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Type: Tese
Title: Um modelo para dosimetria celular baseada em imagem óssea de micro-CT para terapia com dicloreto de rádio-223
Author(s)/Inventor(s): Pinto, Gabriella Montezano
Advisor: Lopes, Ricardo Tadeu
Abstract: A dosimetria em nível celular na medula óssea para partículas alfa é um desafio principalmente devido a complexidade da estrutura trabecular. Este trabalho apresenta um modelo de dosimetria celular para terapia com dicloreto de 223Ra utilizando simulações com o código GATE e uma estrutura óssea de camundongo realisticamente descrita por uma imagem em microCT. As simulações consideraram a cadeia de radionuclídea do 223Ra. As regiões de interesse foram os tecidos esqueléticos radiossensíveis. A segmentação esquelética foi realizada pelo método automático e não supervisionado Fuzzy C-Means. Os parâmetros de simulação foram validados pela comparação dos valores de fração absorvida em um modelo conhecido. A atualização da espessura do endósteo sugere que deve-se utilizar modelos que seguem a ICRP 110. A maioria das células não recebe dose absorvida acima de 2 Gy. A distribuição de dose na cavidade medular pelo modelo conhecido foi reprodutível em camundongos. As emissões beta aumentam o potencial tóxico nas células próximas à superfície óssea. A dose absorvida acumulada na célula está na ordem de grandeza de Gray mais pela quantidade de partículas interagindo, do que pela magnitude da energia depositada individualmente pelas partículas. O modelo foi factível para implementar as atualizações da ICRP 110, pode ser estendido para outros sítios ósseos e pode ser ajustado para outros radionuclídeos que sejam marcadores ósseo, dando caminho para novos estudos de dosimetria celular.
Abstract: Cell-level dosimetry in the bone marrow for alpha particles is a challenge mainly due to the complexity of the trabecular structure. This work presents a cellular dosimetry model to radium-223 dichloride therapy using GATE simulations and a mouse bone structure realistically described by a microCT image. Simulations considered the radionuclide chain of radium-223. The region of interest was the radiosensitive skeletal tissues. Skeletal segmentation was performed by the automatic and non-supervised Fuzzy C-Means. The simulation parameters were validated by comparing the absorbed fraction values in a known model. The update of the endosteal thickness suggests that models should be used following the ICRP 110. Most cells receive no absorbed dose above 2 Gy. The dose distribution in the medullary cavity by the known model was reproducible in mice. Beta emissions increase the toxic potential in cells near the bone surface. The absorbed dose accumulated in the cell is in the order of Gray’s magnitude more by the amount of interacting particles than by the magnitude of the energy deposited individually by the particles. The model was feasible to implement updates of ICRP 110, can be extended to other bone sites and can be adjusted to other radionuclides that are bone markers, giving way to new studies of cellular dosimetry.
Keywords: Radioterapia
Dosimetria celular
Dosimetria esquelética
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NUCLEAR::APLICACOES DE RADIOISOTOPOS
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Nuclear
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Mar-2019
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Nuclear

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