Cruz, María Laura (2021) Caracterización y simulación de activación neutrónica de microesferas vítreas con Y-90 / Characterization and neutron activation simulations of Y-90 containing glass microspheres. Maestría en Física Médica, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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Resumen en español
Según la Sociedad Americana contra el Cáncer, más de 800000 personas son diagnosticadas con cáncer de hígado cada año en todo el mundo. Además, es una de las principales causas de muerte por cáncer en todo el mundo, causando más de 700000 muertes cada año. Entre los posibles tratamientos para este tipo de cáncer, se encuentran el trasplante de hígado, cirugía para extirpar parte del hígado o radioembolización. Muchos pacientes con tumores malignos de hígado no son candidatos a la ablación del tumor, y las terapias sistémicas frecuentemente no son efectivas. Por lo tanto, la radioembolización (RE) es un tratamiento alternativo para estos pacientes. La radioembolización es muy similar a la quimioembolización pero mediante el uso de microesferas radiactivas en lugar de drogas de quimioterapia. Esta terapia es usada para tratar tumores primarios y metastásicos de hígado. Numerosos estudios demostraron que la radioembolización aumenta la esperanza de vida de las personas con cáncer de hígado, pero no cura la enfermedad en sí. Además, generalmente es bien tolerada por los pacientes. Las microesferas de vidrio con Y-90 suelen ser usadas en los procedimientos de radioembolización como el medio a través del cual se entrega una alta dosis de radiación al tumor. Estas han demostrado dar buenos resultados en la práctica y además, gracias a su excelente durabilidad química en el entorno biológico, no liberan trazas de Y-90 al medio, sea sangre o tumor, reduciendo la exposición a la radiación del personal de medicina nuclear y evitando la distribución de radioactividad a otros órganos sanos. En este trabajo, se presentan las microesferas de vidrio de aluminosilicato de itrio preparadas en el Departamento de Materiales Nucleares del CAB (Centro Atómico Bariloche) y su respectiva caracterización mediante SEM, EDS, XRF, microscopía óptica, ICP y un ensayo de durabilidad química. Se obtuvieron microesferas con una composición de 51.8 Y_2O_3 - 23.1 Al_2O_3 - 25.0 SiO_2 ( %wt) y con las siguientes características: alto grado de esferoidización, superficie lisa, sin deformaciones superficiales, composición homogénea, diámetro medio de 42 micrones y buena durabilidad química. Por otro lado, mediante el software Fispact-II, se realizaron simulaciones de activación neutrónica de estas microesferas. Teniendo en cuenta los requisitos de pureza radioquímica y radionucleica, se concluyó que sería factible obtener microesferas con valores de actividad suficientes en el reactor RA-6 (1660 Bq/esfera), si se pudiera irradiar por 13 días, no así en el reactor RA-10. Por último, a través del análisis de las distintas etapas de producción de las microesferas, se estimó el precio por dosis de microesferas, el cual resultó ser de USD 2014, considerando un margen de ganancia del 10 %.
Resumen en inglés
According to the American Cancer Society, more than 800000 people are diagnosed with liver cancer each year around the world. It is also one of the leading causes of cancer death worldwide, causing more than 700000 deaths each year. Possible treatments for this type of cancer include liver transplantation, surgery to remove part of the liver or radioembolization. Many patients with malignant liver tumors are not candidates for tumor ablation, and systemic therapies are often not effective. Therefore radioembolization (RE) is an alternative treatment for these patients. Radioembolization is very similar to chemoembolization but using radioactive microspheres instead of chemotherapy drugs. This therapy is used to treat both primary and metastatic liver tumors. Numerous studies have shown that radioembolization increases the life expectancy of people with liver cancer, but does not cure the disease itself. Furthermore, it is generally well tolerated by patients. Glass microspheres with Y-90 are often used in radioembolization procedures as the carriers through which a high dose of radiation is delivered to the tumor. These have shown to give good results in practice and thanks to their excellent chemical durability in the biological environment, they do not release traces of Y-90 into the medium, be it blood or tumor, reducing radiation exposure for nuclear medicine staff and avoiding the distribution of radioactivity to other healthy organs. In this work, we show yttrium aluminosilicate glass microspheres prepared at the Department of Nuclear Materials of the CAB (Centro Atómico Bariloche) and their respective characterization by SEM, EDS, XRF, Optical microscopy, ICP and a chemical durability essay. Microspheres were obtained with a composition of 51.8 Y_2O_3 - 23.1 Al_2O_3 - 25.0 SiO_2 (% wt) and with the following characteristics: high degree of spheroidization, smooth surface, no surface deformations, homogeneous composition, mean diameter of 42 microns and good chemical durability. On the other hand, using the Fispact-II software, neutron activation simulations of these microspheres were performed. Taking into account the requirements for radiochemical and radionuclide purity, it was concluded that it will be feasible to obtain microspheres with sufficient activity values in RA-6 reactor (1660 Bq/sphere), if it could be irradiated for 13 days, but not in RA-10 reactor. Finally, through the analysis of the different stages of production of the microspheres, the price per microsphere dose was estimated, which turned out to be USD 2014, considering a profit margin of 10%.
| Tipo de objeto: | Tesis (Maestría en Física Médica) |
|---|---|
| Palabras Clave: | Radioembolization; Radioembolización; Microspheres; Microesferas; Yttrium; Itrio; [Liver cancer; Cáncer hepático; Activation; Activación; Characterization; Caracterización] |
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| Materias: | Ingeniería > Ciencia de los materiales |
| Divisiones: | Gcia. de área de Aplicaciones de la tecnología nuclear > Gcia. de Investigación aplicada > Materiales nucleares > Aplicaciones médicas e industriales |
| Código ID: | 959 |
| Depositado Por: | Marisa G. Velazco Aldao |
| Depositado En: | 02 Aug 2021 13:55 |
| Última Modificación: | 02 Aug 2021 13:55 |
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