A radioterapia é uma modalidade terapêutica que utiliza radiações ionizantes para erradicar as células neoplásicas do organismo humano. Um dos requisitos para o sucesso desta metodologia de tratamento está na utilização adequada dos sistemas de planejamento, os quais, dentre outras informações, estimam a dose a ser administrada aos pacientes. Atualmente, códigos de transporte de radiação têm proporcionado grandes subsídios a estes sistemas de planejamento, uma vez que viabilizam avaliações dosimétricas acuradas nos órgãos e tecidos específicos de um paciente. O modelo utilizado por estes códigos para descrever a anatomia humana de forma realista é denominado Objeto Simulador Segmentado (OSS), que consiste na representação das estruturas anatômicas do corpo em discretos elementos de volume (voxels), os quais são diretamente associados aos dados tomográficos. Atualmente, os OSS possíveis de serem inseridos e processados pelo código de transporte MCNP (Monte Carlo N-Particle), apresentam voxels com resoluções da ordem de 3-4 mm. No entanto, tal resolução compromete a discriminação de algumas estruturas finas do corpo, tais como a pele. Neste contexto, o presente estudo propõe a criação de uma rotina de cálculo que discrimine a região da pele, com espessura e localização próximas do real, nos OSS e os habilite para avaliações dosimétricas acuradas. A metodologia proposta consiste na manipulação dos elementos de volume dos OSS de forma a segmentá-los e subdividi-los em diferentes espessuras de pele. A fim de validar os dados obtidos por cálculos, foram realizadas avaliações experimentais de dosimetria de pele em objetos simuladores antropomórficos com dosímetros termoluminescentes. Verificou-se, ao longo deste estudo, a importância de discriminar a região da pele com localização e espessuras próximas do real, uma vez que foram encontradas diferenças significativas entre as estimativas de dose absorvida na região pelas diferentes representações. A metodologia proposta neste estudo far-se-á útil para avaliações dosimétricas acuradas da região de pele para diversos procedimentos radioterápicos, com particular interesse na radioterapia com feixe de elétrons, na qual se destaca a terapia de irradiação de corpo inteiro (TSET Total Skin Electron Therapy), procedimento radioterápico em implementação no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP). / Radiotherapy is a therapeutic modality that utilizes ionizing radiation for the destruction of neoplastic human cells. One of the requirements for this treatment methodology success lays on the appropriate use of planning systems, which performs, among other information, the patients dose distribution estimate. Nowadays, transport codes have been providing huge subsidies to these planning systems, once it enables specific and accurate patient organ and tissue dosimetry. The model utilized by these codes to describe the human anatomy in a realistic way is known as voxel phantoms, which are represented by discrete volume elements (voxels) directly associated to tomographic data. Nowadays, voxel phantoms doable of being inserted and processed by the transport code MCNP (Monte Carlo N-Particle) presents a 3-4 mm image resolution; however, such resolution limits some thin body structure discrimination, such as skin. In this context, this work proposes a calculus routine that discriminates this region with thickness and localization in the voxel phantoms similar to the real, leading to an accurate dosimetric skin dose assessment by the MCNP code. Moreover, this methodology consists in manipulating the voxel phantoms volume elements by segmenting and subdividing it in different skin thickness. In addition to validate the skin dose calculated data, a set of experimental evaluations with thermoluminescent dosimeters were performed in an anthropomorphic phantom. Due to significant differences observed on the dose distribution of several skin representations, it was found that is important to discriminate the skin thickness similar to the real. The presented methodology is useful to obtain an accurate skin dosimetric evaluation for several radiotherapy procedures, with particular interest on the electron beam radiotherapy, in which highlights the whole body irradiation therapy (TSET), a procedure under implementation at the Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP).

A fototerapia com laser em baixa intensidade tem sido utilizada na odontologia em várias patologias bucais para o controle de dor e cicatrização. O objetivo do estudo foi comparar o efeito da fototerapia no crescimento de fibroblastos de polpa dentária humana usando irradiações com energia total aplicada de uma vez ou fracionada. Após a determinação da metodologia, a linhagem celular FP5 (1 x 103 células por poço) cresceu em placas de cultivo de 96 poços (1 para cada grupo experimental) em déficit nutricional (meio suplementado com 5 % de SFB). A irradiação laser foi realizada com laser de diodo InGaAlP (comprimento de onda 685 nm, 40mW, área do feixe 0,0028cm2) usando a técnica pontual, no modo contínuo e em contato. As energias totais foram aplicadas em irradiações únicas de 0,12 J (G1), 0,24J (G2), 0,36 J (G3). Essas energias totais foram fracionadas em múltiplas irradiações de 0,12 feitas com intervalos de 6 horas: duas para G4 e três para G5. Grupos não irradiados de células cultivadas em déficit nutricional (5 % SFB, G6) e em condições nutricionais regulares (10 % SFB, G7) foram usadas como controles negativo e positivo respectivamente. O número de células foi indiretamente obtido pela mensuração da atividade celular mitocondrial 24 horas após a primeira irradiação. Os dados em quadruplicata foram comparados pelo teste ANOVA complementado pelo teste de Tukey (p <= 0,05). Houve diferença significante entre os grupos. O controle positivo (G7) apresentou número de células significantemente maior quando comparado ao controle negativo (G6). Esse número foi similar aos dos grupos submetidos a irradiações múltiplas (G4 e G5). Os grupos irradiados uma única vez (G1 a G3) apresentaram número de células significantemente menores que aqueles do controle positivo e dos grupos com múltiplas irradiações. Com base na metodologia empregada concluiu-se que o fracionamento das energias de irradiação potencializa o efeito bioestimulador da fototerapia com laser em baixa intensidade no crescimento de fibroblastos de polpa dentária humana. / Phototherapy with low intensity lasers has been used in dentistry in several oral pathologies for pain and healing control. The aim of this study was to compare the effect of phototherapy on human dental pulp fibroblasts growth using irradiations with whole energy delivered at once or fractioned. After the determination of the methodology, the FP5 cell line (1x 103 cells per well) was grown in 96 wells-microtritation plates (one for each experimental group) in nutritional deficit (medium supplemented with 5% fetal bovine serum-fbs). Laser irradiation was carried out with an InGaAlP diode laser (?-685nm, 40 mW, spot size 0.028 cm2) using the punctual technique, at continuous mode and in contact. The whole energies were delivered in single irradiations of 0.12J (G1), 0.24J (G2), 0.36J (G3). These whole energies were fractioned in multiple irradiations of 0.12J done with 6h-intervals: two for G4 and three for G5. Non-irradiated groups of cell cultured in nutritional deficit (5% fbs; G6) and in nutritional regular condition (10 % fbs; G7) were used as negative and positive controls, respectively. The number of cells was indirectly assessed by measuring the cell mitochondrial activity 24 hours after the first irradiation. The data from four replicates were compared by the ANOVA complemented by the Tukey\'s test (p <= 0.05). There were significant differences amongst the groups. The positive control (G7) presented significantly higher number of cells when compared to the negative control (G6). This number was similar to those of multiple irradiation groups (G4 and G5). The single irradiated groups (G1 to G3) presented cell numbers significantly smaller than those of positive control and multiple irradiated groups. Under the conditions of this study it was concluded that multiple irradiations of fractioned energies improve the biostimulatory effect of the phototherapy with low intensity laser on the growth of dental pulp fibroblasts.

O principal objetivo deste trabalho é fornecer um modelo biocinético validado em termos fisiológicos para a avaliação das doses radiométricas devido à ingestão de [4-14C]-colesterol em humanos. Com o intuito de validar o modelo biocinético proposto para o [4-14C]-Colesterol, os valores de excreção fecal e absorção preditos pelo modelo foram comparados com dados experimentais da literatura, foi obtido um alto grau de concordância entre os resultados de acordo com teste ANOVA (p = 0,416 para os valores de excreção e p = 0,423 para os valores de absorção). Foram calculados os coeficientes de Dose Efetiva (SvBq-1), Dose Equivalente (SvBq-1) e Dose Absorvida (GyBq-1) nos orgãos e tecidos para humanos utilizando a metodologia MIRD e o software de análise compartimental ANACOMP para quatro objetos simuladores que representam: um adulto com massa de 73,3 kg, um adolescente de 15 anos (56,9 kg), uma criança de 10 anos (33,2 kg) e uma criança de cinco anos (19,8 kg). O órgão que obteve a maior Dose Absorvida, para todos os objetos simuladores, foi o intestino grosso inferior (IGI). O conceito da alometria foi utilizado para interpolar o Coeficiente de Dose Absorvida no intestino grosso inferior (DIGI) para massas corpóreas (m) desconhecidas: DIGI(SvBq-1)=161,26.m(kg)-1,025. Para uma mesma quantidade administrada de colesterol, o Coeficiente de Dose Efetiva (E) diminui com o aumento da massa corporal do objeto simulador, em outras palavras, para a mesma atividade administrada os indivíduos com menor massa são submetidos a Doses Efetivas mais elevadas. O conceito de alometria também foi utilizado para interpolar o Coeficiente de Dose Efetiva (E) para massas corpóreas (m) desconhecidas: E(SvBq-1)= 171,1.m(kg)-1,021. / The main objective of this work is to provide a biokinetic model in order to estimate the radiometric dose due to intake of [4-14C]-cholesterol. The model was validated comparing the values of fecal excretion and absorption described in literature with that predicted by the model. The proposed model achieved good concordance between the results (p = 0.416 for excretion and p = 0.423 for absorption). The coefficients of Effective Dose (SvBq-1), Equivalent Dose (SvBq-1) and Absorbed Dose (GyBq-1) in human organs and tissues were calculated using the MIRD methodology and the compartimental analysis software ANACOMP. The coefficients were estimated for four phantoms: (i) adult with a body mass of 73.3 kg, (ii) 15 years old adolescent (56.9 kg), (iii) 10 years old child (33.2 kg) and (iv) five years old child (19.8 kg). The organ that received the highest Absorbed Dose for all phantoms was the lower large intestine (LLI). The allometry theory was used to interpolate the coefficient of absorbed dose in the lower large intestine (DLLI) for unknown body mass (m): DLLI (GyBq-1)=161.26 m (kg)-1.025. For the same administered activity, the Effective Dose Coefficient (E) decreases as the body mass increases. On other words, for the same intake activity, individuals with low body mass are exposed to higher doses. The allometry theory was used to interpolate the coefficient Effective Dose (E) for unknown body mass (m): E(SvB-1)= 171.1 m(kg)-1,021.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-13T14:31:24Z No. of bitstreams: 2 Tese pós-defesa - versão final (Marcela Pinto).pdf: 5856446 bytes, checksum: 270d2302a7f4659970cac40a7525b178 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T14:31:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese pós-defesa - versão final (Marcela Pinto).pdf: 5856446 bytes, checksum: 270d2302a7f4659970cac40a7525b178 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-03-29 / CAPES e FACEPE / Desde o início da década de 60, a dosimetria citogenética – padrão ouro em biodosimetria – tem sido utilizada na avaliação da dose absorvida de profissionais ocupacionalmente expostos, bem como em investigações de exposições acidentais às radiações ionizantes (RIs). Embora essa técnica dosimétrica seja considerada bem estabelecida, a influência de alguns parâmetros metodológicos nos ensaios biodosimétricos permanece controversa, em especial aqueles relacionados à escolha do método matemático para construção de curvas dose-efeito, ao momento ideal para adição de Colcemid e à temperatura adequada para o armazenamento prolongado de amostras de sangue periférico. Neste contexto, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar a otimização dos parâmetros, relativos à adição de Colcemid, à construção de curvas dose-efeito e à temperatura de armazenamento de sangue periférico. Uma vez avaliados, estes parâmetros foram aplicados em investigações de casos envolvendo suspeita de exposição acidental e/ou ocupacional às radiações ionizantes. Na execução das etapas de cada ensaio, amostras de sangue periférico de doadores sadios foram irradiadas com uso de aceleradores lineares com taxas de dose de 0,54 Gy/min e 2 Gy/min. Para construção de curvas de calibração dose-efeito, foram utilizados os softwares Dose estimate (HPA-UK) e CABAS que empregam o Método dos Mínimos Quadrados (MMQ) e de Máxima Verossimilhança (MV), respectivamente. Nesta pesquisa, o MV do programa CABAS foi escolhido como método de referência por produzir um menor erro associado ao ajuste de baixas doses e por este ser um software de livre acesso. Em seguida, foi determinado o melhor intervalo de tempo para adição de Colcemid nas culturas celulares, bem como a melhor temperatura de estocagem das amostras de sangue. Os resultados obtidos indicaram que ambos os métodos matemáticos (MMQ e MV) promovem um bom ajuste dos coeficientes da curva de calibração. Utilizando amostras de sangue não irradiadas (controle) e irradiadas com 2 Gy, verificou-se que a adição de uma baixa concentração de Colcemid no início do cultivo celular (0,05 μg/ml – 0 h) gera índices mitóticos mais elevados, sem comprometer a qualidade das preparações cromossômicas. Além disso, o acondicionamento das amostras irradiadas com 2 Gy a 25 °C gerou uma maior aproximação entre a dose estimada e a dose de radiação utilizada na irradiação in vitro, indicando que essa temperatura de estocagem é a mais adequada para o armazenamento prolongado do sangue periférico. Após a otimização desses parâmetros metodológicos – a saber, o tempo de adição do Colcemid e programa para cálculo da dose absorvida (CABAS – MV) - a dosimetria citogenética foi aplicada com sucesso na investigação da dose absorvida por profissionais ocupacionalmente expostos às radiações ionizantes.

Computed tomography (CT) is an examination of high diagnostic capability that delivers high doses of radiation compared with other diagnostic radiological examinations. The current CT dosimetry is mainly made by using a 100 mm long ionization chamber. However, it was verified that this extension, which is intended to collect all scattered radiation of the single slice dose profile in CT, is not enough. An alternative dosimetry has been suggested by translating smaller detectors. In this work, commercial electronics devices of small dimensions were characterized for CT dosimetry. The project can be divided in five parts: a) pre-selection of devices; b) electrical characterization of selected devices; c) dosimetric characterization in laboratory, using radiation qualities specific to CT, and in a tomograph; d) evaluation of the dose profile in CT scanner (free in air and in head and body dosimetric phantom); e) evaluation of the new MSAD detector in a tomograph. The selected devices were OP520 and OP521 phototransistors and BPW34FS photodiode. Before the dosimetric characterization, three configurations of detectors, with 4, 2 and 1 OP520 phototransistor working as a single detector, were evaluated and the configuration with only one device was the most adequate. Hence, the following tests, for all devices, were made using the configuration with only one device. The tests of dosimetric characterization in laboratory and in a tomograph were: energy dependence, response as a function of air kerma (laboratory) and CTDI100 (scanner), sensitivity variation and angular dependence. In both characterizations, the devices showed some energy dependence, indicating the need of correction factors depending on the beam energy; their response was linear with the air kerma and the CTDI100; the OP520 phototransistor showed the largest variation in sensitivity with the irradiation and the photodiode was the most stable; the angular dependence was significant in the laboratory and less expressive in tomography due to geometry of the X ray beams. Since the photodiode device was the most stable, the majority of the following tests, was made only with the BPW34FS. In the evaluation of the dose profile in CT, it was confirmed that the extension of 100 mm of the chamber pencil is not enough to collect all of the scattered radiation of the dose profile. Furthermore, it was shown that the detectors are able to obtain details of the dose profile and, thereby, estimate quantities in CT dosimetry. The new MSAD detector, which consists of a row of 31 BPW34FS photodiodes, presents an advantage in comparison to other detectors used to obtain the MSAD, through multiple slices, and the CTDI, through a single slice: the possibility of obtaining isolated (one slice) or adjacent (various slices) dose profiles in detail and in real time, and the possibility of calculating dosimetric quantities using an electronic system and computer programs, simplifying the dosimetry in CT. / A tomografia computadorizada (CT) é um exame de alta capacidade de diagnóstico que proporciona doses de radiação elevadas se comparado com outros exames de diagnóstico radiológico. A dosimetria atual em CT é feita, principalmente, utilizando uma câmara de ionização tipo lápis de 100 mm de extensão. No entanto, verificou-se que essa extensão, que tem o intuito de coletar toda radiação espalhada do perfil de dose de um único corte em tomografia, não é suficiente. Uma forma alternativa de dosimetria tem sido sugerida através da translação de detectores menores. Neste trabalho, dispositivos eletrônicos comerciais de pequenas dimensões foram caracterizados para dosimetria em tomografia. O projeto pode ser dividido em cinco partes: a) pré-seleção dos dispositivos; b) caracterização elétrica dos dispositivos escolhidos; c) caracterização dosimétrica no laboratório, utilizando qualidades de radiação específicas para CT, e em um tomógrafo; d) avaliação do perfil de dose em CT em um tomógrafo (no ar e em simuladores dosimétricos de cabeça e de abdômen); e) avaliação do novo detector de MSAD em um tomógrafo. Os dispositivos escolhidos foram os fototransistores OP520 e OP521 e o fotodiodo BPW34FS. Antes da caracterização dosimétrica, três configurações de detectores, com 4, 2 e 1 fototransistor OP520 funcionando como um único detector, foram avaliadas e a configuração com apenas 1 dispositivo foi a mais adequada. Por isso, os testes seguintes, para todos os dispositivos, foram realizados com a configuração com apenas 1 dispositivo. Os testes da caracterização dosimétrica no laboratório e no tomógrafo foram: dependência energética, resposta em função do kerma no ar (laboratório) e do CTDI100 (tomógrafo), variação de sensibilidade e dependência angular. Nas duas caracterizações, os dispositivos apresentaram certa dependência energética, indicando a necessidade de fatores de correção a depender da energia do feixe; a resposta deles foi linear com o kerma no ar e com o CTDI100; o fototransistor OP520 foi o que apresentou maior variação de sensibilidade com a irradiação e o fotodiodo foi o mais estável; e a dependência angular foi expressiva no laboratório e pouco expressiva no tomógrafo, devido às geometrias dos feixes. Como o fotodiodo foi o dispositivo mais estável, os testes seguintes, em sua maioria, foram feitos somente com o BPW34FS. Na avaliação do perfil de dose em CT, confirmou-se que a extensão de 100 mm da câmara lápis não é suficiente para coletar toda radiação espalhada do perfil de dose. Além disso, foi mostrado que os detectores são capazes de obter detalhes do perfil de dose e, com isso, estimar grandezas dosimétricas em CT. O novo detector de MSAD, que consiste em um detector com 31 fotodiodos BPW34FS enfileirados, apresenta um diferencial em relação a outros detectores que são utilizados para obter o MSAD, a partir de vários cortes tomográficos, e o CTDI, através um único corte: é a possibilidade de obtenção de perfis de dose isolados (um único corte) ou adjacentes (vários cortes) com detalhes e em tempo real, e a possibilidade do cálculo de grandezas dosimétricas utilizando um sistema eletrônico e programas computacionais, podendo, assim, simplificar a dosimetria em tomografia.

This work aims the production of luminescent materials based on MgB4O7 (MBO) and Li2B4O7 (LBO), doped and undoped, by alternative routes, verifying the influence of the route on the optical properties and grain size. Sol-gel protein (SGP) and Pechini (MP) methods were chosen for the production of the samples. Structural characterization of the materials was performed through thermal measurements and X-ray diffraction (XRD). Thermal analyses indicate that the crystallization process of the samples at intervals of 700 to 1000 C for MBO and 500 to 700 C for LBO by both production methods. XRD measurements confirm the formation of single crystalline phase under synthesis conditions 900 C/2h (SGP) and 800 C/2h (MP) for MBO crystal and 650 C/2h (SGP) and 600 C/2h (MP) for MBO. These conditions also were used to doped samples but single phases for doped LBO cannot be obtained. All samples present a coloration that could disrupt the luminescent signal during thermoluminescence (TL) and optically stimulated luminescence (OSL) readings. Samples were washed with hydrogen peroxide aiming to test the influence of coloration in optical properties. Optical measurements showed that the samples no washed with hydrogen peroxide have more efficient TL signal than washed samples. As a rule, the unwashed samples of MBO:Ce,Li produced by both methods showed the best TL signal. The MBO:Dy,Li – SGP – washed samples showed only 10% of the batch discharge units 20 tablets with homogeneity tests. On the other hand, for both MBO:Dy,Li (SGP,MP) were verified that the TL signal decays with the decrease of the grain size and occurs a displacement of the position of the TL peaks. The minimum detectable dose calculated for the washed samples of the MBO:Ce,Li and MBO:Dy,Li were 0.02 Gy and approximately 0.3 Gy respectively for both production methods. The OSL measurements showed MBO:Dy,Li – SGP have the best signal and that grain size have no influence in OSL signal. Phototransferred thermoluminescence effect (PTTE) occurred to MBO:Dy,Li – washed samples. Photoluminescent (PL) measurements indicate high symmetry in the dopant region for the MBO:Ce,Li – MP - washed sample. The LBO samples produced by both methods presented high sensitivity to the production method, precursor reagents used and dopants. / Esse trabalho propõe a produção de materiais luminescentes baseados em MgB4O7 (MBO) e Li2B4O7 (LBO), puros e dopados, por rotas alternativas, verificando a influência da rota sobre as propriedades ópticas e o tamanho do grão. Os métodos sol-gel proteico (SGP) e Pechini (MP) foram escolhidos para a produção das amostras. A caracterização estrutural dos materiais foi realizada através de medições térmicas e difração de raios X (XRD). As análises térmicas indicam que o processo de cristalização das amostras ocorre em intervalos de 700 a 1000 C para MBO e 500 a 700 C para LBO por ambos os métodos de produção. As medidas de XRD confirmam a formação de fase monocristalina em condições de síntese 900 C/2h (SGP) e 800 C/2h (MP) para o MBO; e 650 C/2h (SGP) e 600 C/2h (MP) para o LBO. Essas condições também foram usadas para a preparação de amostras dopadas, porém não foram obtidas fases únicas das amostras de LBO dopadas. Todas as amostras apresentaram uma coloração que poderiam atrapalhar o sinal luminescente durante a termoluminescência (TL) e as leituras de luminescência opticamente estimulada (OSL). Os procedimentos de lavagem com peróxido de hidrogênio foram realizados nas amostras com o objetivo de testar a influência da coloração nas propriedades ópticas. As medições ópticas mostraram que as amostras sem lavagem com peróxido de hidrogênio apresentaram sinais TL com maior intensidade que as amostras lavadas com peróxido de hidrogênio. Em regra, as amostras não lavadas com peróxido de hidrogênio de MBO:Ce,Li produzidas por ambos os métodos mostraram o melhor sinal TL. As amostras lavadas MBO:Dy,Li - SGP mostraram apenas 10% das unidades em lote 20 comprimidos em testes de homogeneidade foram descartadas. Por outro lado, tanto para MBO:Dy,Li (SGP, MP) foram verificados que o sinal TL decai com a diminuição do tamanho do grão e ocorre ao deslocamento da posição dos picos TL. A dose mínima detectável calculada para as amostras lavadas do MBO:Ce,Li e MBO:Dy,Li foram 0,02 Gy e aproximadamente 0,3 Gy, respectivamente, para ambos os métodos de produção. As medidas OSL mostraram MBO:Dy,Li - SGP têm o melhor sinal e que o tamanho do grão não tem influência no sinal OSL. O efeito de termoluminescência fototransferido (PTTE) ocorreu em amostras lavadas com MBO:Dy,Li. As medidas fotoluminescentes (PL) indicam uma simetria elevada na região dopante para a amostra lavada com MBO:Ce,Li - MP. As amostras LBO produzidas por ambos os métodos apresentaram alta sensibilidade ao método de produção, reagentes precursores utilizados e dopantes. / São Cristóvão, SE

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-06-30T18:42:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE FERNANDA LUCIA DE OLIVEIRA.pdf: 1938294 bytes, checksum: eff8a54f420aaa72afb409c18aad634e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-30T18:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE FERNANDA LUCIA DE OLIVEIRA.pdf: 1938294 bytes, checksum: eff8a54f420aaa72afb409c18aad634e (MD5) Previous issue date: 2015-10-09 / CAPES / Entre os tipos de câncer mais comuns no Brasil estão o de mama, com 57 mil novos casos, e o de próstata, com 69 mil novos casos, de acordo com estimativas 2014-2015 do Instituto Nacional de Câncer – INCA/Ministério da Saúde. Para o tratamento dessa enfermidade, a radioterapia é um método bastante eficaz, contudo expõe órgãos sadios que se encontram próximo ao volume alvo (pulmão e coração, no caso da mama, reto e bexiga no caso da próstata). Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar um método de planejamento radioterápico, que reduza a dose nos órgãos risco, a partir da avaliação dosimétrica, baseada nas recomendações da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) e da Comissão Internacional de Unidades e Medidas Radiológicas (ICRU). Utilizou-se a técnica de simulação do tratamento em um fantoma padrão Alderson-RANDO, com a inserção de dosímetros termoluminescentes LiF-100 para avaliação da dose. Os resultados mostraram que as doses nos órgãos risco para tratamento da mama foi abaixo de 4% da dose prescrita, e para o tratamento da próstata, na primeira etapa foi 55% abaixo da dose prescrita e na segunda menos de 5%. O resultado final demonstrou que os órgãos risco receberam doses baixas, no que se conclui que o método proposto reduzirá dos efeitos tardios ou toxidades que afetam a sobrevida dos pacientes. / Among the most common types of cancer in Brazil are the breast, with 57,000 new cases and prostate, with 69,000 new cases, according to estimates from the 2014-2015 National Cancer Institute - INCA / Ministry of Health. For the treatment of this disease, radiation therapy is a very effective method, however exposes healthy organs that are close to the target volume (lung and heart, in the case of the breast, rectum and bladder in the case of the prostate). The objective of this study is to evaluate a radiotherapy planning method, which reduces the dose in risk organs from the dosimetric evaluation, based on the recommendations of the International Atomic Energy Agency (IAEA) and the International Commission Units and Radiological measures (ICRU). We used a simulation technique of treatment on a standard Alderson-Rando phantom, with the insertion of thermoluminescent dosimeter LiF -100 for evaluation dose. The results showed that doses organs at risk for breast cancer treatment was below 4% of the prescribed dose, and prostate treatment, in the first stage was 55% lower than the prescribed dose and the second less than 5%. The result showed that the risk organs received low doses, as it is concluded that the proposed method will reduce the late effects or toxicities that affect patient survival.

Orientador: Sergio Santos Muhlen / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T07:39:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Onusic_DanielMassaro_M.pdf: 790417 bytes, checksum: 961b20bedda8e7a02cb48b7c666067f6 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho descreve a construção de um dispositivo eletrônico para medição de camada semi-redutora em feixes de raios-X de aparelhos de radiodiagnóstico. O dispositivo faz uso de um transdutor constituído por três sensores que utilizam o efeito fotoluminescente do cintilador orgânico antraceno. O sinal luminoso, proporcional à radiação incidente, sensibiliza três fotoresistores que fazem parte de um circuito eletrônico de aquisição e registro de medida. Além das características adequadas de sensibilidade e dependência energética do transdutor construído, é desejável que apresente baixo custo em relação aos transdutores tradicionais. Os resultados obtidos com os protótipos já caracterizados demonstraram a sua viabilidade e encorajam a sua utilização em serviços de campo / Abstract: This work describes the construction and the validation tests of an electronic device able to measure the half value layer in diagnostic X-ray beams. The device utilizes a transducer assembled with three sensors using the photoluminescence of the organic scintillator anthracene. The light signal, proportional to the incident radiation, reaches three photo resistors that are part of the electronic acquisition circuitry and measurement register. Besides adequate features of sensitivity and energy response, it is expected that the assembled transducer present low cost compared to the conventional measurement devices. The results obtained with the characterized prototypes have shown their feasibility and encouraged their use in field services / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Biomédica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The main goal of this work is the development of an anthropomorphic head phantom for use in computed tomography dosimetry. This phantom was built with materials which are inexpensive and easy to find (alginate and acrylic resin). Additionally, its dosimetric behavior was analyzed in a CT, comparing the values of C100mm and the estimated effective dose. The phantoms were filled with water because of the fact that the mass attenuation coefficients and the mass energy-absorption coefficient indicated that this was the best material to simulate the reference brain (ICRU-44 s brain). Two phantoms were built for this work; one was created using a real skull and the other using a regular mannequin. The phantom created with the real skull showed an average percentage difference of 4% in anatomical measurements in comparison with the reference (ICRU-48). The value of the estimated effective dose in the real skull phantom was 1,29 mSv, a value 5.4 times greater than the computational phantom (MASH). Despite the discrepant value, it represents a 46% improvement in comparison with the geometric PMMA phantom. It is estimated that the cost of the phantom produced from a real skull using the techniques and materials used in this work is approximately R$ 300,00. / Este trabalho tem como objetivo principal o desenvolvimento de um phantom antropomórfico da cabeça humana para dosimetria em tomografia computadorizada. Tal objeto simulador foi construído com materiais de fácil acesso e baixo custo (alginato e resina acrílica). Além disso, o seu comportamento dosimétrico foi avaliado em um tomógrafo ao se comparar valores de C100mm e dose efetiva estimada. Os phantoms foram preenchidos com água porque os valores dos coeficientes de absorção energética e dos coeficientes atenuação mássico indicaram que este é o melhor material para simular o cérebro da referência (cérebro da ICRU-44). Dois phantoms foram construídos para este trabalho, um teve como modelo um crânio real e o outro um manequim comum. O phantom confeccionado a partir de um crânio real possui medidas anatômicas que diferem de referência (ICRU-48) em 4%. O valor da dose efetiva estimada no crânio real foi de 1,29 mSv, valor 5,4 vezes maior do que o calculado no phantom computacional (MASH). Apesar de ser um valor bastante discrepante, o mesmo representa uma melhora de 46% em relação ao objeto simulador geométrico de acrílico. O custo do phantom antropomórfico, obtido de um crânio real, utilizando as técnicas e materiais usados nesse trabalho é de, aproximadamente, R$ 300,00.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of X-rays at procedures for purposes of medical diagnosis has increased over time. In these practices, it is necessary to weigh the patient s risks and benefits. To carry out periodic patient dose testing, phantoms, objects that simulate the interaction of ionizing radiation with the patient's body, are often used. The objective of this study was to characterize an anthropomorphic thorax phantom for dosimetric measurements at conventional radiology beams. This phantom was developed by a previous research project at the Federal University of Sergipe for image quality control tests. As the phantom consists of tissue equivalent material, it is possible to characterize it for dosimetric studies. For comparison, a geometric chest phantom, consisting of PMMA (polymethylmethacrylate) with dimensions of 30 cm x 30 cm x 15 cm, was used. With the use of ionization chambers, we performed measurements of incident air kerma (KIN) and entrance surface kerma (KES), which were compared with values estimated by calculation and diagnostic reference levels (NRDs). With these data, backscatter factors (BSF) of the two phantoms were calculated and compared with values estimated by Caldose software, based on Monte Carlo simulation. The variation of the BSF with the constituent material and technical parameters (kVp, mAs) and geometric (DFS) was studied. Doses to organs and effective doses for the anthropomorphic phantom were also estimated from the conversion coefficients (CCs) equivalent dose (H) and effective (E), through the Code Visual Monte Carlo (VMC). For combinations of technical parameters evaluated in this study, the ESD values obtained experimentally showed a good similarity to the two phantoms with maximum difference of 7%. There were no ESD values above the reference levels for diagnostic study. The results showed good agreement with the results published in the literature. It follows then, that the anthropomorphic thorax phantom proposed is a good tool to use in dosimetry. / Com o passar do tempo, o uso da radiação X em modalidades de exames para fins de diagnóstico médico tem se tornado cada vez mais comum. Diante das práticas radiológicas, torna-se necessário ponderar os riscos e benefícios trazidos para os pacientes. Para que sejam realizados os testes periódicos das doses recebidas pelos pacientes durante os exames, geralmente utilizam-se objetos simuladores, que simulam as interações da radiação ionizante com o corpo do paciente. O objetivo deste trabalho foi caracterizar um objeto simulador antropomórfico de tórax para medidas de dose em feixes de radiologia convencional. Este objeto simulador foi desenvolvido anteriormente por um projeto de pesquisa da Universidade Federal de Sergipe com finalidade para a realização de testes de controle de qualidade da imagem. Como o objeto simulador é constituído por materiais tecidos equivalentes, suas características possibilitam que se realize um estudo para fins de dosimetria. Para fins de comparação neste estudo, também foi utilizado um objeto simulador geométrico de tórax constituído por PMMA (polimetilmetacrilato) com dimensões de 30 cm x 30 cm x 15 cm. Com o uso de câmaras de ionização, foram realizadas medidas de kerma incidente no ar (KIN) e de kerma de entrada na superfície (KES), que foram comparadas com valores estimados por cálculo e estabelecidos como níveis de referência de diagnóstico (NRDs). Com os dados obtidos, fatores de retroespalhamento (FREs) dos dois objetos simuladores foram calculados e comparados com valores estimados pelo software Caldose, baseado em simulação Monte Carlo. A variação do FRE com o material constituinte e com parâmetros técnicos (kVp, mAs) e geométrico (DFS) foi estudada. As doses nos órgãos e as doses efetivas para o objeto simulador antropomórfico também foram estimadas a partir dos coeficientes de conversão (CCs) de dose equivalente (H) e efetiva (E), por meio do código Visual Monte Carlo (VMC). Para as combinações de parâmetros técnicos avaliados neste estudo, os valores de DEP obtidos experimentalmente apresentaram uma boa similaridade para os dois objetos simuladores com diferença máxima de 7%. Não foram observados valores de DEP acima nos níveis de referência de diagnóstico para as estudadas. Os resultados obtidos apresentaram boa concordância com os resultados publicados pela literatura. Conclui-se então, que o objeto simulador antropomórfico de tórax proposto é uma boa ferramenta para uso em dosimetria.