Development of regional spatial data infrastructure (SDI) case study in hearth of Borneo

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

Factor V Leiden and Prothrombin G20210A in Portuguese Women with Recurrent Miscarriage: Is it Worthwhile to Investigate?

OBJECTIVE: To compare the prevalence of factor V Leiden (FVL) and prothrombin (PT) G20210A mutations in Portuguese women with unexplained recurrent miscarriage (RM) and a control group of parous women. MATERIALS AND METHODS: FVL and PT G20210A analysis were carried out in 100 women with three or more consecutive miscarriages and 100 controls with no history of pregnancy losses. Secondary analysis was made regarding gestational age at miscarriage (embryonic and fetal losses). RESULTS: Overall, the prevalence of FVL and PT G20210A was similar in women with RM (5 and 3%) compared with controls (5 and 1%) OR 1.36 (CI 95% 0.45-4.08). In RM embryonic subgroup, PT G20210A was observed in 1.3% of women and FVL prevalence (2.6%) was inclusively lesser than that of controls. Both polymorphisms were more prevalent in women with fetal losses than in controls, although statistical significance was not reached due to the small size of the >10 weeks' subgroup. CONCLUSION: These data indicate that neither FVL nor PT G20210A is associated with RM prior to 10 weeks of gestation. Therefore, its screening is not indicated as an initial approach in Portuguese women with embryonic RM and negative personal thromboembolic history.

Carcinoma Oculto da Mama com Metástases Axilares. A Propósito de Dois Casos Clínicos

INTRODUÇÃO: O carcinoma oculto é uma entidade pouco frequente, que se define como a presença de metástases com tumor primário indetetável na altura da apresentação. O prognóstico da maioria dos casos de tumor oculto é reservado, no entanto, o desenvolvimento de técnicas imunohistoquímicas que permitem a caracterização do tumor, tornaram alguns subgrupos de tumor oculto potencialmente curáveis. A presença de adenopatias axilares é a forma de apresentação do cancro da mama em 0,3-1% das mulheres, sendo a origem mais provável a mama ipsilateral. CASO CLÍNICO: Os autores relatam dois casos clínicos de tumor oculto da mama: Caso 1: Doente de 57 anos, com antecedentes familiares de primeiro e segundo grau de cancro da mama, com estudo genético negativo. Recorreu à consulta por adenopatia axilar direita.Exame objetivo (EO), mamografia + ecografia mamária normais. Microbiópsia (MB) ganglionar:metástase de carcinoma compatível com origem na mama, recetores de estrogénios (RE) +, HER2 +, CK7 +, Ca125 +, CK20 (-). RMN mamária e PET não identificaram tumor primário. Procedeu-se a dissecção axilar: 10 gânglios sem metástases. Realizou terapêutica adjuvante com quimioterapia (QT) e imunoterapia (IT). Manteve follow-up regular com EO, RMN e mamografia alternadas até aos 4 anos sem alterações. Aos 4,5 anos detetou-se ao E.O. nódulo palpável na mama direita e nódulo axilar. Mamografia + ecografia: lesão sólida suspeita (R5) cuja caracterização histológicademonstrouCDIG3, recetores hormonais (-) (RH), HER2 3+, Ki67 >30%. A TC TAP e a cintigrafia óssea não revelaram alterações. Em reunião multidisciplinar de decisão terapêutica (RMDT) decidiu-serealizar mastectomia total direita + mastectomia profilática contralateral com reconstrução. Exame histológico:CDI G3 com 22mm,confirmando-se a caracterização imunohistoquímica, com invasão vascular e presença de 3 gânglios com metástase e extensão extracapsular (T2 N2). Realizou terapêutica adjuvante com QT + IT+ Radioterapia (RT) da parede torácica e ganglionar. Um ano após a mastectomia, a doente mantém-se em follow-up sem sinais de recidiva. Caso 2: Doente de 50 anos, com antecedentes familiares de primeiro grau de cancro da mama. Recorreu à consulta por nódulo da axila esquerda e nódulo da mama direita com 2 meses de evolução. EO: nódulo palpável da mama direita e duas adenopatias axilares à esquerda. Mamografia + eco: microcalcificações atípicas da mama esquerda (R5) ealterações benignas da mama direita (R2). Realizaram-se microbiópsia por estereotaxia e biópsia assistida por vácuo da mama esquerda e citologia aspirativa de agulha fina (CAAF) de nódulo da mama direita:sem alterações neoplásicas. A biópsia de adenopatia axilar revelou metástase ganglionar de carcinoma compatível com origem na mama, RH (-), GCDFP15 (-),HER2 3+ e CK7 +.A RM mamária revelou apenas lesões benignas. TC TAP, ecografia abdominal e cintigrafia óssea normais. PET: lesão localizada na axila esquerda, nos três níveis axilares. Por recusa da doente em realizar microbiópsias adicionais ou mastectomia radical modificada, optou-se por realizar dissecção axilar esquerda. Exame histológico: 7 em 14 gânglios com metástases, morfologia e estudo imunohistoquímico concordantes com o anterior. Em RMDT foi decidida terapêuticaadjuvante com RT, QT e IT que a doente se encontra no momento a realizar. DIAGNÓSTICOS DIFERENCIAIS/ DISCUSSÃO A presença de adenopatias axilares relaciona-se na maioria dos casos com processos benignos, mas naqueles em que se diagnostica uma neoplasia maligna, mais de 50% correspondem a carcinoma da mama. Outras neoplasias que se podem apresentar com metástases axilares são: linfoma, melanoma, sarcoma, tiróide, pulmão, estômago, ovário, útero. A avaliação diagnóstica deve incluir além do exame físico, a biópsia ganglionar (para exame histológico e caracterização imunohistoquímica), mamografia, ecografia mamária e ressonância magnética mamária, eventual TC toraco-abdominal, cintigrafia óssea nas mulheres sintomáticas, existindo controvérsia sobre autilidade da PET. CONCLUSÕES O tumor oculto representa um problema diagnóstico e um desafio terapêutico. O carcinoma da mama apresentando-se sob a forma de metástase axilar sem tumor primário identificável e sem doença à distância, considera-se um dos casos potencialmente curáveis, se for tratado de acordo com as guidelines para o estadio II do cancro da mama. A abordagem recomendada inclui dissecção axilar, de importância crucial pela informação prognóstica que guiará o restante tratamento e por ajudar no controlo local da doença. A terapêutica adequada da mama ipsilateral é controversa, e pode passar pela mastectomia radical modificada ou RT. Não existem até à data estudos randomizados comparando a mastectomia versus RT mamária e os estudos retrospetivos disponíveis não apresentam resultados consensuais. A decisão de RT da parede torácica pós-mastectomia e de terapêutica adjuvante deverá ser tomada tendo em conta as guidelines publicadas. BIBLIOGRAFIA 1- www.uptodate.com; Kaklamani, V., et al; “Axillary node metastases with occult primary breast cancer”; Mar 2012 2- Wang, J., et al; “Occult breast cancer presenting as metastatic adenocarcinoma of unknown primary: clinical presentation, immunohistochemistry, and molecular analysis”; Case Rep Oncol 2012;5:9-16 3- Takabatake, D.; “Two cases of occult breast cancer in which PET-CT was helpful in identifying primary tumors”; Breast Cancer (2008) 15:181-184 4- Kinoshita, S., et al.; “Metachronous secondary primary occult breast cancer initially presenting with metastases to the contralateral axillary lymph nodes: report of a case”; Breast Cancer (2010) 17:71-74 5- Bresser, J., et al; “Breast MRI in clinically and mammographically occult breast cancer presenting with an axillary metastasis: a systematic review”; EJSO 36 (2010) 114-119 6- Sharon, W., et al.; “Benefit of ultrasonography in the detection of clinically and mammographically occult breast cancer”; World J Surg (2008) 32:2593-2598 7- Masinghe, S.P., et al.; “Breast radiotherapy for occult breast cancer with axillary nodal metastases – does it reduce the local recurrence rate and increase overall survival?”; Clinical Oncology 23 (2011) 95-100 8- Altan, E., et al.; “Clinical and pathological characteristics of occult breast cancer and review of the literature”; J Buon 2011 Jul-Sep;16(3):434-6

Strength and damage analysis of composite-aluminium adhesively-bonded single-lap joints

With the need to find an alternative way to mechanical and welding joints, and at the same time to overcome some limitations linked to these traditional techniques, adhesive bonds can be used. Adhesive bonding is a permanent joining process that uses an adhesive to bond the components of a structure. Composite materials reinforced with fibres are becoming increasingly popular in many applications as a result of a number of competitive advantages. In the manufacture of composite structures, although the fabrication techniques reduce to the minimum by means of advanced manufacturing techniques, the use of connections is still required due to the typical size limitations and design, technological and logistical aspects. Moreover, it is known that in many high performance structures, unions between composite materials with other light metals such as aluminium are required, for purposes of structural optimization. This work deals with the experimental and numerical study of single lap joints (SLJ), bonded with a brittle (Nagase Chemtex Denatite XNRH6823) and a ductile adhesive (Nagase Chemtex Denatite XNR6852). These are applied to hybrid joints between aluminium (AL6082-T651) and carbon fibre reinforced plastic (CFRP; Texipreg HS 160 RM) adherends in joints with different overlap lengths (LO) under a tensile loading. The Finite Element (FE) Method is used to perform detailed stress and damage analyses allowing to explain the joints’ behaviour and the use of cohesive zone models (CZM) enables predicting the joint strength and creating a simple and rapid design methodology. The use of numerical methods to simulate the behaviour of the joints can lead to savings of time and resources by optimizing the geometry and material parameters of the joints. The joints’ strength and failure modes were highly dependent on the adhesive, and this behaviour was successfully modelled numerically. Using a brittle adhesive resulted in a negligible maximum load (Pm) improvement with LO. The joints bonded with the ductile adhesive showed a nearly linear improvement of Pm with LO.

Impacto da Terapia de Ressincronização Cardíaca na Qualidade de Vida em Doentes com Insuficiência Cardíaca Congestiva Refractária

A terapêutica de ressincronização cardíaca (TRC), associada ou não a cardioversor-desfibrilhador, está recomendada no tratamento de doentes com insuficiência cardíaca congestiva (ICC) refractária e disfunção sistólica grave do ventrículo esquerdo, com evidência de dessíncronia. Objectivo: avaliar o impacto da TRC na qualidade de vida de doentes com ICC refractária ao tratamento farmacológico optimizado.

Avaliação das alterações fisiológicas dos músculos da perna por IRM através de T2

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Reabilitação Cardíaca Após Síndrome Coronária Aguda. Deveremos Continuar a Reabilitar os Doentes de Baixo Risco? Experiência de um Centro

Introdução: A Reabilitação cardíaca (Rc) é um elemento fundamental na prevenção secundária após síndrome coronária aguda (ScA). A American Association of Cardiovascular and Pulmonary Rehabilitation (AAcPR)definiu critérios de estratificação de risco para os doentes elegíveis para programas de Rc. Contudo, tem sido questionada a integração de doentes de baixo risco em programas estruturados de treino de exercício. Objectivo: comparar o impacto da Rc nos doentes de baixo risco cardiovascular versus risco moderado/alto, segundo os critérios a AAcPR, de forma a avaliar o real benefício da Rc na capacidade de exercício nos doentes de baixo risco, quantificada por prova de esforço cardiorrespiratória (PecR). Métodos: Análise retrospetiva dos doentes submetidos a Rc após ScA e submetidos a PecR antes e após a integração num programa de treino de exercício supervisionado constituído por 36 sessões. Foram incluídos doentes desde janeiro de 2004 a dezembro de 2013, num centro Hospitalar Terciário. Os doentes foram divididos em dois grupos: grupo de risco cardiovascular baixo (GRB) e grupo de doentes com risco moderado a alto (GRMA) de acordo com os critérios da AAcPR. Os parâmetros avaliados na PecR foram: pico de consumo de oxigénio (pVO2), pVO2 em relação ao valor previsto para idade e género (%pVO2), declive da rampa do equivalente ventilatório de dióxido de carbono (Ve/VcO2slope), (Ve/VcO2slope)/pVO2 e potência circulatória de pico (PcP). Resultados: Foram incluídos em programa de Rc, pós ScA, 129 doentes, 86,0% do género masculino, com idade média de 56,3±9,8 anos. Setenta e nove doentes (61,3%) foram incluídos no grupo de baixo risco e 50 doentes (38,7%) no grupo de risco moderado a alto.Comparando os resultados da PecR basal verifica-se uma melhor capacidade funcional nos indivíduos de baixo risco (pVO2 26,7±7,0 versus 23,9±5,7 ml/kg/min; p=0,019). Esta diferença significativa desapareceu após a conclusão do programa de Rc, apresentando o GRB pVO2 final de 28,5±7,3ml/kg/min e o GRMA 27,0±7,0ml/kg/min (p=0,232). Ao confrontar os parâmetros da prova de esforço cardiorrespiratória prévios e após reabilitação cardíaca, verifica-se, em ambos os grupos, um aumento significativo da capacidade funcional expresso pelo aumento do pVO2, (Ve/VcO2slope)/pVO2, PcP e duração da prova. No entanto, apenas no grupo de baixo risco se evidencia uma diminuição signi-ficativa do Ve/VcO2 slope (26,7±6,2 versus 25,7±5,3; p=0,029). A amplitude da melhoria de pVO2 foi menos marcada no GRB (1,8±6,5 ml/kg/min versus 3,1±5,0 ml/kg/min; p=0.133). Um incremento no pVO2 superior a 10% em relação ao valor inicial foi atingido em 41,8% dos doentes no GRB e 58,0% dos doentes no GRMA (p=0,072). Conclusão: independentemente do grau de risco cardiovascular inicial, existe benefício na capacidade funcional de exercício após programa de Rc com 36 sessões de treino de exercício, objetivamente quantificado pelos parâmetros da PecR. No entanto, esta melhoria é mais acentuada nos indivíduos de risco moderado a alto comparativamente aos indivíduos de baixo risco. Atendendo à limitação de recursos, deverá ser privilegiada a inclusão de indivíduos de moderado e alto risco, não subvalorizando, no entanto, o benefício também alcançado pelos indivíduos de baixo risco cardiovascular.

Multiple Haemangiomas, Diaphragmatic Eventration and Beckwith-Wiedemann Syndrome: An Unusual Association

A 6-month-old girl with Beckwith-Wiedemann syndrome, multiple haemangiomas (axillary, laryngeal, pulmonary and hepatic) and diaphragmatic eventration was reported. All tumours responded to treatment with propranolol. The surgical correction of diaphragmatic eventration was crucial to a better outcome.

Biodiesel production from chicken feather meal, combining biocatalysis and supercritical technology

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Biotecnologia

Efeito residual de apresentações comerciais dos larvicidas temefos e Bacillus thuringiensis israelensis sobre larvas de Aedes aegypti em recipientes com renovação de água

Avaliou-se o efeito residual do temefos (apresentações comerciais A, B, C) e Bacillus thuringiensis israelensis (D e E) sobre larvas de Aedes aegypti, em recipientes com renovação de água. Utilizaram-se 44 béqueres de 1.000ml (8 para cada apresentação e 4 controles). Em cada béquer introduziram-se diariamente 25 larvas. Após 24 horas, contavam-se as larvas mortas, esvaziavam-se os béqueres até 200ml, repunha-se o volume original e acrescentavam-se novas larvas. A duração do efeito residual máximo (100% de mortalidade) foi: A-19; B-39; C-40; D-8; E-19 dias. A razão de mortalidade permaneceu equivalente entre todos os larvicidas durante 25 dias; B e C mostraram RM 2,40 vezes maior do que E entre 46-95 dias; B, comparado com A, mostrou RM 1,90-7,51 vezes maior entre 26-95 dias. Conclui-se pela maior eficácia de duas apresentações do temefos, mesmo em uma situação epidemiológica de longa exposição ao produto e com renovação de água dos recipientes.

Disclosing the caffeine dose to be administered that restores insulin sensitivity in prediabetes animal

The results discussed in this thesis originated the following communications in International and National congresses: Sacramento JF, Coelho JC, Melo BF, Guarino MP and Conde SV. (2014) Assessment of caffeine dose and time of administration required for resetting insulin sensitivity in high sucrose diet in rats. 50th Meeting of EASD (European Association for the study of Diabetes), 14-19 September, Vienna, Austria Coelho JC, Melo BF, Sacramento JF, Guarino MP and Conde SV (2014). Establishing the caffeine dose that chronically restores insulin sensitivity in animal model of prediabetes. Fundação Astrazeneca Innovate Competition, iMed conference 6.0®, 10-12 October, Lisboa, Portugal Also, during the last year I was involved in other ongoing projects that originated the following communications: Coelho JC, Melo BF, Sacramento JF, Ribeiro MJ, Guarino MP and Conde SV (2014). Are the effects of carotid sinus nerve resection on insulin sensitivity mediated by an increase in Glut4 expression in skeletal muscle?. XLIV Reunião Anual da Sociedade Portuguesa de Farmacologia, XXXII Reunião de Farmacologia Clínica e XIII Reunião de Toxicologia, 5-7 February, Coimbra, Portugal Sacramento JF, Rodrigues T, Coelho JC, Matafome P, Ribeiro MJ, Seiça RM, Guarino MP, Conde SV (2014). Elucidating the mechanism by which carotid sinus nerve resection restores insulin sensitivity in pre-diabetes animal models. International Society for Arterial Chemoreception (ISAC) XIX University of Leeds, 29th June - 3rd July, Leeds, United Kingdom

Estudo da variabilidade dos parâmetros derivados do tensor de difusão na doença de Parkinson e no tremor essencial

A Doença de Parkinson (PD) e o Tremor Essencial (ET) são duas doenças neurológicas, crónicas e progressivas. Mundialmente, estima-se que a PD afete cerca de 1% da populaçãom com mais de 65 anos e que o ET afete até 5% da população com mais de 40 anos. A PD é o principal diagnóstico diferencial do ET, sendo que o diagnóstico se baseia em critérios clínicos cuja sensibilidade e especificidade em fase precoce da doença pode ser baixa. Como tal, é necessário descobrir biomarcadores que auxiliem o diagnóstico destas doenças e a sua diferenciação. Com recurso à técnica de imagem de RM com tensores de difusão (DTI) e à análise com regiões de interesse, este estudo teve como principal objetivo avaliar se os valores de anisotropia fracional (FA) e de difusibilidade média (MD) medidos em 11 regiões neuroanatómicas, podem ser biomarcadores precoces da PD e do ET. Teve também como objetivos estudar a reprodutibilidade destas medições, a sua evolução no espaço de 1 ano e se nos doentes com diagnóstico inicial de PD esses valores eram influenciados pela medicação anti-parkinsónica. Como resultado deste estudo foram encontradas alterações nos valores de FA ao nível do pedúnculo cerebeloso médio e nos valores de MD ao nível do núcleo lenticular (NL), pedúnculo cerebeloso superior e núcleo dentado. Foi também verificado que na substantia nigra, núcleo caudado e NL, os valores de FA e MD são satisfatoriamente reprodutíveis, não se alteram com o início da medicação anti-parkinsónica e que de uma forma geral não variam significativamente no espaço de 1 ano. Estes resultados comprovam que os valores de FA e MD medidos nas referidas regiões neuroanatómicas podem constituir potenciais biomarcadores que auxiliem os clínicos no diagnóstico precoce e diferencial da PD e do ET, bem como na monitorização da progressão destas doenças.

Impact of using different radiation therapy techniques in breat cancer: contralateral breast dose

RESUMO: O cancro de mama e o mais frequente diagnoticado a indiv duos do sexo feminino. O conhecimento cientifico e a tecnologia tem permitido a cria ção de muitas e diferentes estrat egias para tratar esta patologia. A Radioterapia (RT) est a entre as diretrizes atuais para a maioria dos tratamentos de cancro de mama. No entanto, a radia ção e como uma arma de dois canos: apesar de tratar, pode ser indutora de neoplasias secund arias. A mama contralateral (CLB) e um orgão susceptivel de absorver doses com o tratamento da outra mama, potenciando o risco de desenvolver um tumor secund ario. Nos departamentos de radioterapia tem sido implementadas novas tecnicas relacionadas com a radia ção, com complexas estrat egias de administra ção da dose e resultados promissores. No entanto, algumas questões precisam de ser devidamente colocadas, tais como: E seguro avançar para tecnicas complexas para obter melhores indices de conformidade nos volumes alvo, em radioterapia de mama? O que acontece aos volumes alvo e aos tecidos saudaveis adjacentes? Quão exata e a administração de dose? Quais são as limitações e vantagens das técnicas e algoritmos atualmente usados? A resposta a estas questões e conseguida recorrendo a m etodos de Monte Carlo para modelar com precisão os diferentes componentes do equipamento produtor de radia ção(alvos, ltros, colimadores, etc), a m de obter uma descri cão apropriada dos campos de radia cão usados, bem como uma representa ção geometrica detalhada e a composição dos materiais que constituem os orgãos e os tecidos envolvidos. Este trabalho visa investigar o impacto de tratar cancro de mama esquerda usando diferentes tecnicas de radioterapia f-IMRT (intensidade modulada por planeamento direto), IMRT por planeamento inverso (IMRT2, usando 2 feixes; IMRT5, com 5 feixes) e DCART (arco conformacional dinamico) e os seus impactos em irradia ção da mama e na irradia ção indesejada dos tecidos saud aveis adjacentes. Dois algoritmos do sistema de planeamento iPlan da BrainLAB foram usados: Pencil Beam Convolution (PBC) e Monte Carlo comercial iMC. Foi ainda usado um modelo de Monte Carlo criado para o acelerador usado (Trilogy da VARIAN Medical Systems), no c odigo EGSnrc MC, para determinar as doses depositadas na mama contralateral. Para atingir este objetivo foi necess ario modelar o novo colimador multi-laminas High- De nition que nunca antes havia sido simulado. O modelo desenvolvido est a agora disponí vel no pacote do c odigo EGSnrc MC do National Research Council Canada (NRC). O acelerador simulado foi validado com medidas realizadas em agua e posteriormente com c alculos realizados no sistema de planeamento (TPS).As distribui ções de dose no volume alvo (PTV) e a dose nos orgãos de risco (OAR) foram comparadas atrav es da an alise de histogramas de dose-volume; an alise estati stica complementar foi realizadas usando o software IBM SPSS v20. Para o algoritmo PBC, todas as tecnicas proporcionaram uma cobertura adequada do PTV. No entanto, foram encontradas diferen cas estatisticamente significativas entre as t ecnicas, no PTV, nos OAR e ainda no padrão da distribui ção de dose pelos tecidos sãos. IMRT5 e DCART contribuem para maior dispersão de doses baixas pelos tecidos normais, mama direita, pulmão direito, cora cão e at e pelo pulmão esquerdo, quando comparados com as tecnicas tangenciais (f-IMRT e IMRT2). No entanto, os planos de IMRT5 melhoram a distribuição de dose no PTV apresentando melhor conformidade e homogeneidade no volume alvo e percentagens de dose mais baixas nos orgãos do mesmo lado. A t ecnica de DCART não apresenta vantagens comparativamente com as restantes t ecnicas investigadas. Foram tamb em identi cadas diferen cas entre os algoritmos de c alculos: em geral, o PBC estimou doses mais elevadas para o PTV, pulmão esquerdo e cora ção, do que os algoritmos de MC. Os algoritmos de MC, entre si, apresentaram resultados semelhantes (com dferen cas at e 2%). Considera-se que o PBC não e preciso na determina ção de dose em meios homog eneos e na região de build-up. Nesse sentido, atualmente na cl nica, a equipa da F sica realiza medi ções para adquirir dados para outro algoritmo de c alculo. Apesar de melhor homogeneidade e conformidade no PTV considera-se que h a um aumento de risco de cancro na mama contralateral quando se utilizam t ecnicas não-tangenciais. Os resultados globais dos estudos apresentados confirmam o excelente poder de previsão com precisão na determinação e c alculo das distribui ções de dose nos orgãos e tecidos das tecnicas de simulação de Monte Carlo usados.---------ABSTRACT:Breast cancer is the most frequent in women. Scienti c knowledge and technology have created many and di erent strategies to treat this pathology. Radiotherapy (RT) is in the actual standard guidelines for most of breast cancer treatments. However, radiation is a two-sword weapon: although it may heal cancer, it may also induce secondary cancer. The contralateral breast (CLB) is a susceptible organ to absorb doses with the treatment of the other breast, being at signi cant risk to develop a secondary tumor. New radiation related techniques, with more complex delivery strategies and promising results are being implemented and used in radiotherapy departments. However some questions have to be properly addressed, such as: Is it safe to move to complex techniques to achieve better conformation in the target volumes, in breast radiotherapy? What happens to the target volumes and surrounding healthy tissues? How accurate is dose delivery? What are the shortcomings and limitations of currently used treatment planning systems (TPS)? The answers to these questions largely rely in the use of Monte Carlo (MC) simulations using state-of-the-art computer programs to accurately model the di erent components of the equipment (target, lters, collimators, etc.) and obtain an adequate description of the radiation elds used, as well as the detailed geometric representation and material composition of organs and tissues. This work aims at investigating the impact of treating left breast cancer using di erent radiation therapy (RT) techniques f-IMRT (forwardly-planned intensity-modulated), inversely-planned IMRT (IMRT2, using 2 beams; IMRT5, using 5 beams) and dynamic conformal arc (DCART) RT and their e ects on the whole-breast irradiation and in the undesirable irradiation of the surrounding healthy tissues. Two algorithms of iPlan BrainLAB TPS were used: Pencil Beam Convolution (PBC)and commercial Monte Carlo (iMC). Furthermore, an accurate Monte Carlo (MC) model of the linear accelerator used (a Trilogy R VARIANR) was done with the EGSnrc MC code, to accurately determine the doses that reach the CLB. For this purpose it was necessary to model the new High De nition multileaf collimator that had never before been simulated. The model developed was then included on the EGSnrc MC package of National Research Council Canada (NRC). The linac was benchmarked with water measurements and later on validated against the TPS calculations. The dose distributions in the planning target volume (PTV) and the dose to the organs at risk (OAR) were compared analyzing dose-volume histograms; further statistical analysis was performed using IBM SPSS v20 software. For PBC, all the techniques provided adequate coverage of the PTV. However, statistically significant dose di erences were observed between the techniques, in the PTV, OAR and also in the pattern of dose distribution spreading into normal tissues. IMRT5 and DCART spread low doses into greater volumes of normal tissue, right breast, right lung, heart and even the left lung than tangential techniques (f-IMRT and IMRT2). However,IMRT5 plans improved distributions for the PTV, exhibiting better conformity and homogeneity in target and reduced high dose percentages in ipsilateral OAR. DCART did not present advantages over any of the techniques investigated. Di erences were also found comparing the calculation algorithms: PBC estimated higher doses for the PTV, ipsilateral lung and heart than the MC algorithms predicted. The MC algorithms presented similar results (within 2% di erences). The PBC algorithm was considered not accurate in determining the dose in heterogeneous media and in build-up regions. Therefore, a major e ort is being done at the clinic to acquire data to move from PBC to another calculation algorithm. Despite better PTV homogeneity and conformity there is an increased risk of CLB cancer development, when using non-tangential techniques. The overall results of the studies performed con rm the outstanding predictive power and accuracy in the assessment and calculation of dose distributions in organs and tissues rendered possible by the utilization and implementation of MC simulation techniques in RT TPS.

Is low worker mobility evidence for monopsony power?

Major in Competition and Regulation