Abstract: O câncer de próstata é o segundo tipo de neoplasia que mais afeta homens no Brasil. De acordo com o Instituto Nacional de Câncer (INCA), em 2020 surgirão mais de 65 mil novos casos desta doença. Uma via eficiente para o tratamento deste câncer é a partir da produção de radiofármacos que se ligam especificamente ao antígeno de membrana prostático específico (PSMA), superexpresso nas células cancerígenas. Este trabalho estudou a radiomarcação do PSMA-617 com lutécio-177 de atividade específica distinta, em função da rota de produção (com ou sem carregador) e o efeito in vitro e in vivo nas propriedades do radiofármaco. Também foi estudado o escalonamento de lotes piloto de produção do PSMA-617-177Lu (sem carregador), que demonstrou a viabilidade na produção de lote contendo até 4 doses terapêuticas do PSMA-617-177Lu. O trabalho apresenta proposta de um kit para marcação, a partir do estudo da estabilidade de armazenamento dos constituintes da radiomarcação. A estabilidade das doses terapêuticas foi estabelecida por até 48 horas, mediante congelamento do produto, em embalado de transporte, que viabilizará o envio do radiofármaco para regiões distantes do local de produção. O estudo de saturação in vitro demonstrou que a maior atividade específica do radiofármaco resultou em valor de Kd (constante de dissociação) significativamente inferior. No ensaio de competição observou-se que, independentemente da atividade específica estudada, o bloqueio da ligação do PSMA-617-177Lu no PSMA expresso foi semelhante. No ensaio de internalização verificou-se porcentagens semelhantes, a despeito da atividade específica de marcação. Os perfis de clareamento sanguíneo foram semelhantes, assim como o perfil de biodistribuição não foi afetado em função da atividade específica de marcação do PSMA-617-177Lu. Contudo, observou-se um retardo na eliminação do PSMA-617-177Lu de órgãos viscerais não alvo (fígado, baço, pâncreas) na marcação com menor atividade específica. Este estudo atestou a estabilidade do PSMA-617-177Lu in vivo, pois não se observou incremento da captação óssea (177LuCl3 possuí tropismo por osso), para ambas as atividades especificas estudadas. Os ensaios com camundongos com tumor de próstata revelaram captação tumoral semelhante, independentemente da atividade específica, contudo observou-se melhor relação tumor/sangue, órgãos e tecidos de interesse com PSMA-617-177Lu com menor atividade específica. O estudo de bloqueio apresentou, para ambas as atividades específicas, redução expressiva na captação tumoral e renal dos radiofármacos. Concluiu-se que a variação da atividade específica de marcação do PSMA-617 não afetou a especificidade de ligação tumoral e a escolha do lutécio-177 (com ou sem carregador) poderá basear-se em fatores como a disponibilidade do radioisótopo e os custos de produção envolvidos.

Palavras-Chave: lutetium 177; radiopharmaceuticals; prostate; neoplasms; antigen; cell membranes; tumor cells; uptake; carriers; radionuclide kinetics; biological availability; radioimmunodetection; scintiscanning; in vivo; in vitro; positron computed tomography; gamma radiation; alpha particles; beta decay radioisotopes; dosimetry; diagnostic techniques; diagnosis

BOAS, CRISTIAN A.W.V. Obtenção de kit de PSMA-617 para pronta marcação com lutécio-177 e sua avaliação na aplicabilidade no tratamento do câncer de próstata. Orientador: Elaine Bortoleti de Araújo. 2020. 209 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-23122020-094716. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31739. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Desde 1950, cada vez mais estão sendo desenvolvidos meios navais que utilizam a propulsão e geração de energia por meio de um reator nuclear. Frutos de grandes vantagens em virtude da potencia e segurança, não emitem gases do efeito estufa e também o seu custo de operação não oscila de acordo com o preço do barril de petróleo. No setor de Defesa, esses meios se tornam armas muito poderosas, com grandes capacidades bélicas e vantagens táticas, frutos da ampla possibilidade de geração de energia. Para fins pacíficos, como no caso deste estudo, reatores nucleares possibilitam que navios poluam menos, pois não irão consumir combustíveis fósseis, auxiliando na redução do efeito estufa. Esse trabalho teve como objetivo desenvolver um plano preliminar de monitoramento radiológico em uma usina nuclear móvel. Dessa forma, foi utilizada uma usina hipotética e foram realizados cálculos de blindagem sem a utilização de métodos computacionais, sugestões de controles de engenharia, e verificou-se que os resultados obtidos cumprem as normas nacionais e internacionais sobre a proteção radiológica da tripulação deste tipo de usina.

Palavras-Chave: mobile reactors; ship propulsion reactors; nuclear facilities; shielding; dosimetry; radiation doses; radiation protection

ORTIZ, ROBERTO G. Plano preliminar de monitoramento radiológico em uma usina nuclear móvel. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. Coorientador: Delvonei Alves de Andrade. 2022. 101 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-29042022-150458. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/33122. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O Laboratório de Calibração de Instrumentos do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares oferece serviços de calibração de detectores de radiação utilizados em radioproteção, radiodiagnóstico e radioterapia, para o IPEN e também para instalações externas, públicas e particulares. Uma parte de suas instalações estão localizadas no prédio principal, junto com outros laboratórios e salas de estudo, e uma outra parte num prédio isolado, semienterrado (Bunker). Para a otimização, a modernização e principalmente a segurança, os laboratórios situados no prédio principal precisam ser transferidos para um local isolado. Neste trabalho foi desenvolvido um projeto de um laboratório integrado, que será uma expansão do atual Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN. Para isto, foram feitos levantamentos radiométricos no local escolhido e levantadas todas as necesidades da equipe quanto a espaço e disposição das salas. No projeto, os laboratórios com equipamentos de radiação X, e fontes radioativas alfa e beta ficaram isolados numa parte do prédio, e as blindagens das paredes foram determinadas, dependendo do uso de cada laboratório.

Palavras-Chave: dosimetry; calibration standards; ionization chambers; laboratory equipment; x-ray equipment; beta sources; alpha sources; test facilities

BARROS, GUSTAVO A.S.J. Projeto de um laboratorio integrado de calibracao de instrumentos no IPEN. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. 2009. 62 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2009.tde-22062009-163412. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9372. Acesso em: $DATA.

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Abstract: As câmaras de ionização apresentam várias vantagens em comparação com os demais dosímetros: facilidade de uso, dependência energética pequena e excelente precisão. Estas vantagens aliadas ao grande número de exames de radiodiagnóstico e tratamentos radioterápicos motivaram o desenvolvimento deste plano de doutorado. Neste projeto foram desenvolvidas e caracterizadas câmaras de ionização para aplicação em dosimetria de feixes de radiodiagnóstico e em terapia, com boa precisão e desempenho nos testes de caracterização dentro dos limites recomendados internacionalmente. Elas foram construídas de maneira simples com materiais nacionais de baixo custo, para que elas possam ser reproduzidas e aplicadas em laboratórios de calibração. Os projetos das câmaras de ionização desenvolvidas e caracterizadas neste projeto apresentam diferenças relacionadas ao material e configuração geométrica em comparação às câmaras de ionização comerciais disponíveis no mercado. Além do desenvolvimento de câmaras de ionização para serem utilizadas em feixes padrões de radiação X como padrões de trabalho, neste projeto também foram desenvolvidas e caracterizadas experimentalmente e por simulação de Monte Carlo duas câmaras de ionização cavitárias de grafite de placas paralelas, que foram caracterizadas como sistemas padrões de referência para determinação da taxa de kerma no ar de fontes de radiação gama. Comparando a taxa de kerma no ar determinada com o padrão de referência do Laboratório de Calibração do IPEN, uma câmara de ionização tipo Farmer, com os valores de taxa de kerma no ar obtidos com as câmaras de ionização de grafite, as máximas diferenças obtidas foram de apenas 1,7% e 1,2% para as câmaras de ionização de grafite G1 e G2, respectivamente. Além disso, estas câmaras de ionização apresentaram fatores de correção próximos de 1,000, que é o ideal para uma câmara de ionização ser caracterizada como um sistema de referência.

Palavras-Chave: ionization chambers; calibration; kerma; beams; x-ray diffraction; gamma radiation; cobalt 60; radiotherapy; diagnosis; dosimetry; standardization

PERINI, ANA P. Projeto, construção e caracterização de câmaras de ionização para utilização como sistemas padrões em feixes de radiação X e gama. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. 2013. 152 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2013.tde-19112013-140401. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10563. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Este trabalho apresenta dois modelos baseados em análise compartimental: modelo Animal e modelo Humano, usando imagens obtidas com mini gama câmera e dados de pacientes (obtidos da literatura) para a determinação das constantes cinéticas na biodistribuição do 177Lu-DOTATATO para três espécies animais (rato Wistar, hamster armênio e hamster sírio) e para o Humano. Os estudos de biodistribuição consideraram duas fases: a Fase 1, governada pela transferência do sangue para os órgãos e a Fase 2 governada pela excreção renal. As constantes cinéticas calculadas a partir dos dados obtidos com os animais foram usadas para a construção de escalas alométricas para prever a biodistribuição do radiofármaco 177Lu-DOTATATO empregando relações de massa, metabolismo, longevidade e parâmetros fisiológicos. Os resultados de extrapolação foram comparados com resultados calculados diretamente para os pacientes de PRRT (Peptide Receptor Radiotherapy) usando o modelo Humano. As constantes cinéticas calculadas a partir dos dados obtidos com humanos foram usadas para estimativa de dose em pacientes de PRRT considerando 26 órgãos e tecidos considerados pelo método MIRD. Os resultados de dosimetria foram concordantes com aqueles disponíveis na literatura. Para a Fase 1, as relações alométricas para as constantes cinéticas dos principais órgãos envolvidos no metabolismo e excreção do 177Lu-DOTATATO - fígado, rins e bexiga - mostraram boa correlação na projeção por massa, por metabolismo e por parâmetros fisiológicos. Para a Fase 2, apenas as constantes do sangue para os rins e do sangue para o fígado apresentaram boa correlação. Considerando o efeito de bloqueio da excreção renal pelo uso de anestésico, não se justificam tempos de medição maiores que 40 minutos para estudos in vivo, em pequenos animais. Dessa maneira, os resultados obtidos com as medições da Fase 1 da biodistribuição do 177Lu-DOTATATO em animais se apresentam como suficientes para estabelecer relações alométricas para estimativa de dose em pacientes submetidos à PRRT.

Palavras-Chave: radiopharmaceuticals; lutetium 177; labelling; rare earths; kinetics; dosimetry; radiation dose distributions; compartments; biological models; carcinogens; endocrine diseases

LIMA, MARINA F. Proposição de modelos cinéticos e alométricos para a dosimetria de radiofármacos marcados com lantanídeos. Orientador: Carlos Henrique de Mesquita. 2012. 306 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2012.tde-15042013-140936. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10181. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A área da medicina nuclear possui uma crescente vertente em terapia de doenças, particularmente no tratamento de tumores radiosenssíveis. Devido à alta dose utilizada na terapia desses tumores é de extrema importância a quantificação da distribuição da dose, para assim evitar os efeitos deletérios nos tecidos sadios. No Brasil o sistema de dosimetria interna utilizado é o MIRD (Medical Internal Radiation Dose) baseado em um modelo de referência que não possui dados suficientes do paciente para obter uma avaliação detalhada da dose em terapia. Novos sistemas de dosimetria interna utilizam imagens de tomografia computadorizada para obter tanto informações do corpo do paciente, como informações da distribuição da atividade interna do paciente, para assim, com base nessas informações, realizar o cálculo de dose mediante um código de Monte Carlo. Esse tipo de dosimetria é denominado dosimetria personalisada do paciente. No Centro de Engenharia Nuclear do Ipen, está em desenvolvimento uma metodologia em que as informações das imagens tomográficas são inseridas no código de Monte Carlo MCNP5 mediante um software denominado SCMS (Sistema Construtor de Manequins Segmentadores). Assim, a dosimetria pode ser realizada de forma personalizada para cada paciente, obtendo-se a deposição de energia nos órgãos de interesse. O presente trabalho teve por objetivo contribuir para a área de medicina nuclear com o desenvolvimento de parte do sistema mencionado de dosimetria personalizada do paciente para terapia radionuclídica. Para isso foram propostos três objetivos específicos: (1)Desenvolver um software para converter imagens de tomografia computadorizada (CT) em parâmetros do tecido (ρ,ωi); (2) Desenvolver um software para realizar a correção de atenuação em imagens tomográficas de medicina nuclear (SPECT ou PET) para fornecer o mapa de atividade relativa e (3) Preparar os dois softwares anteriores para fornecerem dados de entrada ao SCMS. O software desenvolvido para o primeiro objeto específico foi o Image Converter Computed Tomography (ICCT) que obteve uma boa precisão para determinar a densidade, e em relação à composição dos tecidos, os únicos elementos que obtiveram alta variação foram o carbono e oxigênio. Felizmente, essa variação para a faixa de energia utilizada em terapia radionuclídica não é prejudicial para a distribuição da dose. Uma das vantagens é a alta precisão em relação a cálcio e fósforo que possuem grande influência na distribuição da dose. Para o segundo objetivo foi desenvolvido o Attenuation Corretion PET SPECT (ACPS) que efetua a correção de atenuação em imagens de PET e SPECT mediante o método de Chang de 1a ordem e gera a distribuição da atividade relativa no interior do paciente. Por fim, os dados gerados pelos dois softwares foram formatados para o SCMS.

Palavras-Chave: nuclear medicine; therapy; diagnosis; computerized tomography; images; radiation doses; internal irradiation; animal tissues; dosimetry; m codes; monte carlo method

MASSICANO, FELIPE. Quantificacao de imagens tomograficas para calculo de dose em diagnose e terapia em medicina nuclear. Orientador: Helio Yoriyaz. 2010. 146 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2010.tde-08082011-163428. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9601. Acesso em: $DATA.

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