Avaliação dos desvios no posicionamento da IMRT prostática com marcadores fiduciais versus estruturas anatómicas

Mestrado em Radioterapia

Influência do volume vesical na diminuição da dose recebida na bexiga e no PTV em doentes com tumor de reto tratados com belly-board

Introdução: O cancro retal continua a ser um dos principais problemas de saúde a nível mundial, sendo a toxicidade gastro-intestinal e génito-urinária os efeitos tardios da radioterapia mais reportados. A utilização da Belly-Board para minimizar essa toxicidade, reduzindo o volume de bexiga e intestino delgado irradiados é recomendada. No entanto, o protocolo mais adequado para o volume vesical nestes doentes é ainda tema de controvérsia. Objetivo: Avaliar a influência do volume vesical na dose recebida na bexiga e no PTV, em doentes com tumor de reto, posicionados em decúbito ventral, com belly-board. Materiais e Métodos: 38 doentes com tumor de reto tratados no CHBM, agrupados em dois grupos: o 1º grupo, com 19 doentes que realizaram tratamento com bexiga cheia e o 2º grupo, com 19 doentes que realizaram tratamento com bexiga vazia. Os dados foram obtidos através dos HDV’s e foram comparadas as doses máximas no PTV e a percentagem de volume de bexiga que recebe 50Gy. Foi utilizado o teste estatístico U-Mann Whitney com um nível de significância de 0,05. A hipótese de pesquisa deste estudo propõe que os dois grupos diferem significativamente entre si e a hipótese nula propõe que os dois grupos não diferem significativamente entre si, para ambas as variáveis. Resultados: Não se observaram diferenças estatisticamente significativas entre os grupos no que diz respeito à dose máxima no PTV. No que se refere à percentagem de volume de bexiga que recebe 50Gy verificaram-se diferenças estatisticamente significativas, tendo o grupo de doentes que realizaram tratamento com bexiga cheia apresentado valores mais baixos. Conclusões: Este estudo demonstrou o benefício da utilização do protocolo de bexiga cheia em doentes com tumor de reto tratados com belly-board, na diminuição da percentagem de volume de bexiga que recebe 50Gy.

Avaliação da distribuição de dose em doentes com cancro da mama: cobertura e homogeneidade no volume alvo e dose nos órgãos de risco

Mestrado em Radioterapia

Fórmula de cálculo do volume de ultrafiltrado extraído pela ultrafiltração modificada, em indivíduos adultos

O principal objectivo do estudo é determinar uma fórmula de cálculo para o volume de ultrafiltrado a retirar, pela Ultrafiltração Modificada (UFM), a doentes adultos submetidos a cirurgia cardíaca. A população-alvo é constituída por 489 casos relativos às cirurgias cardíacas realizadas entre Janeiro de 2003 e Dezembro de 2005, que cumprem os critérios de inclusão e exclusão definidos. Trata-se de um estudo retrospectivo, do tipo correlacional quantitativo com abordagem dedutiva, em que as variáveis estudadas foram obtidas através da consulta dos relatórios de perfusão cardiovascular do serviço de Cirurgia Cardiotorácica do Hospital de Santa Marta, EPE. A relação entre as variáveis em estudo foi analisada através da correlação e modelos de regressão linear. O modelo obtido para definir a fórmula de cálculo desejada tem por base a correlação existente entre o volume a retirar por UFM e a superfície corporal do doente, sendo este o único dos três modelos estudados que demonstra uma dependência, ainda que fraca, entre as variáveis, e exprimindo-se através da fórmula Y=545,4.X3, em que Y é o volume a retirar por UFM e X é o valor da superfície corporal de cada doente, e sendo representativo apenas para 4% da população em estudo.” O aumento médio de hemoglobina pós-UFM é de 1,9±1,09g/ dl, o que traduz eficácia da técnica na obtenção de hemoconcentração.

Conceito de volume

Este estudo analisa o modo como se desenvolve a aprendizagem do conceito de volume nos alunos do 6º ano de escolaridade, no quadro de uma proposta pedagógica que dá ênfase a actividades que apelam à visualização e ao raciocínio espacial. O seu objectivo principal foi o de compreender as ideias que os alunos do 6.º ano têm sobre volume e perceber como se desenvolvem quando são envolvidos numa experiência de ensino, tendo por base uma cadeia de tarefas que apelam à visualização e ao raciocínio espacial. O estudo seguiu uma metodologia de investigação qualitativa baseada em estudos de caso. A proposta pedagógica foi desenvolvida em quatro aulas; três de noventa minutos e uma de quarenta e cinco minutos, durante os 2º e 3º períodos do ano lectivo de 2009/2010. A recolha de dados envolveu a realização de gravações áudio, em ambiente de sala de aula, dos alunos que constituíram os estudos de caso, registo de observações do desempenho dos alunos e os documentos produzidos por estes. Os resultados mostram que, ao longo da proposta pedagógica, os alunos adquiriram estratégias de contagem que lhes permitiram criar estruturas, para compreender a organização dos paralelepípedos e desenvolver o conceito de volume. iii ABSTRACT This study examines how 6th graders’ students develop the concept of volume in a learning experience context which emphasizes the visualization and spatial reasoning. The main objective of this study is to understand the ideas of 6th grade students about volume and see how they develop them when they are involved in a learning experience, based on a sequence of tasks that call for visualization and spatial reasoning. The study followed a qualitative research methodology based on case studies. The learning experience was developed in four classes, three ninety minutes period and one forty-five minutes, during the 2nd and 3rd terms of the school year 2009/2010. Data collection involved the use of audio recordings in the classroom environment, recording observations of student performance and the documents produced by them. The results showed that, over the learning experience, students acquired counting strategies that allowed them to create structures for understanding the organization of cubes arrays and develop the concept of volume.

Sistema de gestão de segurança para a prevenção de acidentes graves (SGSPAG): manual de implementação para o sector químico: volume I

A evolução dos acidentes graves envolvendo substâncias perigosas ocorridos no Sector Químico, não deixa dúvidas de que as características intrínsecas da própria actividade industrial podem estimular a ocorrência dos acidentes graves, proporcionando sérias consequências à Comunidade envolvente, à própria Propriedade e ao meio ambiente, cujas responsabilidades estão inseridas na Gestão Empresarial. Desta forma torna-se fundamental o desenvolvimento e implementação de um Sistema de Gestão de Segurança para a Prevenção de Acidentes Graves num Estabelecimento de Nível Superior de Perigosidade. O objectivo global deste trabalho, baseia-se no estabelecimento de um Quadro Metodológico de aplicação do Regime de Prevenção de Acidentes Graves ao Sector Químico, suportado num Sistema de Gestão de Segurança para a Prevenção de Acidentes Graves (SGSPAG) e no respectivo Manual de Implementação. Para tal foi realizado um enquadramento teórico, técnico-científico, e legal da prevenção de acidentes graves que envolvam substâncias perigosas, a concepção de um SGSPAG e elaboração do Manual de Implementação e a aplicação a um Caso de Estudo Industrial do SGSPAG com a correspondente análise crítica. O contexto específico foi o da Refinaria de Sines - Instalação de Dessulfuração de Gasóleo. A pesquisa foi acompanhada por um conjunto de métodos que permitiram uma visão mais actual do assunto no contexto seleccionado (dados adquiridos através de referências bibliográficas, da observação in-loco de auditorias de SGSPAG, da consulta de documentação relativa a auditorias SGSPAG e do estudo da legislação vigente e passada). Os resultados obtidos no Caso de Estudo Industrial, demonstraram que uma visão mais integradora e global podem contribuir para um melhor entendimento dos acidentes graves envolvendo substâncias perigosas e a sua prevenção, possibilitando um envolvimento maior e o comprometimento efectivo de todos, sejam eles trabalhadores (internos ou serviços subcontratados), Chefes de Secção, Responsáveis de Área, fornecedores, profissionais de outras áreas, Direcção da Empresa, representantes sindicais ou governamentais ou a própria Comunidade envolvente, estando o SGSPAG da Refinaria de Sines globalmente concebido, implementado e a demonstrar aptidão para, de uma forma consistente, cumprir os requisitos aplicáveis no DL nº 254/2007 e atingir os objectivos da Politica de Prevenção de Acidentes Graves.

Aplicação dos critérios de adequação (appropriateness criteria) a um laboratório de ecocardiografia de grande volume de um hospital privado

Mestrado em Tecnologia de Diagnóstico e Intervenção. Área de especialização: Ultrassonografia Cardiovascular.

Avaliação dosimétrica em tumores de mama: comparação de três técnicas

Objetivo – Comparar a técnica convencional, a técnica de energias mistas e a técnica field-in-field com energias mistas, verificando a dose recebida nos órgãos de risco e no volume alvo. Metodologia – Quinze doentes com carcinoma da mama esquerda classificadas de T1-T3N0M0 foram tratadas com cirurgia conservadora da mama, seguida de radioterapia pós-operatória. Para cada doente realizaram-se 3 planeamentos dosimétricos, sendo que cada um deles diz respeito a uma das diferentes técnicas em estudo. Através dos HDV gerados avaliaram-se a Dmáx, Dmed, Dmín, D95%, D3% e a homogeneidade da dose no volume alvo, bem como a dose nos órgãos de risco. Utilizou-se o teste de Friedman para verificar a significância do estudo, com um intervalo de confiança de 95%. Resultados – Relativamente ao pulmão esquerdo e ao coração obtiveram-se, com a técnica field-in-field com energias mistas, doses inferiores em comparação com as outras duas técnicas. Para a Dmáx e a homogeneidade de dose no PTV, a técnica field-in-field com energias mistas revelou-se mais eficaz, comparativamente às outras técnicas. No entanto, verificou-se uma melhor cobertura de dose no PTV com a técnica convencional. Considerações finais – A técnica field-in-field com energias mistas permite uma redução da dose nos órgãos de risco, uma redução significativa da Dmáx no PTV e melhora a homogeneidade da dose, comparativamente com as outras técnicas. Os resultados obtidos com a técnica field-in-field com energias mistas apontam para a redução dos efeitos secundários provocados pelo tratamento. ABSTRACT - Purpose – To compare the conventional technique, the technique of mixed energies and the technique field-in-field with mixed energies, checking the received dose in organs at risk and target volume. Methods – Fifteen patients with carcinoma of the left breast classified as T1-T3N0M0 were treated with breast-conserving surgery, followed by postoperative radiotherapy. For each patient were carried out three dosimetric plannings, each one of them concerns the different techniques under study. Through the DVH generated to evaluate Dmax, Dmed, Dmin, D95%, D3% and the homogeneity of the target volume dose, well as the dose in organs at risk. We used the Friedman test to assess the significance of the study, with a confidence interval of 95%. Results – For the left lung and heart were obtained with the technique field-in-field with mixed energies, lower doses compared with the other two techniques. For the Dmax and the homogeneity of the PTV dose, the technique field-in-field with mixed energies was more effective compared to other techniques. However, there was a better coverage of the PTV dose with conventional technique. Conclusions – The technique field-in-field with mixed energy allows a reduction in dose for organs at risk, a significant reduction Dmax in PTV and improves the homogeneity of the dose compared with other techniques. The results obtained with the technique field-in-field with mixed energy indicate to reduce the side effects caused by the treatment.

Quantificação por imagem ponderada em difusão (DWI) das lesões tumorais da mama

Introdução – A técnica de Difusão por Ressonância Magnética (RM), ao avaliar o movimento das moléculas de água nos tecidos, permite inferir sobre a arquitetura dos mesmos, em particular relativamente à celularidade, volume celular e permeabilidade das membranas. O Coeficiente de Difusão Aparente (ADC) é um parâmetro quantificável da imagem ponderada em difusão (DWI). A sua análise poderá fornecer informação clínica adicional sobre estas lesões, sobretudo em relação à sua caracterização histológica. Objetivos – Caracterizar e diferenciar tipos e alguns subtipos de lesões mamárias através da análise do ADC. Metodologia – 20 Mulheres com 23 lesões mamárias foram submetidas a RM mamária: 3 lesões benignas (3 Fibroadenomas-FA) e 20 malignas (16 Carcinomas Ductais Invasivos-CDI, 2 Carcinomas Ductais In Situ-CDIS e 2 Carcinomas Invasivos Lobulares-CLI). Num equipamento 1.5T aplicou-se uma sequência de Difusão (b=0,50,250,500,750,1000 s/mm2). Obteve-se o ADC através do ajuste exponencial da intensidade de sinal das lesões em função do valor de b, fazendo-se corresponder os valores de ADC à respetiva caracterização histológica e posterior comparação com a literatura. Resultados e Discussão – As lesões malignas apresentaram ADCs significativamente (p=0,014) inferiores [(0,94±0,22)x10-3 mm2/s] aos das benignas [(1,43±0,25)x10-3 mm2/s]. A justificação pode residir no aumento da celularidade e consequente restrição da Difusão que se observa nas lesões malignas. Os CDI apresentaram ADCs baixos [(0,88±0,17)x10-3 mm2/s], enquanto que os CDIS apresentaram ADCs mais elevados [(1,33±0,29)x10-3 mm2/s]. Estes resultados estão de acordo com o facto dos CDIS estarem limitados aos ductos mamários, mantendo-se menos alterada a estrutura do tecido adjacente e resultando numa menor restrição à difusão que nos CDI. Verificaram-se diferenças significativas entre FA e CDI (p=0,010) e entre CDI e CDIS (p=0,049). Conclusões – O ADC possibilita a diferenciação entre lesões mamárias benignas e malignas, bem como entre alguns tipos histológicos. O desenvolvimento deste conceito pode representar um avanço no papel da RM na avaliação destas neoplasias. ABSTRACT - Introduction – The Magnetic Resonance (MR) diffusion technique measures the movement of water molecules in tissues. Therefore, it provides useful information about tissue architecture, specially regarding tissue cellularity, cell volume and membrane permeability. The quantification of diffusion weighted imaging (DWI) data is done by measuring the so-called. Apparent Diffusion Coefficient (ADC). This parameter provides additional clinical information about breast lesions, and potentially allows for in-vivo histological characterization. Purpose – To characterize and differentiate breast lesions through ADC analysis. Methodology – The study comprised 20 women, with 23 breast lesions: 3 benign lesions - 3 Fibroadenomas (FA); and 20 malignant - 16 Invasive Ductal Carcinomas (CDI), 2 Ductal Carcinomas In Situ (CDIS), 2 Invasive Lobular Carcinoma (CLI). On a 1.5T equipment a diffusion-weighted sequence with 6 b-values (b=0,50,250,500,750,1000 s/mm2) was used to examine the patients. ADC was obtained by fitting an exponential to data of lesion signal intensity vs. b values. A correspondence of ADC values to histological lesion characterization was done and finally, the results were comparison with the literature. Results and Discussion – Malignant lesions showed inferior ADCs significantly (p=0.014) lower ((0.94±0.22)x10-3 mm2/s) than the benign lesions ((1.43±0.25)x10-3 mm2/s). This may be associated to increasead cellularity in malignant lesions, which result in higher tissue restriction to diffusion. CDI showed low ADC values ((0.88±0.17)x10-3 mm2/s), while the CDIS showed higher ADCs ((1.33±0.29)x10-3 mm2/s). These results agree with the fact that CDIS are limited to mammary ducts, maintaining a less altered neighboring tissue structure, which results in a lower restriction to diffusion than observed in CDI. Significant differences between FA and CDI (p=0.010) and between CDI and CDIS (p=0.049) were observed. Conclusion – The ADC parameter is able to differentiate between malignant and benign breast lesions, as well as between some histological types.

Topological Complexity and Predictability in the Dynamics of a Tumor Growth Model with Shilnikov's Chaos

Dynamical systems modeling tumor growth have been investigated to determine the dynamics between tumor and healthy cells. Recent theoretical investigations indicate that these interactions may lead to different dynamical outcomes, in particular to homoclinic chaos. In the present study, we analyze both topological and dynamical properties of a recently characterized chaotic attractor governing the dynamics of tumor cells interacting with healthy tissue cells and effector cells of the immune system. By using the theory of symbolic dynamics, we first characterize the topological entropy and the parameter space ordering of kneading sequences from one-dimensional iterated maps identified in the dynamics, focusing on the effects of inactivation interactions between both effector and tumor cells. The previous analyses are complemented with the computation of the spectrum of Lyapunov exponents, the fractal dimension and the predictability of the chaotic attractors. Our results show that the inactivation rate of effector cells by the tumor cells has an important effect on the dynamics of the system. The increase of effector cells inactivation involves an inverse Feigenbaum (i.e. period-halving bifurcation) scenario, which results in the stabilization of the dynamics and in an increase of dynamics predictability. Our analyses also reveal that, at low inactivation rates of effector cells, tumor cells undergo strong, chaotic fluctuations, with the dynamics being highly unpredictable. Our findings are discussed in the context of tumor cells potential viability.

Radioterapia adaptativa: utilização do cone-beam computed tomography para o cálculo de dose em radioterapia

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde - Ramo de especialização: Terapia com Radiações

Dosimetria e análise de incertezas em braquiterapia ginecológica

Mestrado em Radiações Aplicadas às tecnologias da Saúde

Aurícula direita: mecânica e sobrecarga de volume

Mestrado em Tecnologia de Diagnóstico e Intervenção Cardiovascular - Ramo de especialização: Ultrassonografia Cardiovascular

Dosimetric effect of tissue heterogeneity for 125I prostate implants

Aim - To use Monte Carlo (MC) together with voxel phantoms to analyze the tissue heterogeneity effect in the dose distributions and equivalent uniform dose (EUD) for (125)I prostate implants. Background - Dose distribution calculations in low dose-rate brachytherapy are based on the dose deposition around a single source in a water phantom. This formalism does not take into account tissue heterogeneities, interseed attenuation, or finite patient dimensions effects. Tissue composition is especially important due to the photoelectric effect. Materials and Methods - The computed tomographies (CT) of two patients with prostate cancer were used to create voxel phantoms for the MC simulations. An elemental composition and density were assigned to each structure. Densities of the prostate, vesicles, rectum and bladder were determined through the CT electronic densities of 100 patients. The same simulations were performed considering the same phantom as pure water. Results were compared via dose-volume histograms and EUD for the prostate and rectum. Results - The mean absorbed doses presented deviations of 3.3-4.0% for the prostate and of 2.3-4.9% for the rectum, when comparing calculations in water with calculations in the heterogeneous phantom. In the calculations in water, the prostate D 90 was overestimated by 2.8-3.9% and the rectum D 0.1cc resulted in dose differences of 6-8%. The EUD resulted in an overestimation of 3.5-3.7% for the prostate and of 7.7-8.3% for the rectum. Conclusions - The deposited dose was consistently overestimated for the simulation in water. In order to increase the accuracy in the determination of dose distributions, especially around the rectum, the introduction of the model-based algorithms is recommended.

18F-FDG measurement in primary lung cancer: SUV normalization to different distribution volumes

Introduction: Standard Uptake Value (SUV) is a measurement of the uptake in a tumour normalized on the basis of a distribution volume and is used to quantify 18F-Fluorodeoxiglucose (FDG) uptake in tumors, such as primary lung tumor. Several sources of error can affect its accuracy. Normalization can be based on body weight, body surface area (BSA) and lean body mass (LBM). The aim of this study is to compare the influence of 3 normalization volumes in the calculation of SUV: body weight (SUVW), BSA (SUVBSA) and LBM (SUVLBM), with and without glucose correction, in patients with known primary lung tumor. The correlation between SUV and weight, height, blood glucose level, injected activity and time between injection and image acquisition is evaluated. Methods: Sample included 30 subjects (8 female and 22 male) with primary lung tumor, with clinical indication for 18F-FDG Positron Emission Tomography (PET). Images were acquired on a Siemens Biography according to the department’s protocol. Maximum pixel SUVW was obtained for abnormal uptake focus through semiautomatic VOI with Quantification 3D isocontour (threshold 2.5). The concentration of radioactivity (kBq/ml) was obtained from SUVW, SUVBSA, SUVLBM and the glucose corrected SUV were mathematically obtained. Results: Statistically significant differences between SUVW, SUVBSA and SUVLBM and between SUVWgluc, SUVBSAgluc and SUVLBMgluc were observed (p=0.000<0.05). The blood glucose level showed significant positive correlations with SUVW (r=0.371; p=0.043) and SUVLBM (r=0.389; p=0.034). SUVBSA showed independence of variations with the blood glucose level. Conclusion: The measurement of a radiopharmaceutical tumor uptake normalized on the basis of different distribution volumes is still variable. Further investigation on this subject is recommended.