Le cancer de la prostate est le deuxième plus fréquent cancer chez les hommes. La France occupe le troisième rang du taux d’incidence. La curiethérapie bas-débit dose (LDR) est une option de traitement largement utilisée. Au cours de la curiethérapie LDR, des graines radioactives sont implantées en permanence dans la prostate afin de délivrer une dose thérapeutique de façon locale dans la zone cancéreuse tout en épargnant les organes voisins à risque (OAR). Malgré son taux de réussite élevé (75% à 91%), les effets secondaires restent élevés. La dose délivrée à la tumeur dépend des positions d’implantation des graines, ce qui implique que la planification est essentielle. Les systèmes cliniques de planification fournissent automatiquement les positions d’implantation. Cependant, cette prédiction est basée sur un modèle dosimétrique simplifié où le corps humain est considéré comme un volume d’eau. Un autre facteur des erreurs est l’apparition d’un oedème de la prostate impliquant un changement volumétrique. L’oedème peut entraîner une sous-estimation du D90 par exemple il est de 13.6% pour un changement volumétrique de 20%. De plus, l’oedème varie (10% à 96%) entre les patients. Aujourd’hui le mécanisme exact de l’apparition de cet oedème reste inconnu. Nous proposons un système de traitement inverse pour la curiethérapie prostate qui tient compte d’une personnalisation précise de la dosimétrie et de l’oedème. Ces travaux peuvent également être utilisés dans d’autres contextes cliniques, tel que la curiethérapie haut-débit, mais également être adapté pour traiter d’autres organes. Dans le futur, nos travaux porteront sur la personnalisation du modèle biomécanique de la prostate proposé à chaque patient en utilisant des mesures d’élasticité via l’élastographie. En raison des limitations inhérentes à la FEM, l’incorporation du modèle biomécanique de l’oedème dans le système de planification du traitement est coûteuse en temps de calcul. Une méthode alternative, serait de proposer un modèle sans maillage afin d’améliorer la simulation de l’oedème. / Prostate cancer is the second most common cancer in men. Two-thirds of the cases are diagnosed in developed countries and France is ranked third in incidence rate. Low-dose-rate (LDR) brachytherapy is a widely used treatment option. During LDR brachytherapy, radioactive seeds are implanted permanently in the prostate to deliver a therapeutic dose locally in the cancerous region while sparing the organs at risk (OARs). Despite its high success rate (75% to 91%), the side-effects (sexual and urinary problems) remain high. The dose delivered to the tumor depends on the implantation positions of the seeds, which implies that treatment planning is essential. Clinical inverse planning systems automatically provide optimal implantation positions. However, this prediction is based on a simplified dosimetric model where the human body is considered an infinite volume of water. Another important factor that induces treatment errors is the occurrence of prostate edema during brachytherapy that involves volumetric changes of the organ. Edema can lead to a significant underestimation of the D90, for example, by 13.6% for a volumetric change of 20%. Moreover, the edema magnitude varies considerably (10% to 96%) between patients. Today the exact mechanism of edema formation remains unknown. We propose in this thesis a system of inverse treatment for prostate brachytherapy which considers a precise personalization of the dosimetry but also of the prostate edema. This work can also be used in other clinical contexts, such as high-dose-rate brachytherapy, but also be adapted to treat other organs. In the future, our work will focus on the study of the ability to adapt the proposed prostate biomechanical model to each patient using elastic measurements via prostate elastography. Due to the inherent limitations of FEM, the incorporation of the biomechanical model of edema into the treatment planning system is costly in computation time. An alternative method would be to propose a new meshless model to improve the simulation of edema during intraoperative planning.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O objetivo deste trabalho é desenvolver um sistema de automação para a produção das sementes de iodo-125 por soldagem a laser (Nd:YAG). As sementes de iodo- 125 são utilizadas com sucesso no tratamento de câncer por braquiterapia, via baixa taxa de dose. Esta pequena semente é constituída por uma cápsula de titânio soldada, com 0,8mm de diâmetro e 4,5mm de comprimento, contendo iodo-125 adsorvido em fio de prata, no interior da mesma. As sementes de iodo-125 são implantadas na próstata humana para irradiar o tumor e tratar o câncer. Hoje, o Centro de Tecnologia das Radiações - CTR, do IPEN-CNEN/SP importa e distribui 36.000 sementes de iodo-125 por ano, para as clínicas e hospitais no País. No entanto, o potencial do mercado brasileiro é de 8.000 sementes de iodo-125 por mês. Assim, a produção local destas fontes radioativas de iodo- 125 tornou-se uma prioridade para o Instituto, visando reduzir o preço e aumentar o fornecimento à população. Por outro lado, a automação industrial desempenha papel importante na fabricação das sementes de iodo-125, com aumento da produtividade e padrão elevado de qualidade, além de facilitar a implementação e o funcionamento de processos com Boas Práticas de Fabricação (BPF). A tecnologia consiste em associar peças mecânicas e componentes eletro-eletrônicos, para controle de máquinas e processos. A tecnologia de automação para produção das sementes de iodo-125 desenvolvida neste trabalho emprega Controlador Lógico Programável (CLP), motores de passos, drivers, máquina de soldagem a laser (Nd:YAG), sensores fotoelétricos e interfaces de comunicação. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:49:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:02:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 10308.pdf: 5951521 bytes, checksum: c3f464af4f9a5b567dacd34287e1566f (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Intituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares, IPEN/CNEN-SP / FAPESP:01/00231-5

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:52:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:02:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O câncer de próstata é um problema de saúde pública no Brasil, sendo a segunda causa de óbitos por câncer em homens, superado apenas pelo câncer de pulmão. Entre os possíveis tratamentos disponíveis para o câncer de próstata encontra-se a braquiterapia, onde, pequenas sementes contendo o radioisótopo 125I são implantadas na próstata. A semente consiste de uma cápsula de titânio selada de 0,8 mm de diâmetro externo e 4,5 mm de comprimento, contendo um fio de prata com 125I adsorvido. A soldagem por arco plasma é uma das técnicas viáveis para selagem, o equipamento tem um custo menor que o de outros processos. Constituem os objetivos deste trabalho o desenvolvimento e a validação do procedimento de selagem utilizando processo de soldagem plasma e a elaboração de rotinas para selagem segundo as Boas Práticas de Fabricação. O desenvolvimento do trabalho apresentou as seguintes fases: corte e limpeza do material, determinação dos parâmetros de soldagem, desenvolvimento de dispositivos para fixação do tubo de titânio durante o processo de soldagem, ensaios de validação de fontes seladas conforme norma ISO 2919 Sealed Radioactive Sources General Requirements and Classification, ensaios de estanqueidade conforme norma ISO 9978 Sealed Radioactive Sources Leakage Test Methods e ensaio metalográfico. O procedimento desenvolvido para a selagem das sementes de 125I mostrou-se eficiente, atendendo a todos os requisitos estabelecidos na norma ISO 2919. Os resultados apresentados neste trabalho possibilitaram a elaboração de rotinas de fabricação segundo as orientações apresentadas na resolução RDC nº 59 Boas Práticas de Fabricação de Produtos Médicos da ANVISA - Agência Nacional de Vigilância Sanitária. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dentre as diversas formas de se tratar o câncer de próstata, a braquiterapia com sementes de iodo-125 é uma opção que apresenta ótimos resultados e menor ocorrência de efeito colateral. No presente trabalho diferentes métodos de deposição de iodo radioativo em substrato de prata foram comparados com o propósito de eleger a alternativa mais adequada para a produção rotineira de sementes de iodo-125 do IPEN. A metodologia utilizada foi escolhida com base na infraestrutura disponível e na experiência dos pesquisadores presentes. Por essa razão, utilizou-se o iodo-131 para realização dos testes (mesmo comportamento do iodo-125). Quatro métodos foram selecionados: Método 1 (teste de eletrodeposição baseado no método desenvolvido por D. Kubiatowicz) com a eficiência de 65,16%; Método 2 (Reação química baseada no método desenvolvido por D. Kubiatowicz - HCl) com o resultado de 70,80% de eficiência; Método 3 (Reação química baseada no método desenvolvido pela Dra Maria Elisa Rostelato aquecimento/sulfeto) com 55,80% de eficiência; Método 4 (IQ-IPEN) apresentou o melhor resultado de eficiência, 99%. Como há mais fixação do material radioativo (que representa praticamente todo o custo da semente) por esse método, o preço final é o mais barato, sendo esse o método sugerido para ser implementado no laboratório de produção de fontes de braquiterapia do IPEN. Além disso o método é o mais rápido. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Mesmo não estando entre os casos de câncer com maior incidência, os tumores oculares têm acometido a população brasileira. O Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP), juntamente à Escola Paulista de Medicina (UNIFESP), criou um projeto que visa o desenvolvimento e implementação de um tratamento de câncer oftálmico alternativo que consiste na utilização de sementes de irídio-192 em braquiterapia. O Projeto surgiu pelo motivo da Escola Paulista tratar muitos casos oncológicos no âmbito do Sistema Único de Saúde (SUS) e pela experiência em pesquisas de fontes radioativas seladas do grupo de braquiterapia do IPEN. A metodologia foi desenvolvida a partir da infraestrutura disponível e pela experiência dos pesquisadores. O protótipo desenvolvido da semente se apresenta com um núcleo (irídio em liga de irídio-platina) de 3,0mm de comprimento selado por uma cápsula de titânio de 0,8mm de diâmetro externo, 0,05mm de espessura de parede e 4,5mm de comprimento. Nenhum estudo sobre a confecção destas sementes foi encontrado em literatura disponível. Criou-se uma metodologia que envolveu: caracterização do fio, criação do dispositivo para ativação neutrônica dos núcleos e testes de estanqueidade da fonte produzida. A análise dos resultados comprovaram a viabilidade do método. Como sugestão para trabalhos futuros, estudos quanto à metrologia e dosimetria destas fontes e aprimoramento da metodologia devem ser realizados, para uma futura implementação em caráter nacional. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:55:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A demanda por sementes de iodo-125 para uso em braquiterapia tem crescido muito ao longo dos últimos anos, tanto no Brasil quanto no mundo. Toda semente de iodo-125 deve ter seus parâmetros operacionais medidos e/ou calculados todas as vezes que for efetuada alguma modificação na produção. Um levantamento dosimétrico completo custa bastante caro, e recomenda-se que seja refeito pelo menos uma vez por ano. Neste contexto, o presente trabalho desenvolveu uma metodologia para todo o processo dosimétrico. A metodologia desenvolvida está baseada nas poucas informações disponíveis na literatura, pois quase toda a metodologia utilizada nos grandes laboratórios é segredo industrial. Os testes da metodologia proposta foram realizados com sementes da Amersham-Oncura-Ge Healthcare, que é a mais vendida no mundo. Na nova metodologia utilizou-se uma Leitora automática para reduzir o tempo necessário no processo de escolha dos dosímetros TLD-100 empregados, bem como uma área de corte dos espectros obtidos na Leitora, ou seja, um pós-processamento nos espectros. Foram utilizados 142 cristais, sendo selecionados apenas 29 pela metodologia proposta. Nas medidas foram utilizadas placas de Solid Water RW1 com a finalidade de simular a medida na água, empregando-se 3 arranjos experimentais diferentes e sendo repetidas as medidas pelo menos 3 vezes. Para a calibração dos cristais foi utilizado um Dermopan II da Siemens. Os valores experimentais dos parâmetros obtidos nos experimentos propostos apresentaram excelente concordância com os encontrados na literatura. Por fim, os valores medidos foram comparados com os valores calculados por um programa semi-empírico de simulação computacional, verificando-se boa concordância entre ambos, fato que demonstra a validade da metodologia proposta para cálculos dosimétricos. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O câncer é hoje a segunda maior causa de morte por doenças em vários países, inclusive o Brasil. Excluindo-se o câncer de pele não melanoma, o câncer de próstata é o mais incidente na população, em geral. O tumor de próstata pode ser tratado por diversos métodos, incluindo a braquiterapia, que consiste na colocação de fontes radioativas seladas na forma de sementes, contendo o radioisótopo iodo-125 junto ao tumor. Dessa maneira, a região alvo do tratamento recebe alta dose de radiação, sendo essa dose reduzida sensivelmente nos tecidos circunvizinhos saudáveis. A semente é composta de uma cápsula de titânio selada por meio de soldagem, com 0,8mm de diâmetro externo e 4,5mm de comprimento, contendo em seu interior um fio de prata de 0,5mm de diâmetro, com o iodo-125 adsorvido. Após sua construção, a semente deve ser submetida a um ensaio de estanqueidade, garantindo a ausência de qualquer vazamento de material radioativo. Os principais objetivos deste trabalho foram o estudo e desenvolvimento dos métodos de ensaio de estanqueidade aplicáveis às sementes de iodo-125, propostos pela norma ISO 997820, a escolha do método mais adequado para o processo de produção e a determinação do fluxograma do processo a ser utilizado. Os ensaios realizados excederam a exigência da norma, com a aplicação de ultra-som durante o período de imersão das sementes. Os resultados mostraram a eficácia da aplicação de ultra-som, aumentando muito a detecção de vazamentos de material radioativo. Os melhores resultados foram obtidos utilizando-se água destilada a 20º C com imersão por 24 horas e água destilada a 70º com imersão por 30 minutos. Esses métodos são os escolhidos para serem utilizados durante a produção das sementes. O fluxograma de processo desenvolvido contempla todas as fases do ensaio de estanqueidade, de acordo com a seqüência realizada durante os experimentos. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Os aplicadores clínicos de 90Sr+90Y são instrumentos utilizados em procedimentos de braquiterapia e devem ser calibrados periodicamente, de acordo com normas e recomendações internacionais. Neste trabalho, foram estudados quatro métodos de calibração de aplicadores dermatológicos e oftálmicos, comparando-se os resultados com os fornecidos pelos certificados de calibração dos fabricantes dos aplicadores. Os métodos envolveram o aplicador clínico padrão do Laboratório de Calibração de Instrumentos (LCI), calibrado pelo laboratório padrão primário americano do National Institute of Standards and Technology, como referência; um aplicador da Amersham, também pertencente ao LCI, como referência; uma mini-câmara de extrapolação desenvolvida no IPEN como padrão absoluto; e dosimetria termoluminescente. A mini-câmara de extrapolação e uma câmara de extrapolação comercial PTW foram estudadas com relação ao seu desempenho por meio de testes de controle de qualidade, como corrente de fuga, repetitividade e reprodutibilidade. A distribuição de dose em profundidade na água, estudo de grande importância na dosimetria de aplicadores clínicos, foi determinada utilizando-se a mini-câmara de extrapolação e dosímetros termoluminescentes. Os resultados obtidos foram considerados satisfatórios para os dois casos, quando comparados com os dados fornecidos pela norma IAEA (2002). Além disso, foi desenvolvido um sistema postal dosimétrico para a calibração de aplicadores clínicos por meio da técnica da termoluminescência, para ser enviado para clínicas e hospitais, sem a necessidade do transporte das fontes ao LCI do IPEN para calibração. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2014-11-10T12:35:45Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-11-10T12:35:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP