Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/27477

Type: Tese
Title: Problemas inversos no estudo do tratamento de câncer por hipertermia e quimioterapia in vitro
Author(s)/Inventor(s): Pereira da Silva, Nilton
Advisor: Rangel Barreto Orlande, Helcio
Abstract: Nanopartículas de paládio podem ser utilizadas no tratamento do câncer por hipertermia devido ao seu forte efeito fototérmico e biocompatibilidade. Além disso, a hipertermia pode potencializar os efeitos da quimioterapia. Nesse sentido, o objetivo principal deste trabalho foi estimar parâmetros de um modelo matemático que representa um tratamento combinado de quimioterapia-hipertermia in vitro. Uma abordagem Bayesiana foi aplicada para a estimativa de parâmetros com o método de Monte Carlo com Cadeia de Markov (MCMC). O Modelo de Erro de Aproximação (AEM) foi usado para redução do custo computacional associado à solução do problema inverso. Coeficientes de absorção de nanofluidos de paládio à base de água destilada também foram estimados. Para a estimativa do coeficiente de absorção, uma amostra de nanofluido foi aquecida por um laser e medidas não intrusivas de temperatura foram realizadas com uma câmera de termografia por infravermelho. Devido à baixa sensibilidade do coeficiente de absorção e forte correlação entre parâmetros do modelo, o algoritmo de Metropolis-Hastings com amostragem por blocos foi utilizado. Os resultados obtidos mostraram que a metodologia aplicada neste trabalho permitiu a estimativa dos parâmetros do modelo associado ao tratamento combinado de hipertermia e quimioterapia in vitro, assim como dos coeficientes de absorção de diferentes nanofluidos de paládio
Abstract: Palladium nanoparticles can be utilized in the hyperthermia treatment of cancer due their strong photothermal effect and biocompatibility. Furthermore, hyperthermia can potentialize the chemotherapy treatment. Therefore, the main objective of this work was the estimation of model parameters of the in vitro combined chemotherapy-hyperthermia treatment. A Bayesian approach was applied for the estimation of the model parameters with Markov Chain Monte Carlo (MCMC) method. The Approximation Error Model was applied to reduce the computational times of the inverse problem solutions. The absorption coefficients of water-palladium nanofluids were also estimated with actual experimental data. Samples of the nanofluids were heated with a laser and non-intrusive temperature measurements obtained with an infrared camera were used for the estimation of the absorption coefficient. The Metropolis-Hastings algorithm with sampling by blocks was applied due to the low sensitivity of the absorption coefficient and correlation of model parameters. The results obtained in this work reveal that the present inverse methodology was appropriate for the estimation of model parameters in the combined in vitro hyperthermia chemotherapy treatment, as well as of the absorption coefficients of the palladium nanofluids
Keywords: Método de Monte Carlo
Hipertermia
Quimioterapia
Nanopartículas de paládio
Teoria bayesiana de decisão estatística
Cadeia de Markov
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Jan-2022
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Citation: SILVA, Nilton Pereira da. Problemas inversos no estudo do tratamento de câncer por hipertermia e quimioterapia in vitro. 2022. 171 f. Tese (Doutorado) - Curso de Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.
Appears in Collections:Engenharia Mecânica

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