Abstract: Com a finalidade de otimizar a produção, a irradiação e a quantificação de iodo-125 utilizado na confecção de sementes de iodo para braquiterapia, uma metodologia teórico-experimental foi aplicada baseada no procedimento proposto por COSTA, O. L., 2015, em que iodo-125 é obtido via ativação neutrônica no reator nuclear IEA-R1 a partir da irradiação de xenônio-124 encapsulado em compartimentos de alumínio. Após todo o preparo das amostras seguindo o processo descrito, iniciou-se o processo de irradiação sob o fluxo de nêutrons da ordem de 1013 nêutrons.cm-2.s-1 por diferentes períodos de tempo. Foram irradiadas seis cápsulas (duas contendo Xe-124 natural e quatro contendo Xe-124 enriquecido 99,9%) a fim de comparar a atividade total produzida variando o parâmetro de enriquecimento da amostra. Depois de serem irradiadas, as capsulas foram abertas e lavadas em meio alcalino aquecido para extração do iodo depositado nas paredes internas. As soluções geradas foram armazenadas em diferentes frascos padrões de acrílico, nomeadas e quantificadas via espectrometria gama com Detector de Germânio Hiperpuro (HPGe ORTEC modelo GEM-C5970-B) para determinação da pureza do radionuclídeo de interesse. Para calibração do HPGe foi aplicada uma metodologia experimental utilizando uma fonte de calibração certificada de bário-133 com atividade bem conhecida em que as eficiências dos fotopicos energéticos foram medidos entre 0 - 667 keV. As curvas de eficiência foram determinadas para uma faixa de energia que cobrissem toda a região de interesse espectral para o iodo-125 e seus subprodutos gerados na reação nuclear, além disso, elas foram construídas para diferentes distâncias da janela do detector e dimensões do frasco padrão de análise. No processo de ativação, iodo-126 foi formado como subproduto indesejado, esse radionuclídeo foi quantificado e sua atividade determinada. Finalmente, foi possível determinar a pureza radionuclídica do iodo-125 e compará-la com as exigências internacionais de qualidade que regulam a produção de medicamentos radioativos.

Palavras-Chave: ge semiconductor detectors; gamma dosimetry; gamma spectroscopy; radiopharmaceuticals; iodine 125; iodine 126; xenon 124; barium 133; brachytherapy; radiotherapy; isotope ratio; isotope applications; isotope production reactors; iear-1 reactor; coefficient of performance; efficiency

CORREIA, RUANYTO W. Análise da pureza radioativa de iodo-125 produzido no reator nuclear IEA-R1 pelo método de espectrometria gama e comparação com a exigência internacional. Orientador: Carlos Alberto Zeituni. 2021. 53 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-14072021-104200. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32249. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A observação e identificação dos fatores preditores de resultados e morbidade são essenciais na seleção ideal de pacientes que podem utilizar a braquiterapia como modalidade de tratamento do câncer de próstata. É capaz de melhorar o controle tumoral, aliviar os sintomas associados à doença e, com isso, melhora a qualidade de vida de pacientes. O estado do Tocantins não oferece essa modalidade terapêutica, disponibiliza apenas tratamento por cirurgia, terapia hormonal ou radioterapia externa convencional, sem conseguir atender toda a demanda. O objetivo desta pesquisa é analisar a população de pacientes portadores de câncer de próstata atendidos no Hospital Geral Público de Palmas no ano de 2015, verificar quantos estariam aptos à braquiterapia e analisar o impacto caso ela pudesse ser ofertada. O método empregado foi quantitativo, com as características de uma análise retrospectiva, transversal e descritiva. Realizado na maior unidade de saúde estadual, o Hospital Geral Público de Palmas, apesar de suas grandes dimensões, convive com os principais problemas do Sistema Único da Saúde, como superlotação e desabastecimento. Verificou-se que a maior parte dos pacientes atendidos correspondia à idade de 70 a 79 anos, perfazendo um total de 45%. Predominantemente eram do estado do Tocantins, mas alguns moravam em outros estados (Pará). Os dados relacionados ao escore de Gleason mostraram que houve uma predominância dos níveis 6 e 7, indicando tumores de grau baixo/intermediário. Os pacientes analisados apresentaram estadiamento predominante II e III do CaP, e que 36,11% deles estavam aptos à braquiterapia. A aplicação deste método impactaria positivamente reduzindo a demanda por leitos, internações e consultas ambulatoriais, possibilitando mais 52 dias/leito disponíveis ao HGPP ao ano, reduziria os custos com tratamento fora de domicílio, permitiria a reabilitação precoce, além de contribuir para a descentralização do serviço.

Palavras-Chave: neoplasms; prostate; tumor cells; brachytherapy; iodine 125; radiotherapy; internal irradiation; external irradiation; human populations; pathological; epidemiology; statistical data; compiled data; comparative evaluations

BEZERRA, ANDRE de S. Caracterização dos pacientes portadores de câncer de próstata, atendidos em hospital de referência do estado do Tocantins : aptos à braquiterapia?. Orientador: Carlos Alberto Zeituni. 2021. 53 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-14072021-153508. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32258. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A Organização Mundial da Saúde (OMS) relata o câncer como uma das principais causas de morte no mundo. O câncer de próstata é o segundo tipo de câncer mais prevalente em homens. Uma modalidade de tratamento que vem sendo bastante utilizada é a braquiterapia, que consiste na introdução de sementes com material radioativo no interior do orgão. Sementes de Iodo-125 podem ser inseridas soltas ou em cordas poliméricas bioabsorvíveis. As sementes em cordas poliméricas apresentam algumas vantagens, pois reduzem a taxa de migração das sementes, evento que poderia afetar a dosimetria da região e causar danos desnecessários a tecidos ou órgãos sadios. Para as sementes de Iodo-125 em cordas poliméricas, utiliza-se a poliglactina 910, (poli(ácido lático-co-ácido glicólico)) (PLGA), com cobertura de poliglactina 370 (Vicryl®). Foi proposto neste trabalho, o estudo e desenvolvimento da metodologia de síntese do biopolímero PLGA, via polimerização por abertura de anéis, assim como sua caracterização, com o propósito de utilizar o material sintetizado para fabricar um material similar ao RAPID-Strand®. Os resultados obtidos demonstram que, através da metodologia utilizada, foi possível determinar os melhores parâmetros de reação (tempo e temperatura) para o PLGA na proporção 80/20 (lactídeo/glicolídeo). Com uma temperatura de 110ºC e tempo de reação de 24h, foi possível obter 86% de rendimento, e com o aumento o tempo de reação para 72h, o rendimento é superior a 90%. Os valores de massas moleculares obtidas entre os testes, ainda são muito baixos quando comparados com os valores obtidos por outros autores na literatura (cerca de 20%). Falhas na selagem das ampolas, deixando-os vulneráveis à umidade e oxigênio, ou a falta de uma sistema eficiente de agitação podem ser possíveis explicações para estes resultados. Um reator químico adequado poderia solucionar o problema. Em relação à caracterização, as técnicas utilizadas confirmaram a estrutura esperada do polímero, e a maior proporção das unidades provenientes do dímero lactídeo, em relação ao glicolídeo.

Palavras-Chave: biological materials; polymers; glycolic acid; lactic acid; synthesis; isotope production; radiation sources; radioactivity; brachytherapy; iodine 125; prostate; neoplasms

PELEIAS JUNIOR, FERNANDO dos S. Desenvolvimento da metodologia para síntese do poli(ácido lático-co-ácido glicólico) para utilização na produção de fontes radioativas. Orientador: Carlos Alberto Zeituni. 2013. 72 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2013.tde-19082013-133927. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10536. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A braquiterapia é um tratamento clínico que consiste na aplicação de fontes radioativas seladas em certos tipos de tumores. Atualmente, está em fase de implantação o laboratório para produção de fontes de 125I a fim de nacionalizar a produção de fontes para reduzir os custos na sua aplicação e atender a demanda da população brasileira. A tese defendida neste trabalho é o desenvolvimento de um método para o gerenciamento de rejeitos radioativos que serão gerados ao longo da produção dessas fontes. A metodologia aplicada consistiu na criação de etapas de gerenciamento de rejeitos radioativos aplicadas ao 125I que contemplasse o gerenciamento na própria instalação produtora. Os rejeitos radioativos que serão gerados ao longo de todo processo de fabricação das fontes de 125I serão produzidos dentro de três células estanques, localizadas dentro do laboratório. Para cada um dos cenários foram relacionados os rejeitos sólidos, líquidos e gasosos gerados em cada uma das três células de produção. Para rejeitos sólidos e líquidos foram estimados: volume, massa, taxa de entrada no depósito inicial e tempo para liberação em meio ambiente. Para rejeitos gasosos foi estimado: taxa de volatilização do 125I e metodologia para medição dos filtros de carvão ativado. Os resultados apresentados permitem concluir que o laboratório tem condições de realizar o gerenciamento dos rejeitos que produzirá. Implantar um sistema de gerenciamento dentro do próprio laboratório, aperfeiçoará as atividades rotineiras e o licenciamento junto a CNEN.

Palavras-Chave: radioactive waste management; radioactive waste disposal; radioactive waste processing; radiation sources; laboratory system; production; brachytherapy; radiotherapy; internal irradiation; radiation source implants; radiopharmaceuticals; iodine 125; seeds; process development units

SOUZA, DAIANE C.B. de. Desenvolvimento de um método para gerenciamento de rejeitos radioativos no laboratório de produção de fontes de iodo-125 utilizadas em braquiterapia. Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato. 2018. 130 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-03042019-123219. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/29887. Acesso em: $DATA.

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Abstract: 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.

Palavras-Chave: brachytherapy; iodine 125; dosimetry; radiation doses; radiation source implants; comparative evaluations; computer codes; computerized simulation; neoplasms; prostate; radiation source implants; thermoluminescent dosemeters

ZEITUNI, CARLOS A. Dosimetria de fontes de iodo-125 aplicadas em braquiterapia. Orientador: Luis Antonio Albiac Terremoto. 2008. 101 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2008.tde-17082009-151712. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11759. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Câncer é a segunda causa de morte no mundo e foi responsável por 8,8 milhões de mortes em 2015, de acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS). Segundo o Instituto Nacional do Câncer (INCA), essa doença é um problema de utilidade pública. Em valores absolutos, o câncer de próstata, neoplasia maligna mais comum entre os homens, é o sexto tipo mais comum no mundo. Dentre os tratamentos para câncer de próstata estão a cirurgia, quimioterapia e radioterapia. Um dos principais tipos de radioterapia é a braquiterapia, realizada por meio de sementes radioativas de iodo-125, que são inseridas na próstata do paciente e liberam pequenas doses de radiação. Essas sementes podem ser introduzidas soltas ou em cordas poliméricas Quando introduzidas soltas, de acordo com a literatura, essas sementes podem migrar para outros órgãos. Para evitar essa migração, usa-se as sementes em cordas poliméricas. As cordas poliméricas são constituídas pelo poli(ácido lático-co-ácido glicólico), PLGA. O PLGA pode ser obtido por meio de seus dímeros cíclicos: glicolídeo e lactídeo. Esses dímeros, por sua vez, podem ser produzidos a partir de seus respectivos monômeros, os ácidos glicólico e lático. O objetivo desse trabalho foi analisar e discutir as condições favoráveis à síntese dos dímeros glicolídeo e lactídeo, dentre elas, etapas do processo e valores de temperatura e pressão. Foram executados sete experimentos com diferentes temperaturas e pressões nas três etapas da síntese: desidratação do ácido, formação do pré-polímero e despolimerização do pré-polímero. Na etapa intermediária da síntese, foi obtido o PLA quando foram utilizadas temperaturas acima de 150°C. A etapa final mostrou que temperaturas abaixo de 200°C não formam os dímeros.

Palavras-Chave: dimers; polymers; glycolic acid; lactic acid; synthesis; seeds; iodine 125; depolymerization; dehydration; hydrolysis; radiation sources; radiation source implants; internal irradiation; brachytherapy; radiotherapy; neoplasms; prostate

SOUZA, RAQUEL V. de. Estudo do processo de síntese dos dímeros lactídeo e glicolídeo para obtenção do PLGA Poli (Ácido Lático-co-Ácido Glicólico) utilizados na produção de fontes radioativas. Orientador: Carlos Alberto Zeituni. 2017. 47 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-05122017-155143. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28430. Acesso em: $DATA.

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Abstract: As expectativas da Organização Mundial de Saúde para o ano de 2030 são que o número de mortes por câncer seja de aproximadamente 13,2 milhões, evidenciando a elevada parcela desta doença no problema de saúde mundial. Com relação ao câncer de próstata, de acordo com o Instituto Nacional do Câncer, o número de casos diagnosticados no mundo em 2012 foi de aproximadamente 1,1 milhão, enquanto que no Brasil os dados indicam a incidência de 68 mil novos casos. O tratamento deste tipo de neoplasia pode ser realizado com cirurgia (prostatectomia) ou radioterapia. Dentre a radioterapia, podemos destacar a técnica de braquiterapia, a qual consiste na introdução (implante) de pequenas fontes radioativas (sementes) no interior da próstata, onde será entregue um valor elevado de dose no volume de tratamento e baixa dose nos tecidos ao redor. No Brasil, a classe médica estima uma demanda de aproximadamente 8000 sementes/mês, sendo o custo unitário de cada semente de pelo menos U$ 26,00. A Associação Americana de Físicos na Medicina publicou alguns documentos descrevendo quais parâmetros e análises devem ser realizadas para avaliações da distribuição de dose, como por exemplo, os parâmetros Constante de taxa de dose, Função radial e Função de anisotropia. Estes parâmetros podem ser obtidos através de medidas experimentais da distribuição de dose ou por simulações computacionais. Neste trabalho foram determinados os parâmetros dosimétricos da semente OncoSeed-6711 da empresa Oncura-GEHealthcare e da semente desenvolvida pelo Grupo de Dosimetria de Fontes de Braquiterapia do Centro de Tecnologia das Radiações (CTR IPEN-CNEN/SP) por simulação computacional da distribuição de dose utilizando o código MCNP5, baseado no Método de Monte Carlo. A semente 6711 foi modelada, assim como um sistema dosimétrico constituído por um objeto simulador cúbico de 30x30x30 cm3 preenchido com água. Os valores obtidos da semente 6711 foram comparados com alguns apresentados na literatura, onde o parâmetro Constante de taxa de dose apresentou erro relativo em relação ao valor publicado no TG- 43 de 0,1%, sendo que os outros parâmetros analisados também apresentaram boa concordância com os valores publicados na literatura. Deste modo, pode-se considerar que os parâmetros utilizados nas simulações (espectro, modelagem geométrica e avaliação de resultados) estão compatíveis com outros estudos, sendo estes parâmetros também utilizados nas simulações da semente do IPEN. Considerando as análises de incerteza estatística, os valores obtidos da semente do IPEN são semelhantes aos valores da semente 6711.

Palavras-Chave: personnel dosimetry; radiation doses; measuring methods; radioisotopes; iodine 125; sealed sources; radiotherapy; brachytherapy; anisotropy; molecular structure; tumor cells; prostate; calculation methods; monte carlo method; computer codes

OLIVEIRA, TIAGO B. de. Estudo dos parâmetros dosimétricos de sementes de Iodo-125 desenvolvidas pelo IPEN-CNEN/SP utilizadas em braquiterapia por simulação computacional pelo método de Monte Carlo. Orientador: Carlos Alberto Zeituni. 2016. 60 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-20052016-143624. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26392. Acesso em: $DATA.

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