Síntese, caracterização e dosimetria de sementes radioativas de Ho e HoZr para tratamento de câncer de mama

Abstract

Este estudo aborda a síntese, a caracterização e a dosimetria de sementes radioativas de Ho e HoZr com objetivo de produzir um booster de dose absorvida através da braquiterapia de mama com sementes de Ho-166, complementar à teleterapia ou aplicada de forma única. A metodologia consistiu na síntese e caracterizações química, nuclear e metalúrgica de sementes cerâmicas com hólmio e hólmio-zircônio. Um fantoma de mama comprimida foi aprimorado para avaliações dosimétricas, assim como a construção de um fantoma de mama em posição natural antropomórfico e antropométrico. A dosimetria experimental de braquiterapia com implantes de sementes radioativas de Ho-166 foi realizada utilizando filmes radiocrômicos, e comparada com dosimetria teórica pelo código MCNP-5. A dosimetria experimental do planejamento de teleterapia no fantoma de mama natural foi também realizada, sendo comparada com dosimetria computacional do planejamento radioterápico. Como resultado as sementes cerâmicas de Ho e HoZr de 0,6 mm de diâmetro e 1,6 mm de comprimento foram obtidas, encapsuladas em polímero e resina. A espectrofotometria UV-VIS demonstrou a presença de Ho-165 na concentração de 30,7% em HoZr. Emissões de raios X característico do Zr e raios gamas do Ho-166 foram quantificados. A microscopia eletrônica de varredura identificou a topologia superficial das sementes e o tamanho dos grãos. Os picos característicos de Si, Ca, Ho foram identificados por fluorescência de raios X por EDS, onde as concentrações em peso de C, O, Si, Ca, O foram obtidas. Zr e Ho foram também identificados por fluorescência de raios X por fonte de Am-241. A avaliação do coeficiente de atenuação mássico do Zr mostrou ser este 10 vezes superior ao do Ho. Após avaliação dos contaminantes radioativos, a atividade de Zr-97 é desprezível comparada com atividade natural do corpo humano. Os objetos simuladores construídos reproduziram uma resposta radiológica equivalente à mama humana. As doses mensuradas em braquiterapia das emissões betas da semente de HoZr mostraram equivalência entre 2,7 a 10 mm aos dados gerados no MCNP-5. O mesmo ocorreu para emissões gamas entre 11 a 21 mm. A dosimetria em teleterapia evidenciou a distribuição espacial de doses, apresentando equivalência com ao planejamento radioterápico, onde se aplicou 2,28 Gy. Os resultados obtidos mostram que implantes de sementes cerâmicas radioativas de Ho ou HoZr na mama podem ser uma alternativa na radioterapia, produzindo uma distribuição espacial de dose absorvida no tecido, adicional a teleterapia.