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Desenvolvimento de um sistema para aplicação e monitoramento online da terapia fotodinâmica de câncer de pele do tipo não melanoma via imagens de fluorescência da protoporfirina-IX no infravermelho próximo

Garcia, Marlon Rodrigues

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos 2019-10-17

Acesso online

  • Título:
    Desenvolvimento de um sistema para aplicação e monitoramento online da terapia fotodinâmica de câncer de pele do tipo não melanoma via imagens de fluorescência da protoporfirina-IX no infravermelho próximo
  • Autor: Garcia, Marlon Rodrigues
  • Orientador: Becker, Marcelo
  • Assuntos: Dosimetria; Terapia Fotodinâmica (Tfd); Infravermelho Próximo (Nir); Monitoramento; Teranóstico; Photodynamic Therapy (Pdt); Near Infra-Red (Nir); Monitoring; Dosimetry; Theranostic
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Descrição: O presente trabalho é dedicado ao desenvolvimento, caracterização e experimentação de um sistema capaz de realizar e monitorar a terapia fotodinâmica (TFD) de câncer de pele do tipo não melanoma, via imagens de fluorescência da protoporfirina-IX (PpIX). O monitoramento é realizado com a aquisição da fluorescência em torno de 700 nm, excitada pela própria iluminação de tratamento (633 nm), o que aumenta a penetração da luz no tecido, e simplifica a tecnologia. Utilizou-se um filtro óptico passa baixa para filtrar a excitação, e um passa banda para coletar a fluorescência. Quatro circuitos principais controlaram o sistema: de alimentação geral, de alimentação do laser, controle de temperatura, e circuito de fotodetecção. Juntamente com os circuitos, um computador portátil contendo um algoritmo escrito em LabVIEW (National Instruments, EUA) foi utilizado para se controlar o sistema: câmera digital, placa de aquisição, e espectrômetro (quando em uso). O sistema foi montado em uma caixa com 30 cm × 34 cm × 8 cm, contendo, também, uma ponta de prova que pode ser levada até ao paciente. Montado o sistema, o mesmo foi caracterizado para a medição da fluorescência da PpIX em um phantom feito para se mimetizar as propriedades ópticas da pele. Neste experimento, foi possível se obter uma alta linearidade, e uma considerável sensibilidade, sendo seu limite de detecção de aproximadamente 500 nM. Também realizou-se um estudo em modelo animal, com seis camundongos, nos quais foram induzidos tumores de células da linhagem carcinoma espinocelular. Para esse estudo, tratou-se os tumores com o presente equipamento, à uma irradiância de 50 mW/cm², durante 40 minutos. Durante o tratamento, imagens de fluorescência foram adquiridas utilizando-se o protótipo desenvolvido, e utilizando-se um equipamento comercial (Lince, MMOptics, Brasil) com excitação violeta (407 nm), para comparação. Obtendo-se as curvas de fotobranqueamento, foi possível se observar maiores valores de tempo de decaimento médio para a fluorescência excitada no vermelho (medida pelo protótipo), do que para a excitada pelo violeta (equipamento comercial). Esse resultado indica que a excitação vermelha pode penetrar regiões mais profundas, adquirindo informação de camadas mais internas do tumor. Para as imagens excitadas pelo violeta, foi possível se notar um rápido decaimento do sinal de fluorescência, de modo que, já na metade do tratamento, a fluorescência da lesão era menor do que no tecido saudável em redor. Para as imagens excitadas pelo vermelho, entretanto, até o final do tratamento a intensidade de fluorescência foi maior no interior da lesão, podendo-se, inclusive, delimitar a borda da lesão até na última imagem de fluorescência adquirida. Portanto, faz-se interessante a utilização desse sistema para o tratamento e monitoramento da TFD de lesões de pele, com potencial de quantificar o dano fotodinâmico, prever o resultado terapêutico, melhorar o entendimento da terapia, e permitir a aplicação de um protocolo customizado, que altera seus parâmetros para melhor atender as necessidades de cada lesão. Isso aumentaria as taxas de cura da TFD, possibilitando sua maior adesão entre os clínicos, como ferramenta padrão de tratamento de câncer de pele do tipo não melanoma.
  • DOI: 10.11606/T.18.2020.tde-13022020-121829
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos
  • Data de criação/publicação: 2019-10-17
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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