Made available in DSpace on 2014-10-09T12:49:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 09664.pdf: 8203522 bytes, checksum: 192d1f285465eac45fb40c8c811cb761 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2014-12-19T16:52:48Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-12-19T16:52:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O procedimento de esterilização do sangue é adotado para que sejam mínimas as condições necessárias de manifestação da doença do enxertoversus- hospedeiro associada à transfusão de sangue (DECHT), síndrome, geralmente fatal. Neste trabalho foi utilizada a solução Fricke gel desenvolvida no IPEN para a obtenção de um objeto simulador de bolsa de sangue empregada no processo de irradiação para esterilização de sangue em um irradiador Gammacell Elan. O objetivo desse trabalho é determinar a homogeneidade da dose aplicada no processo de esterilização de bolsas de sangue. Foram utilizadas as técnicas de Espectrofotometria de Absorção Óptica (EAO), Densitometria Óptica (DO), Termoluminescência (TL) e Ressonância Magnética por Imagem (RMI) e os softwares Numaris® versão 4 (Syngo-MR-A30) e MatLab® (versão 9.0) para a aquisição e reconstrução das imagens. O estudo foi realizado posicionando no canister do irradiador inicialmente uma bolsa e, posteriormente, duas bolsas e três bolsas e aplicando uma dose nominal de 25 Gy. O fabricante do irradiador Gammacell Elan recomenda que seja irradiado em cada procedimento o valor máximo de três bolsas de sangue. Os resultados obtidos indicam que o irradiador Gammacell Elan não demostrou homogeneidade na distribuição da dose. Irradiando uma bolsa de sangue foi obtida uma diferença de dose de 3,65 %, enquanto para duas bolsas de sangue essa diferença caiu para 2,65 % e quando posicionadas três bolsas de sangue a diferença de dose foi de 1,88 %. O tempo de abertura de fechamento do equipamento de irradiação é responsável pela diferença de dose 3,17 % acima da dose prevista à realização das irradiações de bolsas de sangue. Os resultados obtidos usando o filme radiocrômico Grafchromic MD-55 de dupla face aplicada à avaliação de dose no sistema de rotação de irradiação não apresentou resultados reproduzíveis. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Ao se trabalhar com materiais para a área de saúde, uma das principais considerações é evitar possíveis contaminações, dada a natureza da sua aplicação. Dentre os métodos desenvolvidos para esterilização, a radiação ionizante tem sido amplamente empregada por inúmeros setores da área de saúde pela sua eficácia em eliminar contaminantes biológicos de diversas origens. A problemática da utilização da radiação ionizante em materiais de origem humana, contudo, vai além da questão de sua eficácia como esterilizante, incluindo as possíveis alterações na estrutura do material de escolha. Desta forma, no presente trabalho, buscou-se avaliar qual a extensão das alterações biomecânicas causadas pela radiação em tecidos ósseos. Mais especificamente avaliamos as alterações no módulo de elasticidade, tensão de ruptura e porcentagem de deformação que decorrem do processo de irradiação. Como modelo de eleição foram escolhidas réguas ósseas retiradas da diáfase de fêmures bovinos, simulando as condições de ossos humanos armazenados em Bancos de Tecidos Biológicos. Estas foram congeladas a -70ºC e expostas a doses crescentes de radiação gama (0, 12.5, 25 e 50 kGy). Durante o trabalho foi desenvolvido um sistema de cortes para obtenção de amostras precisas e homogêneas. Os resultados demonstram que há uma diferença significativa entre as características observadas com o aumento da dose de radiação. / In the production process of health care products, contamination must be considered as one of the principal hazards to be avoided. Among the developed methods for sterilization, ionizing radiation has largely been used by many sectors in health care area as it is efficient in eliminating biological contaminants of several origins. The difficulty of deploying ionizing radiation in materials of human origin, though, includes which possible alterations it might cause in human tissue. In the present work, the extension of the biomechanical alteration generated by radiation in bone tissue was evaluated by biomechanical methods. More specifically, we evaluated alterations to the elastic modulus, rupture tension and percentage of deformation that are thought to be a consequence of the sterilization process. As a research model, bovine femur struts obtained from the diaphysis were used. The struts were frozen in a temperature of -70 ºC and irradiated with crescent doses of gamma radiation (0, 12.5, 25 e 50 kGy). During this work, a cutting system to obtain precision samples to use in such essays was developed. As results show that there is a significant different between the analyzed characteristics in the different doses of radiation.

Bancos de Tecidos de diversas regiões do mundo têm estocado cartilagens humanas obtidas de doadores post mortem para uso em diversos tipos de cirurgias reconstrutivas. Para garantir que tais tecidos não estejam contaminados, estes têm sido esterilizados com radiação ionizante. Entretanto, altas doses de radiação gama podem causar efeitos indesejáveis nos tecidos. No presente trabalho, avaliamos a viabilidade de utilizar duas técnicas, Tomografia por Coerência Óptica (OCT) e Termogravimetria (TGA), para identificar possíveis modificações estruturais causadas na cartilagem costal humana em decorrência dos métodos de preservação e doses de radiação ionizante utilizadas. As cartilagens obtidas de doadores cadavéricos foram congeladas a -70 ºC ou preservadas em glicerol. A seguir, as amostras foram irradiadas por fontes de 60Co com doses de 15, 25 e 50 kGy. Nos resultados de TGA verificamos que as cartilagens preservadas em glicerol e irradiadas com diferentes doses de radiação não apresentaram diferenças estatisticamente significantes quando comparadas ao grupo controle, no que tange a taxa de desidratação do tecido, sendo que o mesmo não ocorre com cartilagens congeladas a -70 ºC e irradiadas com doses de 15 kGy. Em relação ao uso da técnica de OCT, por meio do cálculo do coeficiente de atenuação óptica total, verificamos que doses de 15 kGy promovem a criação de ligações cruzadas entre as fibrilas de colágeno, corroborando os resultados de TGA. Ainda, os valores do coeficiente de atenuação óptica total são diretamente proporcionais à tensão de ruptura das cartilagens, o que nos possibilitará, em um futuro próximo, predizer a qualidade de um enxerto sem a necessidade de perda de material biológico, visto ser o OCT um método não destrutivo. Por meio das imagens de PS-OCT podemos verificar que as doses de radiação utilizadas para esterilizar as amostras não provocam danos à rede de colágeno a ponto de que sua birrefringência seja perdida. Assim, o TGA e OCT são técnicas que podem ser utilizadas por bancos de tecidos de forma a verificar a qualidade dos tecidos antes de serem transplantados em pacientes. / Tissue Banks around the world have stored human cartilages obtained from post mortem donors for use in several kinds of reconstructive surgeries. To ensure that such tissues are not contaminated, they have been sterilized with ionizing radiation. However, high doses of gamma radiation may cause undesirable changes in the tissues. In this work, we evaluated the possibility of use Optical Coherence Tomography (OCT) and Thermogravimetric Analysis (TGA) to identify possible structural modifications caused by both preservation methods of cartilage and gamma irradiation doses. Cartilages were obtained from cadaveric donors and were frozen at -70 ºC or preserved in glycerol. Irradiation was performed by 60Co source with doses of 15, 25 and 50 kGy. Our TGA results showed that glycerolized cartilages irradiated with different doses of radiation does not presented statistical differences when compared to the control group for the dehydration rate. However, the same was not observed for deep-fronzen cartilages irradiated with 15 kGy. The results of OCT associated to total optical attenuation coefficient showed that doses of 15 kGy promote cross-link between collagen fibrils, corroborating the results obtained from TGA. Moreover, total optical attenuation coefficient values are proportionals to stress at break of cartilages, what will be very useful in a near future to predict the quality of the allografts, without unnecessary loss of biological tissue, once OCT is a nondestructive technique. By PS-OCT images, we found that high doses of ionizing radiation does not promote sufficient impairments to promote complete loss of tissue birefringence. Thus, TGA and OCT are techniques that can be used for tissue banks to verify tissue quality before its transplant.

Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um sistema computacional (software) de gerenciamento de risco, viabilizando o diagnóstico dos riscos dos processos de radioesterilização de tecidos biológicos. O gerenciamento de risco pode ser entendido como uma gestão sistemática que tem por objetivo identificar, registrar e controlar os riscos de um processo. Para a execução do gerenciamento de risco são requisitos fundamentais: a experiência, o discernimento e o julgamento de uma equipe multidisciplinar, direcionada por meio de ferramentas de qualidade, no intuito de proporcionar padronização no processo investigativo das causas e efeitos dos riscos; dinamismo também é requisito no alcance do objetivo desejado: a redução e o controle do risco. Nesse sentido, a aplicação do gerenciamento de risco torna-se uma atividade complexa, devido à variedade de profissionais envolvidos. Por isso, o apoio de um sistema computacional é tão importante, pois, no que tange ao gerenciamento de risco, o software facilita as tarefas do responsável pelo processo de radioesterilização de tecidos biológicos, que pode, inclusive, contar com a utilização de normas e guias específicos. Essas informações de sumária importância são indexadas nos diagnósticos de riscos, o que torna possível ao responsável qualificado a execução de ações corretivas para a garantia da segurança do processo. A metodologia adotada neste trabalho foi a pesquisa-ação, segundo a qual o pesquisador desempenha um papel ativo no equacionamento dos problemas encontrados, bem como no acompanhamento e avaliação das ações desencadeadas em função dos problemas observados. O cenário dessa pesquisa-ação foi o Laboratório de Tecidos Biológicos (LTB) no Centro de Tecnologia das Radiações (CTR, IPEN/CNEN-SP, Brasil). O software foi desenvolvido em linguagem PHP e Flash/MySQL e está hospedado num servidor que o torna disponível na internet via endereço www.vcrisk.com.br, podendo, então, ser acessado de qualquer lugar pelo usuário , por meio de um login/senha previamente encaminhados por e-mail. O sistema computacional apresenta uma navegabilidade amigável, o que permite que o usuário seja guiado, passo a passo, no processo investigativo do risco até as suas medidas de redução. Tal sistema direciona o usuário a apresentar a efetividade das ações tomadas para redução do risco dentro de prazos previstos. Assim, o uso desse sistema proporciona à organização (LTB/CTR/IPEN) uma comunicação dinâmica e efetiva entre os membros da equipe multidisciplinar: a) na tomada de decisões; b) nas lições aprendidas; c) no conhecimento do novo risco e suas ações para mantê-lo controlado; e d) no gerenciamento de falhas e riscos, garantindo a realização da principal meta de um laboratório de radioesterilização de tecidos biológicos que é a excelência de qualidade do tecido radioesterilizado. / Risk management can be understood to be a systematic management which aims to identify record and control the risks of a process. Applying risk management becomes a complex activity, due to the variety of professionals involved. In order to execute risk management the following are requirements of paramount importance: the experience, discernment and judgment of a multidisciplinary team, guided by means of quality tools, so as to provide standardization in the process of investigating the cause and effects of risks and dynamism in obtaining the objective desired, i.e. the reduction and control of the risk. This work aims to develop a computational system of risk management (software) which makes it feasible to diagnose the risks of the processes of radiosterilization of biological tissues. The methodology adopted was action-research, according to which the researcher performs an active role in the establishment of the problems found, in the follow-up and in the evaluation of the actions taken owing to the problems. The scenario of this action-research was the Laboratory of Biological Tissues (LTB) in the Radiation Technology Center IPEN/CNEN-SP São Paulo/Brazil. The software developed was executed in PHP and Flash/MySQL language, the server (hosting), the software is available on the Internet (www.vcrisk.com.br), which the user can access from anywhere by means of the login/access password previously sent by email to the team responsible for the tissue to be analyzed. The software presents friendly navigability whereby the user is directed step-by-step in the process of investigating the risk up to the means of reducing it. The software makes the user comply with the term and present the effectiveness of the actions taken to reduce the risk. Applying this system provided the organization (LTB/CTR/IPEN) with dynamic communication, effective between the members of the multidisciplinary team: a) in decision-making; b) in lessons learned; c) in knowing the new risk and the actions to maintain it controlled and, d) in the management of failures and risks, guaranteeing fulfillment of the main goal of a laboratory of radiosterilization of biological tissues: excellence in the quality of the radiosterilized tissue.

Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um sistema computacional (software) de gerenciamento de risco, viabilizando o diagnóstico dos riscos dos processos de radioesterilização de tecidos biológicos. O gerenciamento de risco pode ser entendido como uma gestão sistemática que tem por objetivo identificar, registrar e controlar os riscos de um processo. Para a execução do gerenciamento de risco são requisitos fundamentais: a experiência, o discernimento e o julgamento de uma equipe multidisciplinar, direcionada por meio de ferramentas de qualidade, no intuito de proporcionar padronização no processo investigativo das causas e efeitos dos riscos; dinamismo também é requisito no alcance do objetivo desejado: a redução e o controle do risco. Nesse sentido, a aplicação do gerenciamento de risco torna-se uma atividade complexa, devido à variedade de profissionais envolvidos. Por isso, o apoio de um sistema computacional é tão importante, pois, no que tange ao gerenciamento de risco, o software facilita as tarefas do responsável pelo processo de radioesterilização de tecidos biológicos, que pode, inclusive, contar com a utilização de normas e guias específicos. Essas informações de sumária importância são indexadas nos diagnósticos de riscos, o que torna possível ao responsável qualificado a execução de ações corretivas para a garantia da segurança do processo. A metodologia adotada neste trabalho foi a pesquisa-ação, segundo a qual o pesquisador desempenha um papel ativo no equacionamento dos problemas encontrados, bem como no acompanhamento e avaliação das ações desencadeadas em função dos problemas observados. O cenário dessa pesquisa-ação foi o Laboratório de Tecidos Biológicos (LTB) no Centro de Tecnologia das Radiações (CTR, IPEN/CNEN-SP, Brasil). O software foi desenvolvido em linguagem PHP e Flash/MySQL e está hospedado num servidor que o torna disponível na internet via endereço www.vcrisk.com.br, podendo, então, ser acessado de qualquer lugar pelo usuário , por meio de um login/senha previamente encaminhados por e-mail. O sistema computacional apresenta uma navegabilidade amigável, o que permite que o usuário seja guiado, passo a passo, no processo investigativo do risco até as suas medidas de redução. Tal sistema direciona o usuário a apresentar a efetividade das ações tomadas para redução do risco dentro de prazos previstos. Assim, o uso desse sistema proporciona à organização (LTB/CTR/IPEN) uma comunicação dinâmica e efetiva entre os membros da equipe multidisciplinar: a) na tomada de decisões; b) nas lições aprendidas; c) no conhecimento do novo risco e suas ações para mantê-lo controlado; e d) no gerenciamento de falhas e riscos, garantindo a realização da principal meta de um laboratório de radioesterilização de tecidos biológicos que é a excelência de qualidade do tecido radioesterilizado. / Risk management can be understood to be a systematic management which aims to identify record and control the risks of a process. Applying risk management becomes a complex activity, due to the variety of professionals involved. In order to execute risk management the following are requirements of paramount importance: the experience, discernment and judgment of a multidisciplinary team, guided by means of quality tools, so as to provide standardization in the process of investigating the cause and effects of risks and dynamism in obtaining the objective desired, i.e. the reduction and control of the risk. This work aims to develop a computational system of risk management (software) which makes it feasible to diagnose the risks of the processes of radiosterilization of biological tissues. The methodology adopted was action-research, according to which the researcher performs an active role in the establishment of the problems found, in the follow-up and in the evaluation of the actions taken owing to the problems. The scenario of this action-research was the Laboratory of Biological Tissues (LTB) in the Radiation Technology Center IPEN/CNEN-SP São Paulo/Brazil. The software developed was executed in PHP and Flash/MySQL language, the server (hosting), the software is available on the Internet (www.vcrisk.com.br), which the user can access from anywhere by means of the login/access password previously sent by email to the team responsible for the tissue to be analyzed. The software presents friendly navigability whereby the user is directed step-by-step in the process of investigating the risk up to the means of reducing it. The software makes the user comply with the term and present the effectiveness of the actions taken to reduce the risk. Applying this system provided the organization (LTB/CTR/IPEN) with dynamic communication, effective between the members of the multidisciplinary team: a) in decision-making; b) in lessons learned; c) in knowing the new risk and the actions to maintain it controlled and, d) in the management of failures and risks, guaranteeing fulfillment of the main goal of a laboratory of radiosterilization of biological tissues: excellence in the quality of the radiosterilized tissue.

Bancos de Tecidos de diversas regiões do mundo têm estocado cartilagens humanas obtidas de doadores post mortem para uso em diversos tipos de cirurgias reconstrutivas. Para garantir que tais tecidos não estejam contaminados, estes têm sido esterilizados com radiação ionizante. Entretanto, altas doses de radiação gama podem causar efeitos indesejáveis nos tecidos. No presente trabalho, avaliamos a viabilidade de utilizar duas técnicas, Tomografia por Coerência Óptica (OCT) e Termogravimetria (TGA), para identificar possíveis modificações estruturais causadas na cartilagem costal humana em decorrência dos métodos de preservação e doses de radiação ionizante utilizadas. As cartilagens obtidas de doadores cadavéricos foram congeladas a -70 ºC ou preservadas em glicerol. A seguir, as amostras foram irradiadas por fontes de 60Co com doses de 15, 25 e 50 kGy. Nos resultados de TGA verificamos que as cartilagens preservadas em glicerol e irradiadas com diferentes doses de radiação não apresentaram diferenças estatisticamente significantes quando comparadas ao grupo controle, no que tange a taxa de desidratação do tecido, sendo que o mesmo não ocorre com cartilagens congeladas a -70 ºC e irradiadas com doses de 15 kGy. Em relação ao uso da técnica de OCT, por meio do cálculo do coeficiente de atenuação óptica total, verificamos que doses de 15 kGy promovem a criação de ligações cruzadas entre as fibrilas de colágeno, corroborando os resultados de TGA. Ainda, os valores do coeficiente de atenuação óptica total são diretamente proporcionais à tensão de ruptura das cartilagens, o que nos possibilitará, em um futuro próximo, predizer a qualidade de um enxerto sem a necessidade de perda de material biológico, visto ser o OCT um método não destrutivo. Por meio das imagens de PS-OCT podemos verificar que as doses de radiação utilizadas para esterilizar as amostras não provocam danos à rede de colágeno a ponto de que sua birrefringência seja perdida. Assim, o TGA e OCT são técnicas que podem ser utilizadas por bancos de tecidos de forma a verificar a qualidade dos tecidos antes de serem transplantados em pacientes. / Tissue Banks around the world have stored human cartilages obtained from post mortem donors for use in several kinds of reconstructive surgeries. To ensure that such tissues are not contaminated, they have been sterilized with ionizing radiation. However, high doses of gamma radiation may cause undesirable changes in the tissues. In this work, we evaluated the possibility of use Optical Coherence Tomography (OCT) and Thermogravimetric Analysis (TGA) to identify possible structural modifications caused by both preservation methods of cartilage and gamma irradiation doses. Cartilages were obtained from cadaveric donors and were frozen at -70 ºC or preserved in glycerol. Irradiation was performed by 60Co source with doses of 15, 25 and 50 kGy. Our TGA results showed that glycerolized cartilages irradiated with different doses of radiation does not presented statistical differences when compared to the control group for the dehydration rate. However, the same was not observed for deep-fronzen cartilages irradiated with 15 kGy. The results of OCT associated to total optical attenuation coefficient showed that doses of 15 kGy promote cross-link between collagen fibrils, corroborating the results obtained from TGA. Moreover, total optical attenuation coefficient values are proportionals to stress at break of cartilages, what will be very useful in a near future to predict the quality of the allografts, without unnecessary loss of biological tissue, once OCT is a nondestructive technique. By PS-OCT images, we found that high doses of ionizing radiation does not promote sufficient impairments to promote complete loss of tissue birefringence. Thus, TGA and OCT are techniques that can be used for tissue banks to verify tissue quality before its transplant.

Ao se trabalhar com materiais para a área de saúde, uma das principais considerações é evitar possíveis contaminações, dada a natureza da sua aplicação. Dentre os métodos desenvolvidos para esterilização, a radiação ionizante tem sido amplamente empregada por inúmeros setores da área de saúde pela sua eficácia em eliminar contaminantes biológicos de diversas origens. A problemática da utilização da radiação ionizante em materiais de origem humana, contudo, vai além da questão de sua eficácia como esterilizante, incluindo as possíveis alterações na estrutura do material de escolha. Desta forma, no presente trabalho, buscou-se avaliar qual a extensão das alterações biomecânicas causadas pela radiação em tecidos ósseos. Mais especificamente avaliamos as alterações no módulo de elasticidade, tensão de ruptura e porcentagem de deformação que decorrem do processo de irradiação. Como modelo de eleição foram escolhidas réguas ósseas retiradas da diáfase de fêmures bovinos, simulando as condições de ossos humanos armazenados em Bancos de Tecidos Biológicos. Estas foram congeladas a -70ºC e expostas a doses crescentes de radiação gama (0, 12.5, 25 e 50 kGy). Durante o trabalho foi desenvolvido um sistema de cortes para obtenção de amostras precisas e homogêneas. Os resultados demonstram que há uma diferença significativa entre as características observadas com o aumento da dose de radiação. / In the production process of health care products, contamination must be considered as one of the principal hazards to be avoided. Among the developed methods for sterilization, ionizing radiation has largely been used by many sectors in health care area as it is efficient in eliminating biological contaminants of several origins. The difficulty of deploying ionizing radiation in materials of human origin, though, includes which possible alterations it might cause in human tissue. In the present work, the extension of the biomechanical alteration generated by radiation in bone tissue was evaluated by biomechanical methods. More specifically, we evaluated alterations to the elastic modulus, rupture tension and percentage of deformation that are thought to be a consequence of the sterilization process. As a research model, bovine femur struts obtained from the diaphysis were used. The struts were frozen in a temperature of -70 ºC and irradiated with crescent doses of gamma radiation (0, 12.5, 25 e 50 kGy). During this work, a cutting system to obtain precision samples to use in such essays was developed. As results show that there is a significant different between the analyzed characteristics in the different doses of radiation.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-11-12T10:30:34Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-11-12T10:30:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP