Abstract: A mamografia é um exame realizado no mamógrafo, que utiliza raios X para obter imagens da anatomia interna da mama. Para que esta imagem seja capaz de fornecer um diagnóstico correto, é necessário que os equipamentos passem constantemente por programas de controle de qualidade para que se possa garantir que as pacientes submetidas a este exame não estejam recebendo dose além da necessária, evitando-se assim possíveis efeitos biológicos indesejados. As câmaras de ionização são detectores muito utilizados para se realizar o controle de qualidade de equipamentos que utilizam radiação, como os mamógrafos. No presente trabalho foram utilizadas quatro câmaras de ionização desenvolvidas no Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN LCI/IPEN, que foram submetidas a testes de caracterização em feixes padrões de radiação X do LCI. Elas apresentaram resultados satisfatórios, dentro dos limites estabelecidos pelas normas nacionais e internacionais. Como aplicação, estas câmaras de ionização foram utilizadas para testes de controle de qualidade em quatro mamógrafos clínicos de diferentes instituições quanto à repetibilidade e linearidade da taxa de kerma no ar. Os resultados obtidos nestes testes encontram-se dentro dos limites recomendados pelas normas nacionais e internacionais.

Palavras-Chave: biomedical radiography; mammary glands; x-ray equipment; ionization chambers; dosimetry; diagnostic uses; quality control

HONDA, CRISTIANE J. de C. Aplicação de câmaras de ionização especiais para controle de qualidade em mamografia. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. 2015. 130 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-16092015-095035. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/23915. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Os critérios de qualidade de imagem mamógrafica publicados pela European Commission foram implementados em três mamógrafos de um mesmo departamento de radiologia de um hospital na cidade de São Paulo. Dentre os mamógrafos dois apresentam o sistema tela-filme e um deles apresenta o sistema digital indireto. Durante o período de coleta de dados, foi observada a necessidade de realizar um estudo sobre índice de rejeição de imagem em cada mamógrafo. Portanto, este estudo foi realizado e, em seguida, foram feitas comparações, entre os mamógrafos, do índice de rejeição de imagem e da porcentagem de imagens que atendiam a cada critério de qualidade de imagem. Paralelamente a esses estudos, foi realizado o estudo das doses na entrada da pele e glandular média. Essas doses foram estimadas, baseando-se em diferentes metodologias apresentadas por diferentes grupos de estudiosos, para todas as combinações anodo-filtro apresentadas pelo equipamento. Para estimar a dose na entrada da pele pelo método publicado no guia da ANVISA e a dose glandular média pelo método de Wu, foi desenvolvido um manequim no formato bem próximo ao de uma mama, em diferentes espessuras de PMMA. Por fim, associou-se a qualidade da imagem com a dose recebida pela paciente. O equipamento digital apresentou melhores resultados na avaliação dos critérios de qualidade, menor índice de rejeição de imagem e menores valores de dose glandular média e na entrada da pele em todos os métodos estudados. Porém não é suficiente, pois não atende às pacientes que possuem mamas grandes.

Palavras-Chave: mammary glands; biomedical radiography; diagnostic techniques; biological radiation effects; image processing; equipment; quality control; radiation doses; european union; recommendations

ALCANTARA, MARCELA C. Avaliacao dos criterios de qualidade de imagem e estudo das doses em um departamento de mamografia. Orientador: Gian-Maria A.A. Sordi. 2009. 123 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2009.tde-23092011-160708. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9470. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Câncer de mama é considerado uma das malignidades mais comuns que acometem as mulheres, representando cerca de uma em cada três de todas as neoplasias femininas. Aproximadamente, 90% dos casos de câncer de mama são esporádicos, atribuíveis aos eventos somáticos e cerca de 10% estão associados com a história familial e destes somente 4-5% são decorrentes de fatores hereditários. Em clínica, a radiação ionizante é a principal ferramenta utilizada no controle do crescimento tumoral, além da intervenção cirúrgica e quimioterapia. Há, no entanto, poucas infomnações no que diz respeito a resposta celular frente à ação da radiação ionizante em células-alvo, isto é, em linhagens celulares originárias de câncer de mama. O presente estudo foi proposto para analisar a radiossensibilidade de células humanas tumorals (T-47D e MCF-7) e não tumorals (MCF-10), originárias de mama, submetidas a várias doses (0,5 a 30 Gy) de radiação y de 60Co (0,72 - 1,50 Gy/min). Para tanto, foram utilizados como parâmetros de radiossensibilidade, dano radioinduzido ao DNA, capacidade de reparo e morte celular, por meio das técnicas do micronúcleo, eletroforese de microgel (teste do cometa) e viabilidade celular. Os dados obtidos mostraram que as linhagens tumorais (T-47D e MCF-7) foram mais radiossensíveis que a linhagem não tumoral (MCF-10) para todos os testes utilizados. A linhagem T-47D foi a que apresentou uma maior quantidade de dano radioinduzido, um ciclo celular mais acelerado e uma maior taxa de morte celular. As três linhagens celulares apresentaram uma capacidade de reparo relativamente eficiente, tendo em vista que uma hora após a irradiação, todas elas exibiram uma redução considerável de dano radioinduzido quando comparadas logo após as exposições. Os testes empregados mostraram ser seguros, sensíveis e reprodutíveis e permitiram quantificar e avaliar danos induzidos ao DNA, capacidade de reparo e morte celular, nas três linhagens originárias de mama humana.

Palavras-Chave: mammary glands; neoplasms; comets; ionizing radiations; radioinduction; chemical radiation effects; dna damages; dna repair; bioassay

VALGODE, FLAVIA G.S. Avaliação do dano radioinduzido, capacidade de reparo e morte celular em células humanas tumorais (T-47D e MCF-7) e nao tumorais (MCF-10) de mama. Orientador: Kayo Okazaki. 2008. 68 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-16052012-141727. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11710. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A radiomarcação de biomoléculas específicas com o tecnécio-99m 99mTc utilizando agentes quelantes bifuncionais é um campo em crescimento na Medicina Nuclear. Em especial, a classe de peptídeos regulatórios, como a Neurotensina, participa de processos fisiológicos essenciais no organismo, como o crescimento tumoral. O objetivo do presente trabalho foi o estudo comparativo da influência dos agentes quelantes bifuncionais 6-hidrazinonicotinamida (HYNIC) e S-acetil-mercaptoacetiltriglicina (MAG3), no comportamento in vitro e in vivo do análogo duplamente estabilizado da Neurotensina(8-13) radiomarcado com 99mTc, em células tumorais de mama da linhagem MDA-MB-231. Um elevado rendimento radioquímico (> 97%) e estabilidade frente aos agentes transquelantes foi observado para ambos análogos radiomarcados. Foram também obtidos comportamentos similares in vitro, no que diz respeito à porcentagem de ligação às proteinas plasmáticas (aproximadamente 22%), estabilidade metabólica, ligação aos receptores celulares (intervalo nM) e taxas de internalização/externalização para ambos radiocomplexos. A maior lipofilicidade encontrada para o análogo radiomarcado via MAG3 refletiu nas principais diferenças nos estudos de biodistribuição. A degradação do análogo radiomarcado via HYNIC nos estudos de estabilidade metabólica in vivo aos 90 min levou a menor retenção tumoral (0,44±0,02% DI/g), e consequentemente, às menores razões tumor/órgãos não-alvos (< 5%). Embora a superioridade do traçador marcado via MAG3 tenha sido comprovada no presente estudo, um redesenho estrutural objetivando contornar a alta captação no trato gastrointestinal deve ser realizada a fim de que sua potencial aplicabilidade não seja comprometida.

Palavras-Chave: radiopharmaceuticals; peptides; technetium 99; labelling; chelating agents; tumor cells; mammary glands; diagnosis; in vitro; in vivo

TEODORO, RODRIGO. Avaliação pré-clínica do análogo da neurotensina(8-13) radiomarcado com sup(99m)Tc: caracterização in vitro e in vivo. Orientador: Bluma Linkowski Faintuch. 2010. 128 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2010.tde-29082011-142138. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9538. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A prolactina humana (hPRL) é um hormônio polipeptídico secretado pela hipófise anterior sob regulação do hipotálamo, envolvido em uma variedade de processos biológicos como o desenvolvimento da glândula mamária e lactação. O produto recombinante é importante no diagnóstico médico e no tratamento de insuficiência da lactação. Este hormônio pode ocorrer sob a forma de proteína não glicosilada (NG-hPRL) e glicosilada (G-hPRL), com pesos moleculares de aproximadamente 23 e 25 kilodalton (kDa), respectivamente; possui um único sítio de N-glicosilação localizado na asparagina (Asn) posição 31, que é parcialmente ocupado, representando assim um modelo particularmente interessante de glicosilação. A atividade biológica da G-hPRL é muito menor comparada à NG-hPRL (~4 vezes) e sua função fisiológica ainda não é bem definida: a porção de carboidrato parece ter um importante papel na biossíntese, secreção, atividade biológica, e sobrevivência plasmática do hormônio. O objetivo principal desse trabalho foi comparar as estruturas dos N-glicanos presentes na prolactina glicosilada hipofisária (G-hPRL-NHPP) com a recombinante. Para obter a G-hPRL recombinante foi realizada uma produção em escala laboratorial a partir de células de ovário de hamster chinês (CHO) geneticamente modificadas e adaptadas ao crescimento em suspensão. Foi adicionada, ao meio de cultura cicloheximida (CHX), cujo efeito principal foi aumentar a relação G-hPRL/NGhPRL que passou de 5% para 38%, facilitando assim a purificação da G-hPRL. A G-hPRL foi purificada em duas etapas, uma troca catiônica seguida de purificação por cromatografia liquida de alta eficiência de fase reversa (RP-HPLC) que se demonstrou eficiente na separação das duas isoformas de hPRL. A G-hPRL recombinante IPEN foi assim analisada por diversas técnicas confirmando a sua pureza e atividade biológica, incluindo comparações com outras amostras de referências de origem hipofisária adquirida junto ao National Hormone & Peptide Program (NHPP-E.U.A.) . Foi realizada também a determinação inédita de Nglicanos presentes na G-hPRL produzida por células CHO e na G-hPRL nativa, produzida pela hipófise humana, possibilitando comparar as duas estruturas de carboidratos e alcançando assim uma das principais metas desse projeto. Entre as principais diferenças encontradas nas estruturas dos dois N-glicanos, destacam-se a baixa quantidade de ácido siálico (NeuAc), a alta porcentagem de glicanos sulfatos (74,0%) e com fucose (Fuc) (93,3%) presentes na amostra hipofisária e a tendência da preparação recombinante de apresentar glicanos com maior peso molecular e com uma menor variação nas isoformas.

Palavras-Chave: lth; hormones; mammary glands; lactation; recombinant dna; oligosaccharides; pituitary hormones; cho cells; high-performance liquid chromatography

CAPONE, MARCOS V.N. Caracterização da estrutura oligossacarídica de prolactina glicosilada humana (G-hPRL) nativa e recombinante. Orientador: Carlos Roberto Jorge Soares. 2013. 81 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2013.tde-04072013-161538. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10212. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A radiação ionizante é amplamente utilizada em diversas áreas na indústria e na medicina. No campo da medicina, a radiação ionizante é utilizada tanto para fins terapêuticos como para fins diagnósticos, abrangendo assim um grande intervalo de doses de diferentes tipos de radiações. Para certificar que a finalidade da prática esteja sendo alcançada, são necessários estudos detalhados de detectores e dispositivos que atendam aos diferentes tipos de radiações. Neste trabalho foi realizado um estudo das características dosimétricas de amostras de BeO em feixes padronizados de radiodiagnóstico convencional, mamografia e tomografia computadorizada, utilizando as técnicas de termoluminescência (TL) e luminescência opticamente estimulada (OSL) e propondo um sistema adequado para sua utilização em dosimetria de feixes. Os principais resultados obtidos foram: alta sensibilidade à luz branca durante a irradiação, boa reprodutibilidade das respostas TL e OSL (coeficientes de variação inferiores a 5%), parâmetros cinéticos correspondentes aos valores obtidos em todos os métodos testados, sem fading dentro do período estudado para ambas as técnicas. As características dosimétricas obtidas neste trabalho mostram a possibilidade de aplicação das amostras de BeO em dosimetria da radiação X, considerando os intervalos de dose empregados, pelas técnicas de TL e OSL. Assim, as amostras de BeO apresentaram sua utilização potencial para dosimetria de feixes de radiodiagnóstico convencional, mamografia e tomografia computadorizada.

Palavras-Chave: beryllium oxides; beam optics; beam monitors; monte carlo method; dosimetry; dose equivalents; dose-response relationships; x-ray dosimetry; diagnosis; radiology; mammary glands; computerized tomography; luminescence; thermoluminescence; stimulated emission; optical pumping

ALGARVE, FABIO J. Caracterização dosimétrica do BeO em feixes de radiodiagnóstico convencional, mamografia e tomografia computadorizada, pelas técnicas de termoluminescência e luminescência opticamente estimulada. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. 2017. 111 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-20092017-160113. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28017. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A mamografia é um método de diagnóstico por imagem que utiliza radiação X. No controle de qualidade dos mamógrafos, as câmaras de ionização são usadas para verificar se os parâmetros de exposição das pacientes estão corretos. Contudo, as câmaras de ionização comerciais para dosimetria em mamografia representam alto custo para clínicas de pequeno e médio porte que desejam ter esse equipamento ou para profissionais que trabalham com controle de qualidade. Assim, a característica inovadora deste trabalho foi desenvolver câmaras de ionização para este fim. Neste trabalho foram projetadas, construídas e caracterizadas câmaras de ionização para feixes de radiação X, no intervalo de energia de mamografia. As câmaras de ionização foram caracterizadas em feixes padronizados de radiação X no LCI/IPEN. Os testes principais de caracterização das câmaras de ionização foram: curva de saturação, linearidade da resposta, dependência energética e angular. Os testes de estabilidade da resposta das câmaras de ionização também foram realizados, apresentando resposta dentro de 2,0 % para estabilidade em longo prazo. Os resultados dos demais testes foram em conformidade com normas internacionais. Essas câmaras de ionização foram ainda submetidas a testes de controle de qualidade de mamógrafos quanto à linearidade das taxas de kerma no ar, à determinação das camadas semirredutoras e das doses glandulares médias. Para a linearidade da taxa de kerma, os valores obtidos foram abaixo dos 10 %, como estabelecido em norma. A dose glandular determinada com as câmaras desenvolvidas apresentaram valores comparáveis com os da câmara de referência testada, com variação prevista em recomendações internacionais.

Palavras-Chave: ionization chambers; mammary glands; biomedical radiography; dosimetry; quality control; safety standards; x radiation

SILVA, JONAS O. da. Desenvolvimento de câmaras de ionização especiais para controle de qualidade em mamografia. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. 2013. 151 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2013.tde-04072013-172804. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10507. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O campo de detectores gasosos microestruturados representa atualmente um setor de tecnologias em crescimento dinâmico, entre as quais os detectores do tipo TH-GEM (THick Gas Electron Multiplier ) estão em destaque para uso em larga escala e aplicações generalizadas. As variações de detectores neste conceito têm sido utilizadas para dosimetria para diversos tipos de feixes de radiação e na produção de imagens. Com o intuito de contribuir com essa linha de pesquisa, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um protótipo com características adequadas para metrologia das radiações ionizantes de baixas energias (feixes padronizados de mamografia). Este estudo foi pautado em simulações para otimização das condições de detecção e do detector, construção de um protótipo e na sua caracterização experimental. Determinou-se, por simulação de Monte Carlo, a influência de cada componente do detector do tipo TH-GEM na energia depositada no volume sensível, obtendo-se os valores de 0,09% para o invólucro, 0,01% para a placa coletora e 44% para a placa de amplificação. A espessura de 6 mm de alumínio para a blindagem foi obtida para uma eficiência de 99%. A placa de amplificação construída consiste em uma placa de circuito impresso perfurada em um padrão hexagonal, com orifícios de (0,254 ± 0,021) mm de diâmetro e (1,11 ± 0,12) mm de distância entre eles. A placa de amplificação foi submetida à caracterização elétrica onde foram obtidos os valores de (15,3 ± 0,4) GΩ para resistência e de (65,3 ± 1,7) pS para condutância. Para a caracterização experimental o detector do tipo TH-GEM foi preenchido com a mistura de Ar/CH4 na concentração 90/10. Foram obtidos experimentalmente valores para o ganho efetivo de 1,45 ± 0,10, 1,60 ± 0,10, 1,90 ± 0,12 e 2,20 ± 0,10 para as diferenças de potenciais aplicadas à placa de amplificação de 200 V, 300 V, 400 V e 450 V respectivamente. Além disso, foi possível verificar um comportamento linear da resposta do detector com a variação da corrente no tubo de raios X.

Palavras-Chave: beams; computerized simulation; dosimetry; electron multipliers; mammary glands; monte carlo method; radiation detectors; radiation metrology

SILVA, NATALIA F. da. Desenvolvimento e caracterização de um detector do tipo TH-GEM para metrologia das radiações ionizantes. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. 2021. 107 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2021.tde-14072021-123833. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32254. Acesso em: $DATA.

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