o INTRABEAM®, ambos possuem um tempo total gasto no procedimento semelhante. A avaliação do CONITEC do Ministério da Saúde mostrou não ser favorável para a incorporação da IORT usando o INTRABEAM® no SUS. Avaliando os repasses financeiros para o procedimento de IORT, o SUS ainda não incorporou nas suas diretrizes, no entanto, de acordo com a esfera privada, o procedimento de IORT custaria em torno de R$11.000,00, levando em consideração os gastos do Hospital das Clínicas de Botucatu, são necessárias à realização de 27 procedimentos para a reposição do investimento inicial. São ilustrados os benefícios terapêuticos da técnica de IORT frente à radioterapia convencional. Também estão ilustrados os parâmetros físicos analisados no processo de controle de qualidade dos procedimentos de radioterapia intraoperatória. O trabalho aponta que a IORT pode contribuir para minimizar a concentração de pacientes em processo de espera pelo tratamento convencional fracionado, e assim proporcionar maior conforto aos doentes, além de reduzir os custos dos procedimentos radioterápicos atualmente reembolsados pelos sistemas de saúde. / In this study, the financial costs resulting from the implantation of an intraoperative radiotherapy service (IORT) were analyzed, considering the amounts spent for the construction of the surgical center and other necessary dependencies attached to a pre-existing radiotherapy service, as well as the acquisition values IORT-specific accessories for use in a clinical linear accelerator. The IORT procedure was compared with the fixed linear accelerator and with the mobile radiator device (INTRABEAM®). The data obtained were collected by e-mail and telephone with radiotherapy services registered at the Brazilian Society of Radiotherapy, and with radiotherapy providers (Medical Systems, Elekta Medical Systems and ZEISS), and the environment for IORT Of the Botucatu Clinic Hospital was evaluated in the socioeconomic aspects. We analyzed published articles by radiotherapy service that performed IORT, and selected the 10 main ones, illustrating the efficiency of the procedure. The research with the radiotherapy centers pointed out that of the participants only 17.5% performed the procedure. The costs indicated for the installation of the IORT service at Botucatu Clinic Hospital add up to the amount of R$ 290.000,00. Comparing the Linear Accelerator with INTRABEAM®, both have a total time spent in the similar procedure. The CONITEC evaluation of the Ministry of Health was not favorable for the incorporation of IORT using INTRABEAM® in the SUS. Evaluating the financial onlendings for the IORT procedure, the SUS has not yet incorporated into its guidelines, however, according to the private sphere, the IORT procedure would cost around R$ 11.000,00, taking into account the Botucatu Clinic Hospital, are necessary to carry out 27 procedures for the replacement of the initial investment. The therapeutic benefits of IORT versus conventional radiotherapy are illustrated. Also shown are the physical parameters analyzed in the quality control process of the intraoperative radiotherapy procedures. The study points out that IORT can contribute to minimizing the concentration of patients waiting for the conventional fractionated treatment, thus providing greater comfort to the patients, besides reducing the costs of the radiotherapy procedures currently reimbursed by the health systems.

Orientador: Marco Antônio Rodrigues Fernandes / Resumo: Neste trabalho foram analisados os custos financeiros decorrentes da implantação de um serviço de radioterapia intraoperatória (IORT), considerando os valores gastos para a construção do centro cirúrgico e demais dependências necessárias anexas a um serviço de radioterapia pré-existente, bem como os valores de aquisição de acessórios específicos para IORT para uso em um acelerador linear clínico. Foi comparada a realização do procedimento de IORT com o acelerador linear fixo e com o equipamento irradiador móvel (INTRABEAM®). Os dados obtidos foram coletados por e-mail e telefone junto aos serviços de radioterapia cadastrados na Sociedade Brasileira de Radioterapia, e junto aos fornecedores do ramo de radioterapia (Medical Systems, Elekta Medical Systems e ZEISS), além disso, o ambiente destinado para IORT do Hospital das Clínicas de Botucatu foi avaliado nos aspectos sócios econômicos. Foram analisados artigos publicados por serviço de radioterapia que realizam IORT, e selecionados os 10 principais, ilustrando a eficiência do procedimento. A pesquisa com os centros de radioterapia apontou que dos participantes apenas 17,7% realizam o procedimento. Os custos apontados para a instalação do serviço de IORT no Hospital das Clínicas de Botucatu somam a quantia de R$290.000,00. Comparando o Acelerador Linear com o INTRABEAM®, ambos possuem um tempo total gasto no procedimento semelhante. A avaliação do CONITEC do Ministério da Saúde mostrou não ser favorável para a incorporação da ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this study, the financial costs resulting from the implantation of an intraoperative radiotherapy service (IORT) were analyzed, considering the amounts spent for the construction of the surgical center and other necessary dependencies attached to a pre-existing radiotherapy service, as well as the acquisition values IORT-specific accessories for use in a clinical linear accelerator. The IORT procedure was compared with the fixed linear accelerator and with the mobile radiator device (INTRABEAM®). The data obtained were collected by e-mail and telephone with radiotherapy services registered at the Brazilian Society of Radiotherapy, and with radiotherapy providers (Medical Systems, Elekta Medical Systems and ZEISS), and the environment for IORT Of the Botucatu Clinic Hospital was evaluated in the socioeconomic aspects. We analyzed published articles by radiotherapy service that performed IORT, and selected the 10 main ones, illustrating the efficiency of the procedure. The research with the radiotherapy centers pointed out that of the participants only 17.5% performed the procedure. The costs indicated for the installation of the IORT service at Botucatu Clinic Hospital add up to the amount of R$ 290.000,00. Comparing the Linear Accelerator with INTRABEAM®, both have a total time spent in the similar procedure. The CONITEC evaluation of the Ministry of Health was not favorable for the incorporation of IORT using INTRABEAM® in the SUS. Evaluating the financial onlendings for ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Cirurgia conservadora de mama seguida de radioterapia é considerada como tratamento padrão para câncer de mama. A radioterapia intraoperatória (IORT) pode ser vantajosa, pois diminui o tempo de tratamento, geralmente de 4 a 6 semanas, para uma única fração, aplicada durante o procedimento cirúrgico. As distribuições de doses para tratamento por IORT não são bem conhecidas, pois o volume a ser irradiado é definido no momento da aplicação e não existe uma rotina de otimização do plano. Dessa forma as distribuições de dose não foram foco de estudos até o momento, de forma que torna-se interessante conhece-las. O objetivo do presente trabalho é simular e comparar as distribuições de doses para IORT com diferentes feixes e geometrias mamárias e compará-las com as distribuições obtidas para radioterapia 3D (3DR). Através do pacote de simulação Monte Carlo PENELOPE foram obtidas as distribuições de doses em técnicas radioterápicas 3DR e IORT por feixe de elétrons, gerados pelo acelerador NOVAC7, e por raios-X de baixa energia, gerado pelo acelerador Intrabeam. A validação dos feixes estudados, realizada através de comparação com dados da literatura, mostrou, para o feixe de 3DR, o perfil de dose esperado para os feixes com os filtros simulados. As maiores diferenças ocorreram nas regiões de horns, que aparecem subestimados na simulação. Para os feixes de IORT, as maiores diferenças entre simulação e literatura, de 7,79 e 8,6 pontos percentuais, respectivamente para NOVAC7 e Intrabeam, ocorrem em baixas profundidades. A simulação do tratamento para três diferentes volumes mamários gerou distribuições de doses que puderam ser usadas para comparação qualitativa entre as técnicas de tratamento. Para 3DR, as distribuições de doses mostram que parte considerável da dose é depositada no tórax. Embora as maiores doses sejam entregues dentro do volume da mama, ocorrem regiões frias dentro desse volume. As distribuições de dose obtidas para o Intrabeam mostraram que parte da dose pode ser entregue no tórax, dependendo do volume mamário e da posição do aplicador. O tratamento com NOVAC7 apresentou distribuições mais homogêneas dentro do volume alvo, em relação às outras técnicas. De forma geral, os resultados indicam que os tratamentos podem ser largamente influenciados pelo tamanho e posicionamento do campo para 3DR e posicionamento do aplicador para ambas as técnicas de IORT. O tratamento através do Intrabeam é comparável à 3DR. Segundo os parâmetros de avaliação do plano, IORT por feixe de elétrons proporcionaria o melhor tratamento, independentemente do volume mamário. / Conservative breast surgery followed by radiation therapy is considered the standart treatment for breast cancer. Intraoperative radiation therapy (IORT) has the advantage of decreasing the treatment duration, from the usual 4 to 6 weeks, to a single fraction, delivered during the surgical procedure. The dose distribution for treatment given through IORT are not well known, as the volume to be irradiated is defined at the moment of treatment deliver and there is not a plan optimization routine. Therefore the dose distributions were not, to the moment, the goal of any study, what makes interesting to know them. The goal of the present work is to simulate and compare the IORT dose distribution for different beams and breast geometries, and to compare to the 3D radiation therapy (3DR) dose distribution. The dose distributions for 3DR and for electron beam IORT, generated by the NOVAC7 dedicated accelerator, and for low energy x-ray IORT, generated by Intrabeam dedicated accelerator, were obtained using the Monte Carlo simulation package PENELOPE. The beams validation, performed through comparison with literature data, showed, for the 3DR beam, the dose profile expected for the simulated filters. The greatest differences occurred at the horns region, that appear sub estimated in the simulation. For IORT beams the greatest difference between simulation and literature, of 7.79 and 8.6 percentage points, respectively for the NOVAC7 and Intrabeam, occurred at low depths. The treatment simulation, with three different breast volumes, generated dose distributions that were used for a qualitative comparison of the techniques. 3DR dose distribution showed that a considerable fraction of the dose was delivered to the thorax. Although the highest doses were delivered inside the breast volume, cold regions occurred inside this volume also. Intrabeam dose distributions showed that part of the dose may be delivered to the thorax, given the breast volume and applicator position. The treatment through NOVAC7 presented more homogeneous dose distribution in relation to the other techniques. In general the results indicated that the treatment may be greatly affected by field size and position in 3DR and by the applicator position for both of the IORT techniques. Treatment through low energy x-ray IORT is comparable to 3DR treatment. According to the plan evaluation parameters electron beam IORT could give the best treatment for all the breast volumes evaluated.

Cirurgia conservadora de mama seguida de radioterapia é considerada como tratamento padrão para câncer de mama. A radioterapia intraoperatória (IORT) pode ser vantajosa, pois diminui o tempo de tratamento, geralmente de 4 a 6 semanas, para uma única fração, aplicada durante o procedimento cirúrgico. As distribuições de doses para tratamento por IORT não são bem conhecidas, pois o volume a ser irradiado é definido no momento da aplicação e não existe uma rotina de otimização do plano. Dessa forma as distribuições de dose não foram foco de estudos até o momento, de forma que torna-se interessante conhece-las. O objetivo do presente trabalho é simular e comparar as distribuições de doses para IORT com diferentes feixes e geometrias mamárias e compará-las com as distribuições obtidas para radioterapia 3D (3DR). Através do pacote de simulação Monte Carlo PENELOPE foram obtidas as distribuições de doses em técnicas radioterápicas 3DR e IORT por feixe de elétrons, gerados pelo acelerador NOVAC7, e por raios-X de baixa energia, gerado pelo acelerador Intrabeam. A validação dos feixes estudados, realizada através de comparação com dados da literatura, mostrou, para o feixe de 3DR, o perfil de dose esperado para os feixes com os filtros simulados. As maiores diferenças ocorreram nas regiões de horns, que aparecem subestimados na simulação. Para os feixes de IORT, as maiores diferenças entre simulação e literatura, de 7,79 e 8,6 pontos percentuais, respectivamente para NOVAC7 e Intrabeam, ocorrem em baixas profundidades. A simulação do tratamento para três diferentes volumes mamários gerou distribuições de doses que puderam ser usadas para comparação qualitativa entre as técnicas de tratamento. Para 3DR, as distribuições de doses mostram que parte considerável da dose é depositada no tórax. Embora as maiores doses sejam entregues dentro do volume da mama, ocorrem regiões frias dentro desse volume. As distribuições de dose obtidas para o Intrabeam mostraram que parte da dose pode ser entregue no tórax, dependendo do volume mamário e da posição do aplicador. O tratamento com NOVAC7 apresentou distribuições mais homogêneas dentro do volume alvo, em relação às outras técnicas. De forma geral, os resultados indicam que os tratamentos podem ser largamente influenciados pelo tamanho e posicionamento do campo para 3DR e posicionamento do aplicador para ambas as técnicas de IORT. O tratamento através do Intrabeam é comparável à 3DR. Segundo os parâmetros de avaliação do plano, IORT por feixe de elétrons proporcionaria o melhor tratamento, independentemente do volume mamário. / Conservative breast surgery followed by radiation therapy is considered the standart treatment for breast cancer. Intraoperative radiation therapy (IORT) has the advantage of decreasing the treatment duration, from the usual 4 to 6 weeks, to a single fraction, delivered during the surgical procedure. The dose distribution for treatment given through IORT are not well known, as the volume to be irradiated is defined at the moment of treatment deliver and there is not a plan optimization routine. Therefore the dose distributions were not, to the moment, the goal of any study, what makes interesting to know them. The goal of the present work is to simulate and compare the IORT dose distribution for different beams and breast geometries, and to compare to the 3D radiation therapy (3DR) dose distribution. The dose distributions for 3DR and for electron beam IORT, generated by the NOVAC7 dedicated accelerator, and for low energy x-ray IORT, generated by Intrabeam dedicated accelerator, were obtained using the Monte Carlo simulation package PENELOPE. The beams validation, performed through comparison with literature data, showed, for the 3DR beam, the dose profile expected for the simulated filters. The greatest differences occurred at the horns region, that appear sub estimated in the simulation. For IORT beams the greatest difference between simulation and literature, of 7.79 and 8.6 percentage points, respectively for the NOVAC7 and Intrabeam, occurred at low depths. The treatment simulation, with three different breast volumes, generated dose distributions that were used for a qualitative comparison of the techniques. 3DR dose distribution showed that a considerable fraction of the dose was delivered to the thorax. Although the highest doses were delivered inside the breast volume, cold regions occurred inside this volume also. Intrabeam dose distributions showed that part of the dose may be delivered to the thorax, given the breast volume and applicator position. The treatment through NOVAC7 presented more homogeneous dose distribution in relation to the other techniques. In general the results indicated that the treatment may be greatly affected by field size and position in 3DR and by the applicator position for both of the IORT techniques. Treatment through low energy x-ray IORT is comparable to 3DR treatment. According to the plan evaluation parameters electron beam IORT could give the best treatment for all the breast volumes evaluated.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Linear accelerators of high energy beams have been used to treat tumors in radiotherapy. Some questions about the protection of the patient and occupationally exposed workers have been arisen because high energy bundles generate scattered radiations that are undesirable in treatment. A possible radiation type generated due to the interaction of the beam with accelerator elements is the neutron, mainly fast neutrons. Such radiation can cause serious problems for patients besides cause damage to devices used by them. This work aims investigate the presence of fast neutrons around a mobile accelerator dedicated to intraoperative radiotherapy (IORT) using high energy electron beams. The aim is to detect the possible fast neutrons and further evaluate their distribution within phantom irradiated. For this study a mobile accelerator (LIAC), for electron beams, and a conventional accelerator (Elekta), for the photon beam, were used. Neutron measurements were made using bubble detectors (C-318) which are sensitive only to fast neutrons. In order to simulate the patient two polymethylmethacrylate (PMMA) phantoms, with a volume of 62 x 29 x 24 cm3 and 80 x 30 x 20 cm3, were used. Three detectors were positioned around the LIAC accelerator to measure the fast neutrons radiation generated by the accelerator elements. The measurements inside the phantom were made with three detectors positioned at three different depths, 5, 10 and 15 cm; 1, 5 and 10 cm. Moreover, two distances with respect to the central axis were chosen to the phantons irradiated by LIAC and Elekta: 0 and 4 cm; 0 and 30 cm, respectively. The results from the measurements around the LIAC demonstrate the abscense of fast neutrons. The results for both, LIAC and Elekta, showed that the dose of fast neutrons is mainly concentrated in the central axis and a decrease of 60% and 99%, respectively, in relation to off-axis doses. The highest values found for the different energies of 12, 10 and 8 MeV were 2.44, 1.14 and 0.59 uSv / Gy, respectively, for the LIAC. While the highest values for energies of 15, 10 and 6 MeV for Elekta were 2.98, 1.08 and 0.15 mSv/Gy, respectively. These results also showed the increasing ratio of dose to energy, both for Elekta and for LIAC. The relation between dose and depth also was discussed. It was found that in some cases the neutron attenuation increases with depth as expected while in others the ratio is not clear. The comparison between the doses established in each accelerator showed a difference around 10−3. The data presented in this work, therefore, demonstrate that the LIAC minimally generates fast neutrons within the phantom, when compared with the Elekta, and around were not detected for the LIAC. The neutrons generated by both accelerators presented similar behaviour within the phantom in relation to the energy variation, depth and central axis distance. / Aceleradores lineares de feixes de alta energia são utilizados para tratamento de tumores em radioterapia. Isso tem gerado algumas questões sobre a proteção do paciente e dos trabalhadores ocupasionalmente expostos, pois feixes de alta energia geram radiações espalhadas que são indesejáveis no tratamento. Uma das possíveis radiações geradas devido à interação do feixe com elementos do acelerador é o nêutron, principalmente nêutrons rápidos. Essa radiação pode causar sérios problemas para pacientes caso interajam com o mesmo e ainda podem causar danos a dispositivos utilizados pelo paciente. A proposta desse estudo foi investigar a presença de nêutrons rápidos ao redor de um acelerador móvel dedicado, LIAC, para radioterapia intraoperatória (RT-IO) que utiliza feixes de elétrons de alta energia. Busca-se detectar os possíveis nêutrons rápidos e ainda avaliar a sua distribuição dentro de objeto simulador irradiado. Para este estudo foram utilizados tanto um acelerador móvel (LIAC), para feixes de elétrons, quanto um acelerador convencional (Elekta), para feixe de fótons. As medidas dos nêutrons foram feitas utilizando detectores de bolhas (C-318) que são sensíveis apenas a nêutrons rápidos. Para simular o paciente foram utilizados dois phantons de polimetilmetacrilato (PMMA) com volume de 62 x 29 x 24 cm3 e 80 x 30 x 20 cm3. Em cada posição escolhida, três detectores foram posicionados ao redor do acelerador LIAC para medir a radiação de nêutrons rápidos que eram gerados pelos elementos constituintes do acelerador. As medidas dentro do phantom foram feitas com três detectores posicionados em três profundidades diferentes, 5, 10 e 15 cm; 1, 5 e 10 cm e duas distâncias em relação ao eixo central, 0 e 4 cm; 0 e 30 cm para os phantons irradiados pelo LIAC e Elekta, respectivamente. Os resultados das medidas ao redor do LIAC demonstraram a ausência de nêutrons rápidos. Os resultados tanto para o LIAC quanto para o Elekta mostraram que a dose de nêutrons rápidos é principalmente concentrada no eixo central do feixe e uma queda de 60%, a 4 cm do eixo, e 99%, a 30 cm do eixo, respectivamente. Os maiores valores encontrados para as diferentes energias de 12, 10 e 8 MeV foram 2,44, 1,14 e 0,59 uSvGy para o LIAC, respectivamente. Enquanto que os maiores valores para energias de 15, 10 e 6 MeV para o Elekta foi de 2,98, 1,08 e 0,15 mSVGy, respectivamente. Esses resultados ainda mostraram a relação crescente da dose com a energia, tanto para Elekta quando para LIAC. Outra relação que foi discutida é da dose com a profundidade, porque em alguns casos é nítida a atenuação de nêutrons com o aumento da profundidade e em outros não se demonstra tão regular. A comparação entre as doses estabelecidas em cada acelerador mostrou uma diferença em torno de 10−3. Os dados apresentados nesse trabalho, portanto, demonstram que o LIAC gera minimamente nêutrons rápidos dentro do phantom, se comparado com o Elekta, e ao redor do LIAC não foram detectados. O nêutrons gerados por ambos aceleradores apresentaram comportamento parecido dentro do phantom em relação a variação de energia, profundidade e distância do eixo central. / São Cristóvão, SE