Efeito da radiação em rotina de radioterapia sobre um polímero enriquecido com partículas de carga proposto como atenuador à radiação

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Zanelli, Wilian Segatto, 1994-
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Blindagem contra radiação
Polímeros
Nanopartículas
Shielding against radiation
Polymers
Nanoparticles
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/20001
Resumo: Orientadores: Regina Maria Puppin Rontani, Fernanda Miori Pascon
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spelling Efeito da radiação em rotina de radioterapia sobre um polímero enriquecido com partículas de carga proposto como atenuador à radiaçãoEffect of radiation used in routine radiotherapy on a polymer enriched with particles as a radiation attenuatorBlindagem contra radiaçãoPolímerosNanopartículasShielding against radiationPolymersNanoparticlesOrientadores: Regina Maria Puppin Rontani, Fernanda Miori PasconDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de PiracicabaResumo: Stents intraorais à base de polimetilmetacrilato(PMMA) foram propostos para proteção dos tecidos duros adjacentes à irradiação, durante a radioterapia-RT de cabeça e pescoço. Não sendo totalmente capazes de atenuar a radiação, partículas de alto número atômico têm sido adicionadas a esses stents. Com o objetivo de desenvolver um polímero à base de PMMA-RAC foram adicionadas nanopartículas de BaSO4 e Bi2O3, em diferentes concentrações (40% e 70%), analisando-se as propriedades mecânicas e superficiais (resistência à flexão-RF, microscopia eletrônica de varredura-MEV, dureza superficial Knoop-KHN e rugosidade-Ra), antes e após a dose final de radiação, simulando a RT, e a capacidade de atenuação do polímero. Foram desenhados 5 grupos (n= 10): RAC- PMMA; Bi40%: RAC+Bi2O340%; Bi70% - RAC+Bi2O3 70%; Ba40% -RAC+BaSO4 40%; Ba70% -RAC+BaSO4 70%. Espécimes retangulares (12x11x8mm e 21x2x2 mm) foram feitos para ensaios de KHN e Ra, e para RF, respectivamente. KHN e Ra foram medidos antes e depois da irradiação no mesmo espécime. Para a RF as medidas foram feitas em espécimes de diferentes grupos, antes e após a irradiação. A irradiação foi feita com energia de 6 MeV. A atenuação foi avaliada com TLDs (thermoluminescent dosimeters) fixados nos espécimes medidos em cada dia de irradiação (Gy), durante 6 dias, sendo irradiacos com 9 Gy por dia. Tomografia computadorizada (fan-beam) avaliou quanto de radiação chegou na região do TLD realizando-se comparação entre o valor em Gy entre a TM x TLD. MEV foi realizada nos espécimes submetidos ao teste de RF, na secção transversal. Os dados foram submetidos aos testes Shapiro-Wilk, e ANOVA medidas repetidas (KHN e Ra), e Kruskal-Willis (RF) (? = 0,05). Não houve interação significativa entre a presença ou não de radiação para KH. KHN foi significativamente maior para Bi70% do que para RAC, antes da irradiação. Após a irradiação, não houve diferença significativa entre os grupos. Para Ra, houve interação significativa entre a dose de radiação e os grupos estudados. Apesar do grupo Ba40% ter apresentado o maior valor de Ra, apresentou o menor valor após a dose final de radiação, não havendo diferença significativa entre os grupos. Além disso, à dose final de radiação diminuiu significativamente os valores de Ra para Bi40%. Em relação à RF, antes e após a irradiação, Bi 70% apresentou valores de RF significativamente maiores e menores que Ba 70%, respectivamente. Em relação à dosimetria, a porcentagem de atenuação das amostras foi semelhante entre todos os grupos, após o processamento dos TLDS e através da tomografia, constatou-se que chegou 8.9 Gy na região avaliada. As micrografias mostraram que nos grupos RAC, antes e após a dose final da radiação, não houve alteração na morfologia da superfície, no grupo Bi40% houve a presença de aglomerados de nanopartículas, em tamanhos maiores, na superfície, Bi70% apresentou uma maior quantidade de aglomerados de nanopartículas, ambos os grupos Bi não apresentaram alterações na superfície após a dose final de radiação, apenas o aparecimento de algumas porosidades. Ba40% apresentou maiores quantidades de aglomerados na superfície, porém em tamanho menor quando comparado com os grupos Bi 40 e 70%, Ba 70% apresentou maiores quantidades de aglomerados de nanopartículas, comparado com Ba 40%, ambos os grupos não apresentaram alterações na superfície após a dose final de radiação, apenas o aparecimento de algumas porosidades. Ba70% e Bi70% apresentaram alterações na morfologia da superfície, em regiões localizadas, após a dose final de radiação. Concluiu-se que a irradiação apresentou efeito adverso sobre o polímero, dependendo do tipo e concentração de nanopartículas, verificado pelas diferentes propriedades dos polímeros avaliadas, inclusive afetando a morfologia de superfície e atenuando em 26% a dose de radiação transmitidaAbstract: Polymethylmethacrylate (PMMA)-based intraoral stents have been proposed to protect hard tissues adjacent to irradiation during head and neck RT-radiotherapy. Not being fully able to attenuate radiation, high atomic number particles have been added to these stents. With the objective of developing a polymer based on PMMA-RAC, nanoparticles of BaSO4 and Bi2O3 were added, in different concentrations (40% and 70%), analyzing the mechanical and superficial properties (flexural resistance-FS, electron microscopy of scanning-SEM, surface hardness Knoop-KHN and roughness-Ra), before and after the final dose of radiation, simulating the RT, and the attenuation capacity of the polymer. 5 groups (n=10) were designed: RAC-PMMA; Bi40%: RAC+Bi2O340%; Bi70% - RAC+Bi2O3 70%; Ba40% -RAC+BaSO4 40%; Ba70% -RAC+BaSO4 70%. Rectangular specimens (12x11x8mm and 21x2x2 mm) were made for KHN and Ra assays, and for FS, respectively. KHN and Ra were measured before and after irradiation on the same specimen. For FS, measurements were made on specimens from different groups, before and after irradiation. Irradiation was performed with energy of 6 MeV. The attenuation was evaluated with TLDs (thermoluminescent dosimeters) fixed in the specimens measured in each day of irradiation (Gy), during 6 days, being irradiated with 9 Gy per day. Computed tomography (fan-beam) evaluated how much radiation reached the TLD region, comparing the value in Gy between the TM x TLD. SEM was performed on specimens submitted to the FS test, in cross-section. Data were submitted to Shapiro-Wilk tests, and ANOVA repeated measures (KHN and Ra), and Kruskal-Willis (RF) (? = 0.05). There was no significant interaction between the presence or absence of radiation for KH. KHN was significantly higher for Bi70% than for RAC before irradiation. After irradiation, there was no significant difference between groups. For Ra, there was a significant interaction between the radiation dose and the studied groups. Although the Ba40% group had the highest Ra value, it had the lowest value after the final dose of radiation, with no significant difference between the groups. Furthermore, the final dose of radiation significantly decreased Ra values to Bi40%. Regarding FS, before and after irradiation, Bi 70% showed FS values significantly higher and lower than Ba 70%, respectively. Regarding dosimetry, the percentage of attenuation of the samples was similar between all groups, after processing the TLDS and through tomography, it was found that 8.9 Gy reached the evaluated region. The micrographs showed that in the RAC groups, before and after the final dose of radiation, there was no change in the morphology of the surface, in the Bi40% group there was the presence of clusters of nanoparticles, in larger sizes, on the surface, Bi70% showed a greater amount of nanoparticle agglomerates, both Bi groups did not show changes on the surface after the final dose of radiation, only the appearance of some porosities. Ba40% showed greater amounts of agglomerates on the surface, but smaller in size when compared to the Bi 40 and 70% groups, Ba 70% showed greater amounts of nanoparticle agglomerates, compared to Ba 40%, both groups did not show changes on the surface after the final dose of radiation, only the appearance of some porosities. Ba70% and Bi70% showed alterations in surface morphology, in localized regions, after the final dose of radiation. It was concluded that irradiation had an adverse effect on the polymer, depending on the type and concentration of nanoparticles, verified by the different properties of the evaluated polymers, including affecting the surface morphology and attenuating the transmitted radiation dose by 26%AbertoMestradoOdontopediatriaMestre em OdontologiaCAPES88887.829437/2023-00[s.n.]Puppin-Rontani, Regina Maria, 1959-Pascon, Fernanda Miori, 1977-Kantovitz, Kamila RosamiliaSantos, Eduardo César AlmadaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Odontologia de Piracicaba (FOP)Programa de Pós-Graduação em OdontologiaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASZanelli, Wilian Segatto, 1994-20232023-02-28T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (53 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/20001ZANELLI, Wilian Segatto. Efeito da radiação em rotina de radioterapia sobre um polímero enriquecido com partículas de carga proposto como atenuador à radiação. 2023. 1 recurso online (53 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/20001. Acesso em: 28 fev. 2025.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1395953Cover: https://repositorio.unicamp.br/capa/capa?codigo=1395953Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-12-10T16:12:15Zoai::1395953Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2024-12-10T16:12:15Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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