Made available in DSpace on 2014-10-09T12:28:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / 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). / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:49:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:02:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:55:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:05:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A tecnologia de reatores multifásicos é o coração das transformações químicas de todos os processos industriais, concretamente 99% dos reatores trabalham com a presença de uma ou mais fases. A tomografia é uma técnica poderosa capaz de determinar o efeito de parâmetros operacionais e de desenho na distribuição do holdup das fases, visualizando sistemas opacos de uma forma não invasiva. Um tomógrafo computadorizado de fonte única (SSCT) com capacidade de gerar imagens para as distribuições de holdup em sistemas com duas fases dinâmicas foi desenvolvido e validado com sucesso no CTR/IPEN. Algoritmos para reconstrução de imagens analíticos e discretos ou iterativos (estatísticos) foram desenvolvidos e implementados para tais aplicações e depois comparados. O SSCT foi utilizado para determinar as distribuições de porosidades e de holdup dos sólidos para uma coluna de recheio aleatório. Na Washington University em St. Louis, no Laboratório de Engenharia da Reação Química (CREL), um tomógrafo com duas fontes radioativas (DSCT) capaz de gerar imagens da distribuição do holdup das fases para sistemas dinâmicos com três fases móveis foi validado com êxito. Uma nova metodologia para reconstrução de imagens, que garantiu alta precisão na geração das distribuições do holdup em sistemas de grande porte, foi aplicada. O DSCT permitiu avaliar a influência de parâmetros de operação e do desenho de um aerador em um bioreator na escala piloto. O efeito do desenho de um distribuidor de gás líquido e do regime de escoamento foram determinados para um reator monolítico utilizando o DSCT. Os equipamentos e técnicas desenvolvidas neste trabalho podem ser considerados como uma ferramenta efetiva de pesquisa, intensificando estudos experimentais em uma grande gama de sistemas multifásicos através de geração de imagens. Para isto, foram superadas várias limitações comuns a outras técnicas tomográficas existentes utilizadas no estudo de sistemas com duas e três fases dinâmicas, onde os conhecimentos adquiridos nestes estudos poderão melhorar a compreensão básica dos efeitos de desenho e dinâmica em reatores multifásicos. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06878.pdf: 8623929 bytes, checksum: 9403b721e2a38e59f0a65c626040f7f0 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No presente trabalho serão apresentadas as diretrizes e os testes necessários para a implantação de um programa de controle de qualidade para o Eclipse 7.3.10 da Varian no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP, de acordo com a mais recente publicação da AIEA o TRS 430. Os testes recomendados pelo TRS 430 são basicamente divididos em testes de aceitação, comissionamento (testes dosimétricos e não dosimétricos), e testes rotineiros. O documento da AIEA está sendo implementado para o Eclipse no HC para os feixes de fótons de dois aceleradores lineares da Varian, Clinac 600C e Clinac 2100C. Os testes de aceitação verificaram parâmetros de \"hardware\"; integração do sistema \"network\"; transferência de dados, e \"softwares\". Os resultados obtidos mostraram boa concordância com as especificações do fabricante. Para os testes dosimétricos de comissionamento, foram realizadas medidas de dose absoluta para diversos arranjos experimentais. Esses valores foram comparados com os valores de dose gerados pelo SPTC. A grande maioria dos testes apresentou cerca de 90% a 80% dos pontos comparados, dentro dos níveis de tolerância, ou seja, uma boa concordância entre os valores experimentais e os valores gerados pelo SPTC. Somente arranjos de campos assimétricos apresentaram discordâncias grosseiras, mostrando a necessidade de uma investigação mais apurada para esses casos. Os testes de comissionamento não dosimétricos também apresentaram resultados excelentes, com praticamente todas as ferramentas e desempenho geral do sistema de acordo com as recomendações estipuladas no TRS 430. Foram aplicados também critérios de aceitabilidade para a comparação entre os valores de UMs gerados pelo sistema e os valores de UMs calculados manualmente. Os feixes no Eclipse foram caracterizados com dados transferidos do CadPlan e com dados provenientes do recomissionamento dos aceleradores, assim sendo, para esses testes encontrou- se uma diferença de até 3% para campos conformacionados para os dados de feixe provenientes do recomissionamento dos aceleradores, e de até 4% para os dados de feixe transferidos do CadPlan, sendo que o nível de tolerância estabelecido pelo TRS 430 para o arranjo era de 3%. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2014-11-10T11:35:55Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-11-10T11:35:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A mucosite oral é um efeito colateral de quimioterapia e radioterapia de cabeça e pescoço e consiste de uma comorbidade severa com a presença de xerostomia, lesões ulcerativas, infecções secundárias e dor, passíveis de alterar e até interromper a terapia antineoplásica, diminuindo a possibilidade de controle da doença. A mucosite oral pode ser tratada com variados esquemas terapêuticos, incluindo a utilização de laser de baixa intensidade, que diferem em tipo de laser, densidade de energia, comprimento de onda utilizados, entre outros parâmetros de irradiação. Este trabalho utilizou mesmos parâmetros de irradiação laser (30 mW, 7,5 J/cm2, 0,04 mm diâmetro do feixe, 10 s por ponto, 3 pontos no dorso e 2 pontos no ventre da língua, com distância de 1 mm da superfície, 48/48 h por até 20 dias), diferindo apenas o comprimento de onda utilizado, &lambda; = 660 nm e &lambda; = 780 nm. Em seguida, os efeitos da irradiação foram comparados entre si e em relação ao grupo controle não tratado. Foi feita a padronização de modelo animal de mucosite oral em ratos utilizando radiação gama de fonte panorâmica, em dose única de 20 Gy, para avaliação uniforme dos grupos. Para tanto, foi elaborado escore clínico detalhado ponto a ponto, com correlação estatística, que se mostrou eficiente na avaliação clínica desta comorbidade. Após análise estatística dos dados coletados (p < 0,05), pode-se verificar que existem diferenças entre as terapias com laser, além de sua superioridade em relação ao grupo Controle. Os animais do grupo laser &lambda; = 660 nm apresentaram maior produção de colágeno em mucosa e fechamento de feridas mais rapidamente nos dias 14 e 20 quando comparados ao grupo laser &lambda; = 780 nm. Ambos os tratamentos foram superiores em relação ao grupo Controle. Os tratamentos laser também se mostraram superiores ao Controle na modulação da inflamação, formação de pseudomembrana e estimulação de angiogênese. Estes resultados indicam que os benefícios obtidos pelos dois comprimentos de onda, nas mesmas condições de irradiação, são diferentes, podendo ser utilizados de forma complementar em pacientes. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2014-12-19T17:52:28Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-12-19T17:52:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A pele é o maior órgão do corpo humano e constitui a principal defesa do organismo contra agentes físicos e químicos, sendo também fundamental para evitar a perda de água por dessecação. Formada por três camadas distintas, mas complementares, sendo as duas principais denominadas derme e epiderme, contendo diferentes tipos celulares, como fibroblastos, queratinócitos, melanócitos, células de Merkel e células de Langerhans, sendo que estas últimas desempenham um papel fundamental na hipersensibilidade de contato. Devido à importância da manutenção da pele saudável para a vida humana, existe uma crescente necessidade da elaboração de substitutos de tecidos para o tratamento de feridos e doentes, assim como, há grande demanda de pele para testes químicos das áreas farmacêutica e cosmética. Outro fator de fundamental importância para o desenvolvimento de métodos alternativos in vitro, é a pressão mundial para que estes testes substituam os modelos animais. Esta abordagem vai de encontro aos novos conceitos de substituição, redução e refinamento na utilização de animais em estudos científicos, ditando o futuro da cultura celular e bioengenharia de tecidos. Graças ao grande desenvolvimento do cultivo celular e descoberta de que as células cultivadas podem ser reagrupadas de acordo com o delineamento experimental, se torna possível à criação de equivalentes dermoepidérmicos para estudos in vitro, como por exemplo, testes de cito e fototoxicidade ou avaliação da fase inicial da reação alérgica e processos de sensibilização da pele. Neste caso, se faz necessária a obtenção de grande quantidade de células de Langerhans imaturas. As células de Langerhans (CLs) são células dendríticas imaturas localizadas na epiderme e epitélio superficial que desempenham um papel central na imunidade da pele, agindo como verdadeiras sentinelas capazes de captar antígenos de contato. Desta forma, foram testados quatro diferentes protocolos para extração e criopreservação destas células, sendo ainda analisadas as suas características morfológicas e fenotípicas. Obtivemos resultados não expressivos quanto ao isolamento, pureza e marcação positiva para CD1a no Protocolo 2 (Expansor de Pele). Os Protocolo 1A (Coleta de Sobrenadante) e 3 (Epiderme + Gradiente de Ficoll Paque) ofereceram altos níveis de células marcadas positivamente para CD1a, apresentando a mesma qualidade de marcação. No entanto, o Protocolo 3 forneceu um maior número de células viáveis, e uma maior pureza da amostra, uma vez que só utiliza a epiderme para a obtenção da suspensão de células, o que o coloca como modelo a ser seguido em posteriores experimentos. Os métodos aqui apontados como mais promissores, podem ser reproduzidos em laboratórios de cultura celular convencionais, contribuindo para aumentar a reprodutibilidade e confiabilidade de resultados experimentais relativos às CLs. Da mesma forma, avaliamos a utilização dos equivalentes de pele humana para a realização de testes in vitro de cito e fototoxicidade, os quais podem de fato reduzir a utilização de modelos animais para identificação do perfil tóxico de uma substância ou de formulações mais complexas. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Introdução: o presente estudo demonstra a aplicação de um algoritmo para correção de distorções em imagens de RM em 3T. Métodos: foi utilizado um Modelo Tridimensional com Alvos (MTA) de acrílico (Micromar, São Paulo, Brasil) montado em uma plataforma com as dimensões e características de um arco estereotáctico. O MTA foi submetido à aquisição de imagens em uma bobina de crânio utilizando o aparelho Philips 3T Magnetom Sigma LX(TM) (Philips Medical Systems, Eindhoven, Netherlands). Para cada aquisição duas imagens foram obtidas, a normal e a reversa (nRM e rRM, respectivamente). Foi aplicado o protocolo de correção com gradiente reverso para produzir coordenadas x, y e z corrigidas. Após ter sido determinada a acurácia dos alvos, foram submetidos 20 pacientes ao mesmo protocolo para determinar a validade em indivíduos. Resultados: a análise dos dados demonstrou que as diferenças entre observadores não foram estatisticamente significantes. Além disso, os pontos obtidos após o processo de retificação das coordenadas no MTA revelou uma distorção média de 1,05 mm. Nos pacientes, a distorção pré correção variava de 0 a 5,6 mm; após a correção variou entre 0 e 3,5 mm. Conclusão: o presente estudo examinou uma técnica de retificação das distorções geométricas encontradas em imagens de RM. Esta mostrou-se bem sucedida em produzir resultados consistentemente acurados para registro de alvos estereotácticos. A técnica pode ser aplicada de maneira universal a todas as imagens de RM adquiridas em protocolo spin-echo e corrige as distorções geométricas presentes / The present work presents an application of a image distortion correction algorithm for 3T MR images. Methods: We used a phantom head model (Micromar, São Paulo, Brazil) mounted on a plataform with the dimensions and features of a stereotactic frame. The phantom was scanned within the head coil of a Philips 3T Magnetom Sigma LX(TM) (Philips Medical Systems, Eindhoven, Netherlands). For each scan, 2 images were obtained - the normal and the reversed image (nMR and rMR, respectively). We applied the inverted gradient correction protocol to produce a corrected x, y and z coordinate. After we ensure target accuracy we submitted 20 patients to the same protocol to exactitude evaluation in human subjects. Results: For all the analyzed data, the differences among the observers were not statistically significant. Moreover, the data rectification proved to be effective as the average distortion on phantom, after correction, was 1.05 mm. On patients the pre-correction distortion varied between 0 and 5.6mm, after correction it varied between 0 mm and 3.5 mm. Conclusion: This study examined a rectifying technique for correcting geometric distortions encountered in the MR images, and the technique proved to be highly successful in producing consistently accurate stereotactic target registration. The technique is universally applicable to all routinely employed spin-echo MR images, and corrects for geometric distortions

Introdução: o presente estudo demonstra a aplicação de um algoritmo para correção de distorções em imagens de RM em 3T. Métodos: foi utilizado um Modelo Tridimensional com Alvos (MTA) de acrílico (Micromar, São Paulo, Brasil) montado em uma plataforma com as dimensões e características de um arco estereotáctico. O MTA foi submetido à aquisição de imagens em uma bobina de crânio utilizando o aparelho Philips 3T Magnetom Sigma LX(TM) (Philips Medical Systems, Eindhoven, Netherlands). Para cada aquisição duas imagens foram obtidas, a normal e a reversa (nRM e rRM, respectivamente). Foi aplicado o protocolo de correção com gradiente reverso para produzir coordenadas x, y e z corrigidas. Após ter sido determinada a acurácia dos alvos, foram submetidos 20 pacientes ao mesmo protocolo para determinar a validade em indivíduos. Resultados: a análise dos dados demonstrou que as diferenças entre observadores não foram estatisticamente significantes. Além disso, os pontos obtidos após o processo de retificação das coordenadas no MTA revelou uma distorção média de 1,05 mm. Nos pacientes, a distorção pré correção variava de 0 a 5,6 mm; após a correção variou entre 0 e 3,5 mm. Conclusão: o presente estudo examinou uma técnica de retificação das distorções geométricas encontradas em imagens de RM. Esta mostrou-se bem sucedida em produzir resultados consistentemente acurados para registro de alvos estereotácticos. A técnica pode ser aplicada de maneira universal a todas as imagens de RM adquiridas em protocolo spin-echo e corrige as distorções geométricas presentes / The present work presents an application of a image distortion correction algorithm for 3T MR images. Methods: We used a phantom head model (Micromar, São Paulo, Brazil) mounted on a plataform with the dimensions and features of a stereotactic frame. The phantom was scanned within the head coil of a Philips 3T Magnetom Sigma LX(TM) (Philips Medical Systems, Eindhoven, Netherlands). For each scan, 2 images were obtained - the normal and the reversed image (nMR and rMR, respectively). We applied the inverted gradient correction protocol to produce a corrected x, y and z coordinate. After we ensure target accuracy we submitted 20 patients to the same protocol to exactitude evaluation in human subjects. Results: For all the analyzed data, the differences among the observers were not statistically significant. Moreover, the data rectification proved to be effective as the average distortion on phantom, after correction, was 1.05 mm. On patients the pre-correction distortion varied between 0 and 5.6mm, after correction it varied between 0 mm and 3.5 mm. Conclusion: This study examined a rectifying technique for correcting geometric distortions encountered in the MR images, and the technique proved to be highly successful in producing consistently accurate stereotactic target registration. The technique is universally applicable to all routinely employed spin-echo MR images, and corrects for geometric distortions

Après l’incorporation de radionucléides dans l’organisme, l’imagerie quantitative en médecine nucléaire et l’anthroporadiométrie sont utilisés pour quantifier l’activité retenue. L’étalonnage de ces systèmes in vivo peut être amélioré afin de tenir en compte de la variabilité individuelle. En vue d’optimiser la mesure de l’activité retenue, des fantômes d’étalonnage innovants ont été réalisés par impression 3D. L’infographie 3D a été utilisée pour la conception, en parallèle avec un travail d’ingénierie permettant l’inclusion de radionucléides et l’adaptation aux besoins des utilisateurs. Un jeu de fantômes thyroïdiens adapté à l’âge a été développé et utilisé pour améliorer la mesure anthroporadiométrique thyroïdienne des enfants. À la suite d’une étude systématique, les coefficients d’étalonnage des installations de routine et de crise de l’IRSN ont été déterminés pour l’adulte et les enfants de 5, 10 et 15 ans. Un fantôme thyroïdien pathologique a été développé en plus du jeu de fantômes thyroïdiens dédié à la crise pour améliorer la mesure de fixation thyroïdienne en médecine nucléaire. Une étude multicentrique a été réalisée pour optimiser l’étalonnage afin de mieux personnaliser le traitement des pathologies bénignes de la thyroïde. Pour l’anthroporadiométrie pulmonaire, une famille de fantômes de poitrine a été développée pour améliorer la surveillance des travailleuses du nucléaire. Finalement, ce travail de recherche a permis de développer des fantômes adaptés aux besoins et de démontrer leur utilité pour la quantification de l’activité en dosimétrie interne. / Following the incorporation of radionuclides in the body, quantitative imaging in nuclear medicine and in vivo spectrometry measurements are used to quantify the retained activity. The calibration of these in vivo systems can be improved to take account of individual variability. To optimize the measurements of the activity retained, innovative calibration phantoms were created and manufactured by 3D printing. 3D computer graphics were used for the design, coupled with an engineering work allowing the inclusion of radionuclides and the fit to users’ needs. A set of age-specific thyroid phantoms has been developed and used to improve the thyroid in vivo measurement of children. Following a systematic study, the calibration coefficients for IRSN emergency and routine installations were determined for adults and 5, 10 and 15 year old children. A pathological thyroid phantom has been developed in addition to the set of thyroid phantoms dedicated to the emergency to improve the thyroid uptake measurement in nuclear medicine. A multicentre study was carried out to optimize the calibration so that treatment of thyroid benign diseases moves towards a better personalization. For lung in vivo measurement, a set of breast phantoms has been developed to improve the monitoring of female workers. Finally, this research work has allowed developing several phantoms adapted to the needs and their usefulness was proven for the quantification of the activity in internal dosimetry.