DAIANE CRISTINI BARBOSA DE SOUZA

DAIANE CRISTINI BARBOSA DE SOUZA

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Waste management protocols for Iridium-192 sources production laboratory used in cancer treatment
2016 - ROSTELATO, MARIA E.C.M.; SOUZA, CARLA D. de; SOUZA, DAIANE C.B. de; ZEITUNI, CARLOS A.; TIEZZI, RODRIGO; COSTA, OSVALDO L. da; RODRIGUES, BRUNA T.; MOURA, JOÃO A.; FEHER, ANSELMO; SORGATTI, ANDERSON; MOURA, EDUARDO S. de; MARQUES, JOSE R. de O.; SANTOS, RAFAEL M. dos; KARAM JUNIOR, DIB
Introduction: Brachytherapy is a form of treatment that uses radioactive seeds placed in contact or inside the region to be treated, maximizing the radiation dose inside the targeted areas. Iridium-192 is being used in brachytherapy since 1955. It presents emission energy in the “therapy region” (370keV) and is easily produced in a nuclear reactor (191Ir (n, γ) → 192Ir). Wires are an iridium-platinum alloy with 0.36 mm diameter and they can be cut in any needed length. They can be used in several types of cancer. The linear activity is between 1 mCi/cm (37 MBq/cm) and 4 mCi/cm (148 MBq/cm) with variations of 10% in 50 cm maximum. This activity values classified the treatment and low dose rate (0,4 à 2 Gy/h). The propose of this work is to present a waste management system in a cancer treatment radioactive sources production laboratory. Methodology and Results: The solid waste is previously characterized in the analysis phase. The contaminants are already known and they are insignificant due to their fast half- life. The iridium-192 half-life is 74.2 days, classified as very short half-life waste. The waste activity is adds to 8mCi (2.96x108 Bq) per wire. According to the CNEN-NN 6.08 standard, that presents the discharge levels, the limit is 1 kBq.kg-1 (2.7x10-5 mCi.kg-1). The radioactive waste generated during the I192 wires production has a weakly activity of 9.7 GBq.g-1. According to the standards, this activity is too high to be discarded into the environment. The waste must be managed following the ALARA principal using the R&R (retain e retard) system, that means, temporary storage and posterior discharge. Since every 4 months, maintenance is performed inside the hot cell used for production, the waste must be removed. Using the equation: 𝐴 = 𝐿 λ (1 − 𝑒−λt), the total calculated activity is 1.68 x 1016 Bq and 4.8 g mass at the end of each 4 months period. This amount is stored inside a shielding device that has 212.37 cm3 volume. The waste will take 9.8 years (calculated by 𝐴 = 𝐴0(𝑒−λt)) to decay to the discharge levels. To store 30 devices during 10 years, a space with 6,370 cm3 is necessary. The laboratory has enough space for this storage. Thus, the radioactive waste management can be performed through the R&R (retain and retard) system safely.
Desenvolvimento de um método para gerenciamento de rejeitos radioativos no laboratório de produção de fontes de iodo-125 utilizadas em braquiterapia
2018 - SOUZA, DAIANE C.B. de
A braquiterapia é um tratamento clínico que consiste na aplicação de fontes radioativas seladas em certos tipos de tumores. Atualmente, está em fase de implantação o laboratório para produção de fontes de 125I a fim de nacionalizar a produção de fontes para reduzir os custos na sua aplicação e atender a demanda da população brasileira. A tese defendida neste trabalho é o desenvolvimento de um método para o gerenciamento de rejeitos radioativos que serão gerados ao longo da produção dessas fontes. A metodologia aplicada consistiu na criação de etapas de gerenciamento de rejeitos radioativos aplicadas ao 125I que contemplasse o gerenciamento na própria instalação produtora. Os rejeitos radioativos que serão gerados ao longo de todo processo de fabricação das fontes de 125I serão produzidos dentro de três células estanques, localizadas dentro do laboratório. Para cada um dos cenários foram relacionados os rejeitos sólidos, líquidos e gasosos gerados em cada uma das três células de produção. Para rejeitos sólidos e líquidos foram estimados: volume, massa, taxa de entrada no depósito inicial e tempo para liberação em meio ambiente. Para rejeitos gasosos foi estimado: taxa de volatilização do 125I e metodologia para medição dos filtros de carvão ativado. Os resultados apresentados permitem concluir que o laboratório tem condições de realizar o gerenciamento dos rejeitos que produzirá. Implantar um sistema de gerenciamento dentro do próprio laboratório, aperfeiçoará as atividades rotineiras e o licenciamento junto a CNEN.
Caracterização de rejeitos radioativos sólidos na produção de sementes de iodo-125 para braquiterapia
2017 - BARBOSA, N.K.O.; CARVALHO, V.S.; ROSTELATO, M.E.C.M.; VICENTE, R.; SOUZA, D.C.B.
A braquiterapia é uma modalidade de radioterapia na qual uma fonte radioativa selada é colocada dentro ou próximo do órgão a ser tratado. As fontes de Iodo-125 são envidas por uma cápsula constituída de titânio. No Brasil, são importadas a um custo elevado sendo preciso cerca de 80 a 120 unidades para fazer cada tratamento. A produção destas fontes têm sido realizada, a nível de pesquisa, no Laboratório de Produção de Fontes para Radioterapia (LPFRT) localizado no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), com a intenção de nacionalizar a produção e diminuir os custos. As sementes são produzidas dentro de três células de produção, e rejeitos radioativos serão gerados nessas células. Desenvolver uma metodologia para caracterizar os rejeitos radioativos sólidos gerados durante a produção de sementes de Iodo-125 para tratamento de braquiterapia no LPFRT. A metodologia consistiu na realização de cálculos específicos para estimativa de volume e massa de cada rejeito sólido gerado nas células de produção. Sendo possível estimar, por semana, quanto de rejeito entrará no depósito, qual o espaço que ele ocupará e também seu peso. Para este cálculo, foi levado em consideração a geometria dos rejeitos. Além disso, foi feito cálculo de decaimento radioativo para definir o tempo que o rejeito ficará armazenado, para posterior descarte no sistema de coleta. Outro cálculo de decaimento radioativo foi feito para que se estime o valor de decaimento das atividades já armazenadas, usando o resultado da soma das atividades presentes no depósito. A taxa de entrada e saída do armazenamento foi estimado durante 1 ano, somando a atividade dos rejeitos que serão colocados semanalmente com a atividade já existente dentro do depósito. Assim, foi possível determinar o tempo necessário para armazenamento dos rejeitos em depósito intermediário, seguindo normas. Após esse processo, é possível notar que a taxa de volume, massa e radioatividade, diminui conforme maior tempo de retenção dos rejeitos por conta da dispensa dos materiais; e também, há o decaimento da radioatividade já presente no depósito. Os rejeitos radioativos sólidos serão liberados semanalmente com a taxa de radioatividade final de 9,60x105Bq. Cada lote poderá ser dispensado em lixo urbano a partir de 111 semanas de armazenamento, sem afetar o meio ambiente e a saúde de humanos e animais que porventura, entre em contato com os rejeitos sólidos.
Waste management protocols for iridium-192 sources production laboratory used in cancer treatment in Brazil
2017 - ROSTELATO, M.E.C.M.; SOUZA, D.C.B.; SOUZA, C.D.; ZEITUNI, C.A.; VICENTE, R.; COSTA, O.L.; RODRIGUES, B.T.; MOURA, J.A.; FEHER, A.; MOURA, E.S.; MARQUES, J.R.O.; CARVALHO, V.S.; NOGUEIRA, B.R.
Objective: The iridium-192 wired sources production results in radioactive waste that needs to follow the guidelines. The aim of this study is to do a radioactive waste management of wastes from iridium-192 sources production laboratory used in cancer treatment in Brazil. Methods: The wire is acquired in an alloy form with 80% platinum and 20% iridium encapsulated with 100%. Electronic microscopy, X-ray fluorescence, and posterior iridium neutron activation (to determine contaminants) are performed to ensure quality. A 50-cm twisted wire is placed in an aluminum tube. The tube is sealed and place inside the reactor irradiator system and is left for decay during 30 hours to wait for the others undesired activation products to decay. The wire is prepared for treatment with 48 cm length with 192 mCi maximum activity. All the equipment use inside the hot cell must be calibrated every four months. All the waste must be removed from the hot cell. Results: The solid waste is previously characterized in the analysis phase. The contaminants are already known and they are insignificant due to their fast half-life. The iridium-192 half-life is 74.2 days, classified as very short half-life waste. The reminiscent activity is 8mCi. Conclusion: The radioactive waste generated during the I192 wires production is solid, was a short half-life and a weakly activity of 9.7 GBq.g-1. According to the standards, this activity is too high to be discarded into the environment (limit 10 Bq.g-1). The waste must be managed by the R&R (retain e retard) system.
Coatings of nanoparticles applied to brachytherapy treatments
2017 - GONZALEZ, ANDREZA A.D.C.C.; ROSTELATO, MARIA E.C.M.; SOUZA, CARLA D.; RODRIGUES, BRUNA T.; SOUZA, DAIANE C.B.; ZEITUNI, CARLOS A.; NOGUEIRA, BEATRIZ R.
Brazilian demand for iodine-125 seeds in cancer treatment after a decade of medical procedures
2017 - COSTA, OSVALDO L. da; SOUZA, DAIANE C.B. de; FEHER, ANSELMO; MOURA, JOAO A.; SOUZA, CARLA D.; OLIVEIRA, HENRIQUE B. de; PELEIAS JUNIOR, FERNANDO S.; ZEITUNI, CARLOS A.; ROSTELATO, MARIA E.C.M.
Brazil radioactive sources production for cancer treatment
2016 - ROSTELATO, MARIA E.; SOUZA, CARLA D.; ZEITUNI, CARLOS A.; MOURA, JOAO A.; MARQUES, JOSE R.O.; COSTA, OSVALDO L.; FEHER, ANSELMO; RODRIGUES, BRUNA T.; SOUZA, DAIANE C.B. de; PELEIAS JUNIOR, FERNANDO S.; SORGATTI, ANDERSON; MOSCA, RODRIGO; MOURA, EDUARDO S. de; ABREU, RODRIGO T.; SOUZA, RAQUEL V. DE; NOGUEIRA, BEATRIZ R.
The modality, known as brachytherapy, was performed in Brazil by only a hand full of hospitals at an extremely high cost. For producing new sources, five major areas must be considered: 1) source production: nuclear activation and/or radiochemical reaction; 2) welding; 3) Quality control: leakage tests; 4) Dosimetry and metrology; 5) Operational procedures; 6) validation studies. To perform all steps, a multidisciplinary team works together to overcome difficulties. - Iridium-192 pellets: In Brazil there are 140 machines with pellets that replacement every 5 years. Our new production line has assembly, welding and quality control hot cells. - Iridium-192 wires: Produced since 1999. The wire is activated at IPENs IEA-R1 reactor for 30 hours with 5x1013 n/cm-2.s-1 neutron flux resulting in 192 mCi maximum activity. - Iridium-192 seed: New seed for ophthalmic cancer treatment. The irradiation device presented 90% activity homogeneity. We are still testing in-vivo. - Iodine-125 seeds: Largely used in low dose brachytherapy. I-125 binding yield achieved with our new reaction was 80%; Laser welding presented 70% efficiency. Approved in all leakage tests. - Other ongoing projects: Veterinary brachytherapy, Waste management, Radionecrosis healing with laser, calibrations sources production, linear accelerator calculations for hospitals, sources with polymeric matrix Our Iodine-125 seeds will be available in 2018. All other projects are advancing. We will continue to develop new products hoping to help the Brazilian population fight against cancer. For producing new sources, five major areas must be considered: 1) source production: nuclear activation and/or radiochemical reaction; 2) welding; 3) Quality control:eakage tests; 4) Dosimetry and metrology; 5) Operational procedures; 6) validation studies. To perform all steps, a multidisciplinary team works together to overcome difficulties
Comparing different methods for radioactive iodine fixation intended for brachytherapy sources manufacture
2016 - SOUZA, CARLA D.; ROSTELATO, MARIA E.C.M.; ZEITUNI, CARLOS A.; PELEIAS JUNIOR, FERNANDO S.; BENEGA, MARCOS A.G.; MOURA, JOAO A.; FEHER, ANSELMO; COSTA, OSVALDO L.; TIEZZI, RODRIGO; RODRIGUES, BRUNA T.; SILVA, THAIS H. da; SORGATTI, ANDERSON; SOUZA, DAIANE C.B. de
Brachytherapy, a method of radiotherapy, is being extensively used in the early and intermediate stages of the illness. In this treatment, radioactive seeds are placed inside or next to the area requiring treatment, which reduces the probability of unnecessary damage to surrounding healthy tissues. Currently, the radioactive isotope iodine-125, fixated on silver substrate, is one of the most used in prostate brachytherapy. The present study compares several deposition methods of radioactive iodine on silver substrate, in order to choose the most suitable one to be implemented at the laboratory of radioactive sources production of IPEN. Three methods were selected: method 1 (test based on electrodeposition method, developed by David Kubiatowicz) which presented efficiency of 65.16%; method 2 (chemical reaction based on the method developed by David Kubiatowicz - HCl) which presented efficiency of 70.80%; method 3 (chemical reaction based on the method developed by Dr. Maria Elisa Rostelato) which presented efficiency of 55.80%. Based on the results, the second method is the suggested one to be implemented at the laboratory of radioactive sources production of IPEN.
Study of acid solution bonding in epoxy matrix for sealed radioactive sources production
2014 - BENEGA, MARCOS A.G.; NAGATOMI, HELIO R.; ROSTELATO, MARIA E.C.M.; TIEZZI, RODRIGO; RODRIGUES, BRUNA T.; PELEIAS JUNIOR, FERNANDO S.; SOUZA, CARLA D.; SOUZA, DAIANE C.C. de; SOUZA, ANDERSON S. de; SILVA, THAIS H. da
Estudo e desenvolvimento de metodologia para fixação de iodo radioativo em substrato polimérico para confecção de fontes utilizadas em braquiterapia
2014 - RODRIGUES, BRUNA T.; SOUZA, CARLA D.; BENEGA, MARCOS A.G.; SOUZA, ANDERSON S.; ROSTELATO, MARIA E.C.M.; ZEITUNI, CARLOS A.; TIEZZI, RODRIGO; PELEIAS, FERNANDO S.; SOUZA, DAIANE C.; SILVA, THAIS H.