Periódicos - Resumos

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Integration of artificial intelligence and additive manufacturing in dosimetry
2024 - LEAL, D. A. U.; SILVA, A. C. K. de S.; MEDEIROS, I. M. M. A.; BURIN, A. L.; TALACIMON, C.; SOUZA, C. D. de; ROSA, G. M.; TEODORO, L. E. H.; ANGELOCI, L. V.; RODRIGUES, P.; SGRIGNOLI, S. S.; ROSTELATO, M. E. C. M.; ZEITUNI, C. A.
This study shows the important integration of artificial intelligence and additive manufacturing systems to fabricate prototypes of LiF dosimeter packaging for cancer treatments, using FDM 3D printing technologies and PLA as raw material while considering mechanical and metallurgical requirements.
Evolution of Fricke gel dosimetry for enhanced radiotherapy quality assurance
2024 - TALACIMON, C. F.; RODRIGUES, P. S.; TEODORO, L. E. H.; BURIN, A. L.; RIGO, M. E. Z.; MEDEIROS, I. M. M. A.; SILVA, A. C. K. de S.; SGRIGNOLI, S. S.; ROSTELATO, M. E. C. M.
In summary, the advancements in Fricke Xylenol Gel dosimetry demonstrate its increasing suitability for radiotherapy applications. The proposed modifications and refined techniques for controlling oxidation and ion diffusion signify significant progress in enhancing dosimeter efficacy. These findings underscore the importance of ongoing research to optimize dosimeter performance, ensuring improved quality assurance in radiotherapy treatments.
Evaluation of the absorbed dose of a new phosphorus-32 source for brachytherapy using Monte Carlo simulation
2024 - BURIN, A. L.; SILVA, A. C. K. de S.; TALACIMON, C. F.; MEDEIROS, I. M. M. A.; TEODORO, L. E. H.; TAVARES, P. V. dos S.; RODRIGUES, P. S.; SGRIGNOLI, S. S.; SOUZA, C. D. de; ROSTELATO, M. E. C. M.
The accuracy of dose calculations is crucial for patient treatment. Simulation results are promising for optimizing dose delivery and minimizing healthy tissue exposure. This work advances accurate methods for brachytherapy applications.
Development of methodology for production of iodine-125 source for skin cancer treatment
2024 - ROSA, G. M.; LEAL, D. A. U.; SILVA, A. C. K. de S.; MEDEIROS, I. M. M. A.; TEODORO, L. E. H.; SGRIGNOLI, S. S.; ROSTELATO, M. E. C. M.; SOUZA, C. D. de
Research to develop new technologies, products and services for the treatment of malignant diseases is extremely important to improve life expectancy and bring accessible innovations that reduce side effects for those affected.
Assessment of dosimetry in oncological treatment using radioactive nanoparticles
2024 - RODRIGUES, P. S.; SILVA, A. C. K. de S.; BURIN, A. L.; TALACIMON, C. F.; ROSA, G. M.; MEDEIROS, I. M. M. A.; TEODORO, L. E. H.; ANGELOCI, L. V.; RIGO, M. E. Z.; GESSERAME, M. M. F.; SGRIGNOLI, S. S.; ZEITUNI, C. A.; ROSTELATO, M. E. C. M.
This work provides studies on the dosimetry of radioactive nanoparticles, highlighting a broad distribution of research. While the treatment shows promising viability, gaps persist, especially in describing the precise calculation of the dose in the target region, pointing to opportunities for future research to address this issue.
Revestimento de Biovidro® em implantes metálicos
2025 - SILVA, ANA C. M.; ARAUJO, MARIANA S.
Próteses metálicas são amplamente utilizadas na medicina pela alta resistência mecânica, mas apresentam limitações, como risco de infecção e rejeição. Vidros bioativos destacam-se por favorecerem a formação de hidroxiapatita (HCA) e a integração óssea, embora sua baixa resistência restrinja o uso estrutural direto. Uma alternativa é aplicá-los como revestimento em ligas metálicas, combinando robustez do metal e bioatividade do vidro. Contudo, falhas de adesão ainda são reportadas, associadas a diferenças de expansão térmica, limitações dos métodos de deposição e do preparo do substrato, entre outros. O presente estudo teve como objetivo avaliar a bioatividade e adesão do revestimento de biovidro sobre aço inoxidável 316L obtido por dip coating após imersão em solução SBF-K9.
Metodologias de durometrias de chapas finas
2025 - IAZIGI, GIOVANNI B. C.; XAVIER, MARCOS D.; COSTA, ISOLDA
A dureza de um material é a sua resistência à deformação plástica e existem alguns métodos diferentes para realizar esta medida. O método Brinell (HB) é realizado com penetrador esférico de diâmetros 10, 5 e 2,5 mm, e cargas que variam de 15,625 kgf a 3000 kgf. O método Rockwell (HR) utiliza penetrador cônico de diamante ou esférico de aço, com cargas de 15 kgf até 150 kgf. O método Vickers (HV) utiliza um penetrador piramidal e cargas de 0,010 kgf até 120 kgf. O objetivo deste trabalho é elucidar a maneira correta de realizar as medidas de dureza em chapas metálicas finas, aplicando os três métodos acima citados. A inovação aqui inclusa consiste na observância de deformações plásticas na face oposta das chapas decorrentes das indentações, fato que conduz à necessidade direta da escolha de novos parâmetros de ensaio caso venha a ocorrer. Outros dois fatores, citados pelas normas técnicas, faixa de validade das durezas e as espessuras mínimas das chapas, foram considerados.
Estudo da corrosão do AA5052-H32 após o FSW
2025 - IAZIGI, GIOVANNI B. C.; MORAIS, NATHANAEL; ARAUJO, JOAO V. de S.; COSTA, ISOLDA
O principal diferencial da técnica de soldagem por fricção e mistura (FSW) reside na capacidade de unir materiais dissimilares no estado sólido, ou seja, sem a ocorrência de fusão. No entanto, esse processo promove alterações significativas na microestrutura dos materiais envolvidos, o que pode resultar em variações na resistência à corrosão. Essas variações estão associadas à deformação dos grãos, à mistura entre os metais e à possível formação de pares galvânicos. Esta pesquisa tem como objetivo avaliar o efeito do processo FSW na resistência à corrosão da superfície da liga de alumínio AA5052-H32 (topo).
Tratamento térmico alternativo de esferoidização em aço SAE 1060
2025 - VIJAGRAN, JOAO A.V.; IAZIGI, GIOVANNI B.C.; COSTA, ISOLDA; XAVIER, MARCOS D.
Os tratamentos térmicos de esferoidização de carbonetos em aços com teores de carbono elevados (mínimo 0,5% de C) são aplicados comumente na indústria via recozimentos subcríticos, de modo a melhorar suas usinabilidades e estampabilidades[1]. A presente pesquisa tem como objetivos aplicar uma rota alternativa de esferoidização de carbonetos via beneficiamento, isto é, têmpera e revenimento [2] e compará-la com a rota convencional via recozimento subcrítico.
The importance of iodine-125 production for use in brachytherapy
2024 - MEDEIROS, I.M.M.A.; SILVA, A.C.K. de S.; BURIN, A.L.; TALACIOMON, C.F.; LEAL, D.A.U.; MOURO, J.A.; TEODORO, L.E.H.; RODRIGUES, P.S.; SILVA, R. dos S.; ROSTELATO, M.E.C.M.; ZEITUNI, C.A.
Introduction: According to the World Health Organization, 20 million new cases of cancer were reported worldwide in 2022 [1]. Iodine-125 seeds play a crucial role in a cancer treatment modality known as brachytherapy. The advantage of this treatment lies in the direct deposition of the iodine-125-containing seed into the tumor area, preserving healthy tissue. Iodine-125 is employed in the fabrication of these seeds. This radioisotope possesses low energy and a half-life of 59.4 days. Due to its characteristics, studies that facilitate the use of iodine-125 seeds are relevant, aiming to benefit a larger number of patients.
Simulation of radioactive nanoparticles in breast cancer using mcnp
2024 - SILVA, A.C.K. de S.; MEDEIROS, I.M.M.A.; BURIN, A.L.; SOUZA, C.D. de; TALACIMON, C.F.; LEAL, D.A.U.; TEODORO, L.EI.H.; ANGELOCCI, L.; RODRIGUES, P.S.; SGRIGNOLI, S.S.; ROSTELATO, M.E.C.M.; ZEITUNI, C.A.
Introduction: Brachytherapy, a treatment method for breast cancer, involves the implantation of radioactive sources within or near the tumor tissue. By integrating nanotechnology with this approach, there’s a potential to enhance treatment efficacy while reducing radiation exposure to healthy tissues. This integration entails utilizing radioactive nanoparticles (RNPs) [1]. This study aims to conduct a dose biodistribution analysis of 198AuRNPs in breast cancer using the Monte Carlo method.
Electronic stopping of protons in dna from first principles
2024 - PEREIRA, J.J.N.; HORIYAZ, H.; SHORTO, J.M.B.; SIQUEIRA, P. de T.D.; SILVA, T.F. da; TABACNIKS, M.H.; KOVAL, N.; GRANDE, P.L.; MATIAS, F.
Introduction: Ions energy-loss in targets, such as DNA, is crucial for understanding radiation effects in cancer therapy [1–3]. The quality of proton radiotherapy planning is directly influenced by accurate information on electronic stopping cross-section (SCS), emphasizing the ongoing importance of its accuracy [4]. This work aims to determine the proton’s electronic stopping in DNA using the time-dependent density functional theory (TDDFT) [5–8], combined with the Penn method [9,10], and compare it with the database [11–12]. Furthermore, the dose profile and proton range will be calculated using those electronic stopping TDDFT-Penn results on the MCNP 6.2 code [13].
Modeling alanine dose distribution for small fields in flash radiotherapy using topas
2024 - SUZART, K.; TAVARES, P.; RODRIGUES JUNIOR, O.; POTIENS, M.D.P.
Introduction: FLASH radiotherapy (FLASH-RT) is a promising approach to cancer treatment, characterized by the delivery of high doses of radiation in a short period of time, within fractions of seconds [1]. In order to demonstrate the FLASH effect, single high doses of radiation delivered in very short times through a limited number of pulses are required.
Comparing two Monte Carlo codes to simulate the ideal activity of a phosphorus-32 film source using dose rate obtained by clinical applications
2024 - TEODORO, L.E.H.; BURIN, A.L.; TAVARES, P.V. dos S.; KOKA, A.C.; TALACIMON, C.F.; RIGO, M.E.Z.; MEDEIROS, I.M.M.A.; RODRIGUES, P.S.; SGRIGNOLI, S.S.; ROSA, G.M.; ANGELOCI, L.V.; SOUZA, C.D. de; RODRIGUES JUNIOR, O.; ZEITUNI, C.A.; ROSTELATO, M.E.C.M.
Introduction: Phosphorus-32 encapsulated in a polymeric base is a promising source for brachytherapy, especially for intracavitary brachytherapy (IBT) [1, 2]. From the clinical studies published, a good dose rate for this source to have is 1 Gy/min [3, 4, 5]. A similar source has been developed with a new formulation. In this work, two Monte Carlo codes were compared to evaluate the ideal activity this source must have to deliver a 1 Gy/min dose rate. Materials & Methods: TOPAS 3.8 [6] and MCNP6.2 [7] were used to model two simulations, both with the source centered in the origin point, above an isotropic volume of water 1 mm deep (2.5 cm³). The source has the decay properties of phosphorus-32, whose beta emission spectrum was extracted from the IAEA website. For TOPAS, EnergyDeposit scoring was used, and tally*F8 for MCNP. Dividing dose per decay by the dose rate of 1 Gy/min, the simulated source’s total activity can be obtained. Results: Table 1 shows the results for both simulations. Therefore, the source’s initial activity must be between 2.13 × 109 Bq (57.44 mCi) and 2.19 × 109 Bq (59.06 mCi) to obtain the 1 Gy/min dose rate.With only a 2.8% difference between both codes’ results, it is safe to assume that the simulations are reliable. Summary: These results facilitate the source manufacturing, and, with them, it is possible to minimize the patient’s exposure to radiation, while ensuring the quality of the treatment.
Assessment of dosimetry in oncological treatment using radioactive nanoparticles
2024 - RODRIGUES, P.S.; KOKA, A.C. de S.S.; BURIN, A.L.; TALACIMON, C.F.; ROSA, G.M.; MEDEIROS, I.M.M.A.; TEODORO, L.E.H.; ANGELOCI, L.V.; RIGO, M.E.Z.; GESSERAME, M.M.F.; SGRIGNOLI, S.S.; ZEITUNI, C.A.; ROSTELATO, M.E.C.M.
Introduction: With technological advances in medicine, various treatments and diagnoses have emerged, contributing to extended survival for cancer patients. In the ever-evolving landscape of nanotechnology and medicine, radioactive nanoparticles emerge as promising agents at the interface of diagnosis and therapy, offering innovative applications in the field of theranostic medicine capable of integrating both diagnosis and therapy in a single device. With this purpose, this study aims to conduct a literature review on the dosimetry of radioactive nanoparticles, intending to evaluate their feasibility for oncological treatment. Materials & Methods: The bibliographic study exclusively focuses on works related to the dosimetry of radioactive nanoparticles. The selection involved relevant topics on the Scopus platform (Elsevier), such as dosimetry, in vivo tests, and preclinical studies involving radioactive nanoparticles. Results: Out of 113 selectedworks, 51, 24, and 38 address dosimetry, in vivo tests, and preclinical studies of radioactive nanoparticles, respectively. Due to the scarcity of research, all articles were analyzed, excluding those less cited and less relevant to the objective. Most studies suggest viability as a treatment, although some do not detail the dose calculation in the target region. Summary: This work provides studies on the dosimetry of radioactive nanoparticles, highlighting a broad distribution of research. While the treatment shows promising viability, gaps persist, especially in describing the precise calculation of the dose in the target region, pointing to opportunities for future research to address this issue.
Radionuclidic purity of 68Ga eluted from 68Ge/68Ga generators by Thin Layer Chromatography
2024 - TCHOBNIAN, TANIA P.B.; OSSO JUNIOR, JOAO A.
Background: 68Ga is a PET emitter radionuclide with an important role in nuclear medicine diagnosis procedures. The physical half-life of 68 min is compatible with the pharmacokinetics of many biomolecules and low molecular weight substrates. Another important feature is its availability from a generator system, where the parent radionuclide, 68Ge (t1/2=270.95 days) is adsorbed on a column and daughter, 68Ga, is eluted in ionic form 68Ga3+. The objective of this work was to develop a new method for the determination of the radionuclidic purity [1] of 68Ga, allowing a fast determination of the 68Ge breakthrough in 68Ga eluates. Materials and methods: The method to evaluate the 68Ge impurity in 68Ga samples recommended by the European Pharmacopeia is to measure the activity of 68Ga eluted from the generator, allow 24 h decay and measure the same sample. All 68Ga activity will come from the decay of 68Ge, so the level of 68Ge is calculated. The proposed methodology was based on the different behaviour of Ge and Ga in thin layer/paper chromatography [2]. Several solvents and strips were tested, as well as different solutions added to the spot point to interact with the species. The detection and quantification limits were calculated for the best system to evaluate the possibility of reaching the maximum level of 68Ge given in the monograph. Results: The best system was achieved using TLC-SG-IB-F strips, acetone as solvent and a solution of 3 mol L−1 HCl added to the spot point of the strip. The retention factors were 0.1 for 68Ge and 0.5-0.6 for 68Ga, allowing to cut the strips into 2 pieces for measuring in the detector. The detection and quantification limits showed that the strip sample could be measured 2 h after the beginning of the quality control procedure, then correcting to the full growth of 68Ge. Samples were measured using the traditional and the proposed method and the values were similar. Conclusions: The proposed method is simple, fast and allow the evaluation of the 68Ge impurity in samples of 68Ga freshly eluted from the generators.
Uso do laser de Er:YAG de alta potência para o manejo da hipersensibilidade dentinária em dentes permanentes hipomineralizados
2024 - MARINHO, G.B.; AZEVEDO, L.H.; ZEZELL, D.M.; AMARANTE, B.C.; GENTILE, A.C.C.; ARANA-CHAVEZ, V.E.; FREITAS, P.M.; BONECKER, M.
Dentes hipomineralizados apresentam alterações estruturais, com menor conteúdo mineral e aumento da porosidade. Os túbulos dentinários podem estar suscetíveis à exposição, resultando em hipersensibilidade dentinária (HD). Diferentes abordagens são sugeridas para o manejo da HD, dentre elas o uso do laser de alta potência, capaz de promover o selamento da embocadura dos túbulos dentinários por meio da irradiação direta no dente e derretimento da superfície. Este estudo in vitro teve como objetivo testar protocolos para o manejo da HD em dentes hipomineralizados utilizando o laser de Er:YAG. O estudo foi realizado em 4 etapas: I. Teste de parâmetros de irradiação em dentes humanos hígidos, II. Teste de parâmetros de irradiação em dentes humanos hipomineralizados, III. Teste dos efeitos da refrigeração e IV. Teste de variação de temperatura intrapulpar. Inicialmente foram testados 4 protocolos de irradiação em dentes hígidos (A: 20 mJ, 20 Hz, 0,40 W, focado; B: 20 mJ, 20 Hz, 0,40 W, desfocado; C: 20 mJ, 10 Hz, 0,40 W, focado; D:20 mJ, 10 Hz, 0,40 W, desfocado). Os dois protocolos mais promissores na etapa I (C e D) foram utilizados na etapa II, em dentes humanos hipomineralizados. Na etapa III repetiu-se o melhor protocolo da etapa II (C) e observou que o não uso da refrigeração foi mais promissor. Nas três etapas, os espécimes foram analisados em microscopia eletrônica de varredura. Na etapa IV o teste de temperatura mostrou que, mesmo sem o uso da refrigeração, a irradiação não foi capaz de aumentar de forma significativa a temperatura pulpar. Conclui-se que o protocolo utilizando os parâmetros 20 mJ, 10 Hz, 0,20 W, focado, sem refrigeração foi considerado seguro para utilização clínica e promissor para o manejo da HD em dentes hipomineralizados.
Resistência à fadiga cíclica flexural dinâmica, design, superfície e composição da liga de seis instrumentos rotatórios de níquel-titânio
2024 - SIBINELLI, L.M.; SCARDINI, I.L.; SANTOS, M.; ZEZELL, D.M.; FREIRE, L.G.
O objetivo do presente estudo foi avaliar a resistência à fadiga cíclica flexural dinâmica (RFC), o design, a superfície e a composição da liga de níquel-titânio (Ni-Ti) dos instrumentos X Gray (25.06), Sequence (25.06), ZenFlex (25.04 e 25.06), Flat File (25.04), New (25.04) e Logic 2 (25.04). Os instrumentos foram divididos em dois grupos de acordo com a conicidade. A espectroscopia por energia dispersiva (EDS) foi utilizada para avaliar a composição da liga e a microscopia eletrônica de varredura (MEV) para avaliar o design e a superfície dos instrumentos (n=3). A RFC foi realizada utilizando um canal curvo simulado de aço inoxidável com ângulos/raios de 45°/4 e 60º/5, mensurando-se os segundos e a quantidade de movimentos de bicadas e de ciclos até a falha (n=10). Os dados foram avaliados por meio dos testes Anova e Dunn ou Kruskal-Wallis e Tukey (p<0.05). ZenFlex, Flat File, New e Logic 2 apresentaram proporções equiatômicas de Ni-Ti, enquanto X Gray e Sequence apresentaram proporção de 31/69 e 26/74 de Ni-Ti, respectivamente. Os instrumentos apresentaram desenhos de pontas diferentes, sendo mais arredondadas para os instrumentos New e Logic 2, e os instrumentos X Gray, Sequence e ZenFlex apresentaram maior quantidade de irregularidades na superfície. Os instrumentos X Gray apresentaram maior RFC quando comparados aos instrumentos Sequence e ZenFlex (p<0,05) nos dois ângulos de curvatura avaliados. Instrumentos Flat File apresentaram maior RFC quando comparados aos instrumentos Zen Flex, New e Logic 2 em curvaturas de 45º e 60º (p<0.05), com exceção do número de ciclos, que foi semelhante aos instrumentos Logic 2. Conclui-se que a RFC, o design, a superfície e a composição da liga podem variar de acordo com os instrumentos de Níquel-Titânio.
Influência do EDTA e do ácido cítrico na interface adesiva de dois cimentos endodônticos à dentina radicular
2024 - SCARDINI, I.L.; GAVINI, G.; FREIRE, L.G.; ZEZELL, D.M.; SANTOS, M.
O objetivo do presente estudo foi investigar in vitro a influência do ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) a 17%, do ácido cítrico (AC) a 10% e da água destilada (AD) na interface adesiva dos cimentos AH Plus Bioceramic (AB) e AH Plus Jet (AJ) avaliando: (i) a concentração dos íons cálcio (Ca), fósforo (P), carbono (C), oxigênio (O) e a razão Ca/P; (ii) a resistência de união (RU) e (iii) o modo de falha dos cimentos à dentina. Vinte e quatro pré-molares inferiores foram preparados utilizando o instrumento R50 (Reciproc) com 15mL de hipoclorito de sódio a 2.5%. Os dentes foram divididos em três grupos (n=8), de acordo com a solução irrigadora utilizada durante a irrigação final. Dois dentes de cada grupo foram utilizados para avaliar a concentração dos íons utilizando a espectroscopia por energia dispersiva (EDS) acoplado a um microscópio eletrônico de varredura (MEV). Para a obturação, os grupos foram subdivididos em dois (n=3), de acordo com o cimento utilizado e armazenados em estufa por 14 dias. Após esse período, 6 fatias obtidas de cada amostra (n=18) foram submetidas ao teste de push-out e avaliação do modo de falha. Os dados foram analisados utilizando o teste ANOVA 2-fatores seguido do teste de Tukey (p<0.05). Não foram encontradas diferenças estatísticas nas concentrações dos íons Ca, P, C e O e na razão Ca/ P entre as diferentes soluções nos três diferentes terços avaliados (p>0.05). Em relação à RU, não foram encontradas diferenças estatísticas nas amostras com diferentes soluções e mesmo cimento; e com mesmas soluções e diferentes cimentos. O modo de falha mais frequente foi a falha coesiva (56%), seguida da mista (26%) e adesiva (18%). O uso do EDTA, AC ou AD não influenciou na interface de união entre os cimentos AB e AJ e a dentina radicular.
Forma e número de aplicações do ácido clorídrico na perda de superfície e micromorfologia do esmalte bovino com lesão incipiente de cárie
2024 - MANNA, M.P.N.C.; PEREIRA, T.P.; IATAROLA, B.O.; VERTUAN, M.; MAGALHAES, A.C.; ZEZELL, D.M.; FRANCISCONI-DOS-RIOS, L.F.
Analisou-se a perda de superfície e a micromorfologia do esmalte bovino com lesão de mancha branca (LMB) condicionado com ácido clorídrico (HCl) a 15% conforme a forma de aplicação em 2 níveis (P: passiva; A: ativa) e o número de aplicações em 4 níveis (C: placebo - 120s; U: 1x HCl - 120s; D: 2x HCl - 120s + 120s; T: 3x HCl - 120s + 120s + 120s). Incisivos bovinos foram seccionados (3x3mm), planificados, polidos e analisados quanto à curvatura inicial e microdureza. Noventa e seis com curvatura ≤0,3 􀈝m foram aleatorizados, conforme a microdureza, em 8 grupos (n=12) e procedeu-se à simulação da LMB (tampão de acetato 50 mM, 64 horas, 37°C). Uma janela central (1x3mm) foi condicionada conforme as condições experimentais e analisada quanto à perda de superfície (perfilometria ótica) e micromorfologia (MEV). Aplicou-se ANOVA a 2 critérios e teste de Tukey para a perda de superfície, e teste qui-quadrado para verificar possível associação das condições experimentais com a frequência dos padrões de condicionamento do esmalte (􀄮=0,05). UP gerou perda de superfície média intermediária entre CP e CA, e DP e TP. As perdas das aplicações ativas foram significativamente maiores que as das passivas e aumentaram com o maior número de aplicações. A MEV demonstrou padrões tipo II e III de condicionamento, sendo o II mais frequente. Não houve associação entre o tratamento e o padrão encontrado. A forma e o número de aplicações do HCl a 15% geram diferentes perdas de superfície, todavia, não há associação com os diferentes padrões de condicionamento do esmalte. Destarte, há que se repensar principalmente as aplicações múltiplas e ativas do HCl a fim de se poupar estrutura dentária remanescente.

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