Dosimetria da braquiterapia por Califórnio-252 associada à captura de nêutrons pelo Boro com balão moderador aplicada ao Glioblastoma multiforme

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sâmia de Freitas Brandão
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9G7HK7
Resumo: O glioblastoma multiforme é um tumor altamente infiltrativo e, mesmo com os avanços tecnológicos, o tratamento para controle de infiltrações e metástases locais ainda é um desafio. No intuito de avaliar alternativas para o seu tratamento, este trabalho teve como objetivo realizar estudos dosimétricos da braquiterapia por 252Cf associada à terapia por captura de nêutrons pelo boro (BNCT) e propor o acoplamento de um balão moderador a esta associação. Os estudos dosimétricos foram realizados através de simulação computacional, no código MCNP5, usando um modelo de cabeça humana em voxels, no qual foram incorporados um tumor cerebral hipotético e infiltrações. O modelo foi elaborado no programa SISCODES, que também foi usado como interface para as simulações no MCNP5. Foram simulados casos de braquiterapia por 252Cf, braquiterapia por 252Cf associada à BNCT, braquiterapia por 252Cf associada à BNCT com balão moderador de água pesada, braquiterapia por 252Cf associada à BNCT com balão moderador de água leve e braquiterapia por balão de 125I. No caso de braquiterapia por 252Cf associada à BNCT, também foram realizadas simulações considerando razões de concentração de boro no tecido normal:tumor de 1:1, 1:3,5, 1:5, 1:10, 1:20 e 1:50, assim como nenhuma concentração de boro. A análise dosimétrica comparativa entre as técnicas citadas foi realizada, obtendo-se a taxa de dose ponderada pelo RBE em cada técnica. Nas condições de 1:3,5 de boro e 72Ýg de 252Cf, os resultados mostraram que para atingir uma dose de 60 RBE.Gy no leito do tumor, a 1 cm do centro da fonte, seria necessário um tempo acumulado de exposição de aproximadamente 9,6 h, tanto na braquiterapia por 252Cf quanto na braquiterapia por 252Cf associada à BNCT. Os resultados dos casos com balão, tanto da braquiterapia por balão de 125I quanto da braquiterapia por 252Cf associada à BNCT com balão de água pesada, mostraram que seria necessário um tempo de exposição de 54 h para atingir uma dose de 60 RBE.Gy no tecido adjacente ao balão como, por exemplo, em 9 frações de 6 h. Contudo, com o balão de 125I a dose no osso atingiria 114,6 RBE.Gy, o que requer uma reavaliação deste tipo de terapia. Já na associação da fonte 252Cf, BNCT e balão de água pesada, a dose na infiltração, a aproximadamente 1,0 cm do balão, atingiria uma dose de 91,4 RBE.Gy, ou seja, 50% maior que a dose na periferia do balão. Os resultados mostraram que a associação da fonte de 252Cf com um balão moderador pode ser uma alternativa para o aumento da eficácia da técnica de BNCT e para sua viabilização nos centros radioterápicos no Brasil.
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O modelo foi elaborado no programa SISCODES, que também foi usado como interface para as simulações no MCNP5. Foram simulados casos de braquiterapia por 252Cf, braquiterapia por 252Cf associada à BNCT, braquiterapia por 252Cf associada à BNCT com balão moderador de água pesada, braquiterapia por 252Cf associada à BNCT com balão moderador de água leve e braquiterapia por balão de 125I. No caso de braquiterapia por 252Cf associada à BNCT, também foram realizadas simulações considerando razões de concentração de boro no tecido normal:tumor de 1:1, 1:3,5, 1:5, 1:10, 1:20 e 1:50, assim como nenhuma concentração de boro. A análise dosimétrica comparativa entre as técnicas citadas foi realizada, obtendo-se a taxa de dose ponderada pelo RBE em cada técnica. Nas condições de 1:3,5 de boro e 72Ýg de 252Cf, os resultados mostraram que para atingir uma dose de 60 RBE.Gy no leito do tumor, a 1 cm do centro da fonte, seria necessário um tempo acumulado de exposição de aproximadamente 9,6 h, tanto na braquiterapia por 252Cf quanto na braquiterapia por 252Cf associada à BNCT. Os resultados dos casos com balão, tanto da braquiterapia por balão de 125I quanto da braquiterapia por 252Cf associada à BNCT com balão de água pesada, mostraram que seria necessário um tempo de exposição de 54 h para atingir uma dose de 60 RBE.Gy no tecido adjacente ao balão como, por exemplo, em 9 frações de 6 h. Contudo, com o balão de 125I a dose no osso atingiria 114,6 RBE.Gy, o que requer uma reavaliação deste tipo de terapia. Já na associação da fonte 252Cf, BNCT e balão de água pesada, a dose na infiltração, a aproximadamente 1,0 cm do balão, atingiria uma dose de 91,4 RBE.Gy, ou seja, 50% maior que a dose na periferia do balão. Os resultados mostraram que a associação da fonte de 252Cf com um balão moderador pode ser uma alternativa para o aumento da eficácia da técnica de BNCT e para sua viabilização nos centros radioterápicos no Brasil.Glioblastoma multiforme is a highly infiltrative tumor and, even with technological advances, the treatment for the control of infiltrations and local metastases is still a challenge. In order to evaluate alternatives for its treatment, this work aimed to conduct dosimetric studies for 252Cf brachytherapy combined with boron neutron capture therapy (BNCT) and to propose the coupling of a balloon moderator to this association. Dosimetric studies were conducted through computational simulation in MCNP5 code, using a voxel model of a human head, in which a hypothetical brain tumor and infiltrations were incorporated. The model was constructed on the SISCODES software that was also used as an interface for the MCNP5 simulations. 252Cf brachytherapy, 252Cf brachytherapy combined with BNCT, 252Cf brachytherapy combined with BNCT and a moderator balloon of heavy water, 252Cf brachytherapy combined with BNCT and a moderator balloon of light water, and 125I balloon brachytherapy cases were simulated. In 252Cf brachytherapy combined with BNCT, simulations were performed for boron concentration ratios to normal tissue:tumor of 1:1, 1:3,5, 1:5, 1:10, 1:20 e 1:50, even as no boron concentration. Comparative dosimetric analysis among the mentioned techniques was performed. Considering a boron concentration ratio of 1:3,5 and 72Ýg of 252Cf, results showed that would be necessary a cumulative exposure time of 9,6 h to reach a dose of 60 RBE.Gy in the tumor bed, at 1 cm of the source center, both in 252Cf brachytherapy as in 252Cf brachytherapy combined with BNCT. But in the last, the dose in the infiltration would be 2 to 5 times larger than in the first. In balloon brachytherapy cases, both 125I balloon brachytherapy and 252Cf brachytherapy combined with BNCT and heavy water balloon would require a cumulative time of 54 h to reach a dose of 60 RBE.Gy in the tissue adjacent to the balloon, for example 9 fractions of 6 h. However, with the 125I balloon the dose in the bone would reach 114.6 RBE.Gy, which requires a reassessment of this type of therapy. Whereas in 252Cf source, BNCT and balloon of heavy water association, the dose in the infiltration closer to the balloon would reach 91.4 RBE.Gy, meaning a dose of 50% larger than in the periphery of the balloon. The results showed that the association of 252Cf source with a balloon moderator may be an alternative for increasing the viability and effectiveness of the BNCT technique in Brazilians radiotherapy centers.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGRadiação DosimetriaEngenharia nuclearBNCTDosimetriaGlioblastoma252CfBraquiterapiaDosimetria da braquiterapia por Califórnio-252 associada à captura de nêutrons pelo Boro com balão moderador aplicada ao Glioblastoma multiformeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALtese_s_mia_brand_o___vers_o_final.pdfapplication/pdf3030409https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-9G7HK7/1/tese_s_mia_brand_o___vers_o_final.pdfe59cd7ab1ef15c80cf2f1c192f09661fMD51TEXTtese_s_mia_brand_o___vers_o_final.pdf.txttese_s_mia_brand_o___vers_o_final.pdf.txtExtracted texttext/plain228527https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-9G7HK7/2/tese_s_mia_brand_o___vers_o_final.pdf.txt1edafc30ee3e27458638f337d9a3b06eMD521843/BUBD-9G7HK72019-11-14 09:15:31.041oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUBD-9G7HK7Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T12:15:31Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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