Implantation et validation d’un modèle Monte Carlo du Cyberknife dans un outil de calcul de dose clinique

Le travail de modélisation a été réalisé à travers EGSnrc, un logiciel développé par le Conseil National de Recherche Canada.

Méthodes de génération et de validation de champs de déformation pour la recombinaison de distribution de dose à l’aide d’images 4DCT dans le cadre d’une planification de traitement de cancers pulmonaires

Des efforts de recherche considérables ont été déployés afin d'améliorer les résultats de traitement de cancers pulmonaires. L'étude de la déformation de l'anatomie du patient causée par la ventilation pulmonaire est au coeur du processus de planification de traitement radio-oncologique. À l'aide d'images de tomodensitométrie quadridimensionnelles (4DCT), une simulation dosimétrique peut être calculée sur les 10 ensembles d'images du 4DCT. Une méthode doit être employée afin de recombiner la dose de radiation calculée sur les 10 anatomies représentant une phase du cycle respiratoire. L'utilisation de recalage déformable d'images (DIR), une méthode de traitement d'images numériques, génère neuf champs vectoriels de déformation permettant de rapporter neuf ensembles d'images sur un ensemble de référence correspondant habituellement à la phase d'expiration profonde du cycle respiratoire. L'objectif de ce projet est d'établir une méthode de génération de champs de déformation à l'aide de la DIR conjointement à une méthode de validation de leur précision. Pour y parvenir, une méthode de segmentation automatique basée sur la déformation surfacique de surface à été créée. Cet algorithme permet d'obtenir un champ de déformation surfacique qui décrit le mouvement de l'enveloppe pulmonaire. Une interpolation volumétrique est ensuite appliquée dans le volume pulmonaire afin d'approximer la déformation interne des poumons. Finalement, une représentation en graphe de la vascularisation interne du poumon a été développée afin de permettre la validation du champ de déformation. Chez 15 patients, une erreur de recouvrement volumique de 7.6 ± 2.5[%] / 6.8 ± 2.1[%] et une différence relative des volumes de 6.8 ± 2.4 [%] / 5.9 ± 1.9 [%] ont été calculées pour le poumon gauche et droit respectivement. Une distance symétrique moyenne 0.8 ± 0.2 [mm] / 0.8 ± 0.2 [mm], une distance symétrique moyenne quadratique de 1.2 ± 0.2 [mm] / 1.3 ± 0.3 [mm] et une distance symétrique maximale 7.7 ± 2.4 [mm] / 10.2 ± 5.2 [mm] ont aussi été calculées pour le poumon gauche et droit respectivement. Finalement, 320 ± 51 bifurcations ont été détectées dans le poumons droit d'un patient, soit 92 ± 10 et 228 ± 45 bifurcations dans la portion supérieure et inférieure respectivement. Nous avons été en mesure d'obtenir des champs de déformation nécessaires pour la recombinaison de dose lors de la planification de traitement radio-oncologique à l'aide de la méthode de déformation hiérarchique des surfaces. Nous avons été en mesure de détecter les bifurcations de la vascularisation pour la validation de ces champs de déformation.

Rôles des polymorphismes génétiques dans la détermination de la dose individuelle de la warfarine chez les patients traités avec de l’amiodarone

Introduction : Bien que la pratique de l’usage de la warfarine se soit améliorée au cours de la dernière décennie, aucune recommandation claire basée sur le dosage de l’amiodarone n’a été jusqu’à maintenant standardisée, ce qui représente un grand obstacle pour les cliniciens. La warfarine a un index thérapeutique étroit nécessitant un suivi régulier et un ajustement individuel de la posologie, ceci afin de déterminer la dose thérapeutique, tout en prévenant les effets secondaires qui pourraient être fatals dans certains cas. La variabilité interindividuelle de la réponse à la warfarine dépend de plusieurs facteurs, dont l’âge, le sexe, le poids, l’alimentation et l’interaction médicamenteuse, mais ceux-ci n’expliquent que partiellement les différences de sensibilité à la warfarine. Les polymorphismes des gènes CYP2C9 et VKORC1 jouent un rôle important dans la réponse à la warfarine et expliquent jusqu’à 50% de la variabilité des doses. L’utilisation d’antiarythmiques telle l’amiodarone peut accentuer considérablement l’effet de la warfarine et nécessite généralement une diminution de 30 à 50% de la dose de la warfarine. Aucune étude à ce jour n’a tenté de déterminer l’utilité du génotypage des polymorphismes des gènes CYP2C9 et VKORC1 chez les patients sous traitement combiné de warfarine et amiodarone. Objectif : Notre étude a pour objectif tout d’abord de déterminer si des facteurs génétiques influencent la première dose de stabilisation de la warfarine chez les patients en FA après l’introduction de l’amiodarone. Nous allons également tenter de confirmer l’association préalablement rapportée entre les facteurs génétiques et la première dose de stabilisation de warfarine dans notre population à l’étude. Méthodes : Un devis de cohorte rétrospective de patients qui fréquentaient la clinique d'anticoagulothérapie de l’Institut de cardiologie de Montréal entre le 1er janvier 2007 et le 29 février 2008 pour l’ajustement de leur dose selon les mesures d'INR. Au total, 1615 patients ont été recrutés pour participer à cette étude de recherche. Les critères de sélection des patients étaient les patients avec fibrillation auriculaire ou flutter, ayant un ECG documenté avec l'un de ces deux diagnostics et âgé de moins de 67 ans, en raison d’une moindre comorbidité. Les patients souffrant d’insuffisance hépatique chronique ont été écartés de l’étude. Tous les patients devaient signer un consentement éclairé pour leur participation au projet et échantillon de sang a été pri pour les tests génétiques. La collecte des données a été effectuée à partir du dossier médical du patient de l’Institut de cardiologie de Montréal. Un formulaire de collecte de données a été conçu à cet effet et les données ont ensuite été saisies dans une base de données SQL programmée par un informaticien expert dans ce domaine. La validation des données a été effectuée en plusieurs étapes pour minimiser les erreurs. Les analyses statistiques utilisant des tests de régression ont été effectuées pour déterminer l’association des variants génétiques avec la première dose de warfarine. Résultats : Nous avons identifié une association entre les polymorphismes des gènes CYP2C9 et VKORC1 et la dose de la warfarine. Les polymorphismes génétiques expliquent jusqu’à 42% de la variabilité de dose de la warfarine. Nous avons également démontré que certains polymorphismes génétiques expliquent la réduction de la dose de warfarine lorsque l’amiodarone est ajoutée à la warfarine. Conclusion : Les travaux effectués dans le cadre de ce mémoire ont permis de démontrer l’implication des gènes CYP2C9 et VKORC1 dans la réponse au traitement avec la warfarine et l’amiodarone. Les résultats obtenus permettent d’établir un profil personnalisé pour réduire les risques de toxicité, en permettant un dosage plus précis de la warfarine pour assurer un meilleur suivi des patients. Dans le futur, d’autres polymorphismes génétiques dans ces gènes pourraient être évalués pour optimiser davantage la personnalisation du traitement.

Dose/frequency: A critical factor in the administration of glucan as immunostimulant to Indian white shrimp Fenneropenaeus indicus

The immunostimulatory effect of an alkali insoluble glucan extracted from marine yeast isolate Candida sake S165 was tested in Fenneropenaeus indicus. Post larvae (PL) of F. indicus, fed glucan incorporated diet at varying concentrations (0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 g glucan/100 g feed) for 21 days were challenged orally with white spot syndrome virus (WSSV). Maximum survival was observed in PL fed the 0.2% glucan incorporated diet. Subsequently the feed incorporated with 0.2% glucan was fed to F. indicus post larvae at different feeding intervals, i.e. daily, once every two days, once every five days, once every seven days and once every ten days. After 40 days, the prawns were challenged orally with WSSV and post challenge survival was recorded. Shrimp feed containing 0.2% glucan when administered once every seven days gave maximum survival. This was supported by haematological data obtained from adult F. indicus, i.e. total haemocyte count, phenoloxidase activity and nitroblue tetrazolium reduction (NBT). The present observation confirms the importance of dose and frequency of administration of immunostimulants in shrimp health management

Compositional ideas in the bayesian analysis of categorical data with application to dose finding clinical trials

Compositional random vectors are fundamental tools in the Bayesian analysis of categorical data. Many of the issues that are discussed with reference to the statistical analysis of compositional data have a natural counterpart in the construction of a Bayesian statistical model for categorical data. This note builds on the idea of cross-fertilization of the two areas recommended by Aitchison (1986) in his seminal book on compositional data. Particular emphasis is put on the problem of what parameterization to use

Avaliação dos padrões de dose em radiologia pediátrica : comparação entre sistemas convencionais de películas e sistemas de digitalização de imagem em crianças dos 0-5 anos de idade, na radiografia do tórax em incidência antero-posterior

As evidências indicam que os sistemas de digitalização de imagem deveriam possibilitar uma redução da dose de radiação utilizada na execução de um determinado exame radiológico mas, na prática, nem sempre a dose utilizada é menor que em sistemas convencionais, por um lado, devido às características inerentes dos detectores utilizados e, por outro, ao papel preponderante da intervenção do Técnico de Radiologia. Pretendeu-se comparar a dose à entrada da pele (DEP) em crianças dos 0-5 anos, submetidas a radiografia do tórax, em Incidência Antero-Posterior (AP), em dois hospitais com diferentes sistemas de aquisição de imagem, comparando, também, os valores obtidos, com os níveis de referência de diagnóstico regulamentados pela ICRP. A média da dose à entrada da pele, no hospital que utiliza sistema de digitalização de imagem é de 26,64 Gy, enquanto que no hospital que utiliza sistema convencionail de películas é de 6,85 Gy. Observou-se que a média da dose à entrada da pele, nos sistemas de digitalização de imagem foram superiores à média das doses à entrada da pele nos sistemas convencionais de películas. Em ambos os hospitais a média da dose para as respectivas faixas etárias dos pacientes, não ultrapassou os limites estipulados por lei.

Contribuição para o conceito dose-resposta em exposições a infrasons e ruído de baixa frequência

O espectro acústico é normalmente dividido em dois segmentos distintos: um referente às frequências audíveis e outro às não audíveis. É também costume presumir que o fenómeno acústico só terá um efeito nocivo quando percepcionado pelo aparelho auditivo. Em comparação, no espectro electromagnético (EM) existe também um segmento passivel de ser percepcionado pelos sentidos humanos – a radiação visível (luz). No entanto, ao contrário do espectro acústico, o espectro EM não é dicotomizado em frequências visíveis e não-visíveis, nem é feita a suposição que apenas os fenómenos EM percepcionados pelo sistema ocular é que são nocivos. É esta a razão pela qual foi possível estabelecerem-se relações de dose-resposta entre os diferentes tipos de radiação e os respectivos efeitos biológicos. Uma abordagem semelhante deverá ser aplicada ao espectro acústico, para adequadamente estudar as relações de dose-resposta para exposições aos infrasons e ruído de baixa frequência (IRBF, <500 Hz). Este trabalho está fundamentado em informação recolhida ao longo de 28 anos de investigação biomédica dedicada aos efeitos biológicos da exposição aos IRBF.O objectivo é o de contribuir para o estabelecimento das relações de dose resposta para este agente de doença, propondo uma segmentação mais detalhada do espectro acústico.

Avaliação de dose em radiologia pediátrica numa unidade de cuidados intensivos neonatal

A radiossenssibilidade em crianças é superior à dos adultos, pelo que a avaliação dos parâmetros de dose utilizados em pediatria, principalmente em recém-nascidos, assume particular importância. Também importante é a avaliação da quantidade de dose de radiação a que os pacientes, pelo simples facto de estarem perto, ou na vizinhança, de outros que vão realizar exames radiológicos, estão sujeitos. Neste estudo, efectuado no Hospital D. Estefânia em Lisboa, avaliou-se a dose de radiação ionizante com dosímetros (ATOMTEX 3509B) no paciente examinado e no paciente adjacente. Foram calculadas as doses à entrada da pele (DEP) utilizando os parâmetros físicos empregados. Nos 28 exames efectuados por 8 técnicos diferentes, as leituras obtidas com os dosímetros eram praticamente insignificantes, quer para o paciente examinado (énero feminino e 0.04 énero masculino) quer para o adjacente (0 ). Os valores de DEP calculados estavam abaixo do limite recomendado internacionalmente para recém-nascidos, de 80 μGy. Apesar de haver uma diferença estatisticamente significativa entre os pesos das crianças do género masculino e feminino, não se verificou uma diferença semelhante para as DEP calculadas. Este estudo demonstrou que a DEP calculada com os parâmetros físicos utilizados ficava abaixo da DEP recomendada internacionalmente, e que as leituras obtidas nos pacientes examinados, bem como no paciente adjacente, atingiram níveis insignificantes.

Avaliação dos padrões de dose em radiologia pediátrica na radiografia simples do abdómen

A radiossensibilidade de crianças, muito superior à dos adultos, aliada à elevada utilização de exames radiológicos, justifica a preocupação com as doses à entrada da pele (DEP) e doses efectivas (DEF) durante exames radiológicos pediátricos. Neste trabalho quantificou-se a DEP e a DEF em sistemas convencionais e digitais em exames abdominais em crianças dos 0-15 anos, comparando os parâmetros físicos utilizados com os estipulados pelos critérios de boas práticas. Em 35 exames, verificou-se uma diferença estatisticamente significativa (p=0.025) entre DEP convencional (522.78 μGy) e digital (35.29 μGy), o que não ocorreu com a DEF (48.89 vs. 41.35 μGy). Os valores de DEP em sistema convencional ultrapassavam os de referência para os grupos etários de 1-4 (477.5 vs. 400 μGy) e 15 anos (2260 vs. 1200 μGy).A maior parte dos critérios de boas práticas estavam em conformidade com os critérios internacionais, excepto a utilização de filtragem (superior ao recomendado), a utilização inadequada de grelha e a utilização (não recomendada) de controlo automático de exposição em crianças com idade inferior a 5 anos.

Optimal dose of Kanamycin for protection from noise induced hearing loss

Young CBA/J mice were injected with kanamycin under varying schedules then exposed to noise in order to determine the boundary conditions for cochlear protection against noise.

Genetic influences on early cochlear vulnerability to noise and protection from noise by low-dose kanamycin in hybrid mice

Experiments evaluated both noise vulnerability and the extent of protection from noise by sub-chronic low-dose kanamycin in young F1 hybrids resulting from a cross between C57BL/6J and CBA/J inbred mice.

Chronic pesticide poisoning from persistent low-dose exposures in Ecuadorean floriculture workers: toward validating a low-cost test battery

Chronic pesticide poisoning is difficult to detect. We sought to develop a low-cost test battery for settings such as Ecuador’s floriculture industry. First we had to develop a case definition; as with all occupational diseases a case had to have both sufficient effective dose and associated health effects. For the former, using canonical discriminant analysis, we found that adding measures of protection and overall environmental stressors to occupational category and duration of exposure was useful. For the latter, factor analysis suggested three distinct manifestations of pesticide poisoning. We then determined sensitivity and specificity of various combinations of symptoms and simple neurotoxicity tests from the Pentox questionnaire, and found that doing so increased sensitivity and specificity compared to use of acethylcholinesterase alone – the current screening standard. While sensitivity and specificity varied with different case definitions, our results support the development of a low-cost test battery for screening in such settings.

An X-ray micro-tomography system optimised for the low-dose study of living organisms

An X-ray micro-tomography system has been designed that is dedicated to the low-dose imaging of radiation sensitive living organisms and has been used to image the early development of the first few days of plant development immediately after germination. The system is based on third-generation X-ray micro-tomography system and consists of an X-ray tube, two-dimensional X-ray detector and a mechanical sample manipulation stage. The X-ray source is a 50 kVp X-ray tube with a silver target with a filter to centre the X-ray spectrum on 22 keV.A 100 mm diameter X-ray image intensifier (XRII) is used to collect the two-dimensional projection images. The rotation tomography table incorporates a linear translation mechanism to eliminate ring artefact that is commonly associated with third-generation tomography systems' Developing maize seeds (Triticum aestivum) have been imaged using the system with a cubic voxel linear dimension of 100 mum, over a diameter of 25 mm and the root lengths and volumes measured. The X-ray dose to the plants was also assessed and found to have no effect on the plant root development. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Effect of high dose selenium enriched yeast diets on the distribution of total selenium and selenium species within lamb tissues

The objective of this study was to determine the distribution of total selenium (Se) and of the proportion of total Se comprised as the selenized amino acids selenomethionine (SeMet) and selenocysteine (SeCys) within the post mortem tissues of lambs that were fed high dose selenized enriched yeast (SY), derived from a specific strain of Saccharomyces cerevisae CNCM (Collection Nationale de Culture de Micro-organism) I-3060. Thirty two Texel X Suffolk lambs (6.87 ± 0.23 kg BW) were offered both reconstituted milk replacer and a pelleted diet, both of which had been either supplemented with high SY (6.30 ± 0.18 mg Se/kg DM) or unsupplemented (0.13 ± 0.01 mg Se/kg of DM), depending on treatment designation, for a continuous period of 91 d. At enrollment and 28, 56 and 91 d following enrollment lambs were blood sampled. At the completion of the treatment period, five lambs from each treatment group were euthanased and samples of heart, liver, kidney and skeletal muscle (Longissimus Dorsi and Psoas Major) were retained for Se analysis. The inclusion of high SY increased (P < 0.001) whole blood Se concentration, reaching a maximum mean value of 815.2 ± 19.1 ng Se/mL compared with 217.8 ± 9.1 ng Se/mL in control animals. Tissue total Se concentrations were significantly (P < 0.001) higher in SY supplemented animals than in controls irrespective of tissue type; values were 26, 16, 8 and 3 times higher in skeletal muscle, liver, heart and kidney tissue of HSY lambs when compared to controls. however, the distribution of total Se and the proportions of total Se comprised as either SeMet or SeCys differed between tissue types. Selenocysteine was the predominant selenized amino acid in glandular tissues, such the liver and kidney. irrespective of treatment, although absolute values were markedly higher in HSY lambs. Conversely selenomethionine was the predominat selenized amino acid in cardiac and skeletal muscle (Longissimus Dorsi, and Psoas Major) tissues in HSY animals, although the same trend was not apparent for control lambs in which SeCys was the predominant selenized amino acid. It was concluded that there were increases in both whole blood and tissue total Se concentrations as a result of dietary supplementation with high dose of SY. Furthermore, distribution of total Se and Se species differed between both treatment designation and tissue type.