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OBJETIVO: O objetivo deste trabalho é o de estudar a otimização da qualidade da imagem fluoroscópica e a taxa de kerma no ar de entrada na superfície do paciente em procedimentos de radiologia intervencionista, utilizando-se de um objeto simulador adaptado para fluoroscopia. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi utilizado um objeto simulador desenvolvido para avaliação de imagens em radiologia convencional. O objeto simulador foi adaptado para fluoroscopia mediante incorporação de dois cateteres com diferentes espessuras, ambos utilizados em radiologia intervencionista. Os níveis de taxa de kerma no ar de entrada na superfície do paciente foram determinados utilizando-se este objeto simulador. RESULTADOS: A avaliação dos parâmetros técnicos para diversos modos de exposição de um equipamento fluoroscópico com digitalização de imagens permitiu estabelecer os indicadores de taxa de kerma no ar, que permitem a otimização da qualidade das imagens em procedimentos intervencionistas. A redução na taxa de kerma no ar de entrada na superfície do paciente pode chegar a 67%. CONCLUSÃO: A otimização da qualidade da imagem utilizando-se um objeto simulador possibilita reduzir a taxa de kerma no ar de entrada na superfície do paciente, sem perda considerável de informação diagnóstica. OBJECTIVE: The objective of the present study is to analyze the optimization of fluoroscopic image quality and patient entrance surface air kerma rate in interventional radiology procedures, utilizing a phantom adapted for fluoroscopy. MATERIALS AND METHODS: The authors utilized a phantom developed for evaluating conventional radiological images adapted for fluoroscopy through the addition of two catheters with different diameters, both of them utilized in interventional radiology. The patient entrance surface air kerma rate was determined with the aid of this phantom. RESULTS: The evaluation of technical parameters for different exposure modes of a digital fluoroscopic imaging system has allowed the determination of the air kerma rate, enabling the optimization of the image quality in interventional procedures. The decrease in the patient entrance surface air kerma rate may achieve 67%. CONCLUSION: The optimization of fluoroscopic image quality achieved with a phantom allows reducing the patient entrance surface air kerma with no significant loss of diagnostic performance.

OBJETIVO: O objetivo deste trabalho é o de estudar a otimização da qualidade da imagem fluoroscópica e a taxa de kerma no ar de entrada na superfície do paciente em procedimentos de radiologia intervencionista, utilizando-se de um objeto simulador adaptado para fluoroscopia. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi utilizado um objeto simulador desenvolvido para avaliação de imagens em radiologia convencional. O objeto simulador foi adaptado para fluoroscopia mediante incorporação de dois cateteres com diferentes espessuras, ambos utilizados em radiologia intervencionista. Os níveis de taxa de kerma no ar de entrada na superfície do paciente foram determinados utilizando-se este objeto simulador. RESULTADOS: A avaliação dos parâmetros técnicos para diversos modos de exposição de um equipamento fluoroscópico com digitalização de imagens permitiu estabelecer os indicadores de taxa de kerma no ar, que permitem a otimização da qualidade das imagens em procedimentos intervencionistas. A redução na taxa de kerma no ar de entrada na superfície do paciente pode chegar a 67%. CONCLUSÃO: A otimização da qualidade da imagem utilizando-se um objeto simulador possibilita reduzir a taxa de kerma no ar de entrada na superfície do paciente, sem perda considerável de informação diagnóstica.OBJECTIVE: The objective of the present study is to analyze the optimization of fluoroscopic image quality and patient entrance surface air kerma rate in interventional radiology procedures, utilizing a phantom adapted for fluoroscopy. MATERIALS AND METHODS: The authors utilized a phantom developed for evaluating conventional radiological images adapted for fluoroscopy through the addition of two catheters with different diameters, both of them utilized in interventional radiology. The patient entrance surface air kerma rate was determined with the aid of this phantom. RESULTS: The evaluation of technical parameters for different exposure modes of a digital fluoroscopic imaging system has allowed the determination of the air kerma rate, enabling the optimization of the image quality in interventional procedures. The decrease in the patient entrance surface air kerma rate may achieve 67%. CONCLUSION: The optimization of fluoroscopic image quality achieved with a phantom allows reducing the patient entrance surface air kerma with no significant loss of diagnostic performance.

OBJETIVO: Avaliação de condições dos equipamentos e dosimetria em setores de tomografia computadorizada utilizando protocolos de cabeça, abdome e coluna lombar em pacientes adultos (em três equipamentos distintos) e pediátricos com até um ano e meio de vida (em um dos equipamentos avaliados). MATERIAIS E MÉTODOS: Foram estimados o índice de dose em tomografia computadorizada e a dose média em cortes múltiplos, em exames com pacientes adultos, em três distintos equipamentos. Ainda foram estimadas as doses na superfície de entrada e as doses absorvidas em exame de cabeça para pacientes adultos e pediátricos em um dos equipamentos avaliados. RESULTADOS: Foram realizados testes de controle de qualidade, mecânicos, demonstrando que os equipamentos satisfazem as especificações de uso estabelecidas pelas normas vigentes. Os resultados da dosimetria mostraram que valores de dose média em cortes múltiplos excederam em até 109,0% os valores de níveis de referência, apresentando consideráveis variações entre os equipamentos avaliados neste estudo. As doses absorvidas obtidas com protocolos pediátricos são inferiores aos de pacientes adultos, apresentando redução de até 51,0% na tireoide. CONCLUSÃO: Neste estudo foram avaliadas as condições de operação de três equipamentos tomográficos, estabelecendo quais parâmetros devem ser trabalhados para a implantação de um programa de controle de qualidade nas instituições onde esta pesquisa foi desenvolvida.OBJECTIVE: Evaluation of equipment conditions and dosimetry in computed tomography services utilizing protocols for head, abdomen, and lumbar spine in adult patients (in three different units) and pediatric patients up to 18 months of age (in one of the units evaluated). MATERIALS AND METHODS: Computed tomography dose index and multiple-scan average dose were estimated in studies of adult patients with three different units. Additionally, entrance surface doses as well as absorbed dose were estimated in head studies for both adult and pediatric patients in a single computed tomography unit. RESULTS: Mechanical quality control tests were performed, demonstrating that computed tomography units comply with the equipment-use specifications established by the current standards. Dosimetry results have demonstrated that the multiple-scan average dose values were in excess of up to 109.0% the reference levels, presenting considerable variation amongst the computed tomography units evaluated in the present study. Absorbed doses obtained with pediatric protocols are lower than those with adult patients, presenting a reduction of up to 51.0% in the thyroid gland. CONCLUSION: The present study has analyzed the operational conditions of three computed tomography units, establishing which parameters should be set for the deployment of a quality control program in the institutions where this study was developed.

Submitted by Guilherme Lemeszenski (guilherme@nead.unesp.br) on 2013-08-22T18:48:20Z No. of bitstreams: 1 S0100-39842009000300010.pdf: 222417 bytes, checksum: 291c73f277f9c0544f35f2e041a7ebac (MD5) Made available in DSpace on 2013-08-22T18:48:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 S0100-39842009000300010.pdf: 222417 bytes, checksum: 291c73f277f9c0544f35f2e041a7ebac (MD5) Previous issue date: 2009-06-01 Made available in DSpace on 2013-09-30T18:17:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 S0100-39842009000300010.pdf: 222417 bytes, checksum: 291c73f277f9c0544f35f2e041a7ebac (MD5) S0100-39842009000300010.pdf.txt: 32147 bytes, checksum: eebfdbf7a7e13ebd7bf3ee7534f71d31 (MD5) Previous issue date: 2009-06-01 Submitted by Vitor Silverio Rodrigues (vitorsrodrigues@reitoria.unesp.br) on 2014-05-20T13:33:34Z No. of bitstreams: 2 S0100-39842009000300010.pdf: 222417 bytes, checksum: 291c73f277f9c0544f35f2e041a7ebac (MD5) S0100-39842009000300010.pdf.txt: 32147 bytes, checksum: eebfdbf7a7e13ebd7bf3ee7534f71d31 (MD5) Made available in DSpace on 2014-05-20T13:33:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 S0100-39842009000300010.pdf: 222417 bytes, checksum: 291c73f277f9c0544f35f2e041a7ebac (MD5) S0100-39842009000300010.pdf.txt: 32147 bytes, checksum: eebfdbf7a7e13ebd7bf3ee7534f71d31 (MD5) Previous issue date: 2009-06-01 OBJETIVO: Avaliação de condições dos equipamentos e dosimetria em setores de tomografia computadorizada utilizando protocolos de cabeça, abdome e coluna lombar em pacientes adultos (em três equipamentos distintos) e pediátricos com até um ano e meio de vida (em um dos equipamentos avaliados). MATERIAIS E MÉTODOS: Foram estimados o índice de dose em tomografia computadorizada e a dose média em cortes múltiplos, em exames com pacientes adultos, em três distintos equipamentos. Ainda foram estimadas as doses na superfície de entrada e as doses absorvidas em exame de cabeça para pacientes adultos e pediátricos em um dos equipamentos avaliados. RESULTADOS: Foram realizados testes de controle de qualidade, mecânicos, demonstrando que os equipamentos satisfazem as especificações de uso estabelecidas pelas normas vigentes. Os resultados da dosimetria mostraram que valores de dose média em cortes múltiplos excederam em até 109,0% os valores de níveis de referência, apresentando consideráveis variações entre os equipamentos avaliados neste estudo. As doses absorvidas obtidas com protocolos pediátricos são inferiores aos de pacientes adultos, apresentando redução de até 51,0% na tireoide. CONCLUSÃO: Neste estudo foram avaliadas as condições de operação de três equipamentos tomográficos, estabelecendo quais parâmetros devem ser trabalhados para a implantação de um programa de controle de qualidade nas instituições onde esta pesquisa foi desenvolvida. OBJECTIVE: Evaluation of equipment conditions and dosimetry in computed tomography services utilizing protocols for head, abdomen, and lumbar spine in adult patients (in three different units) and pediatric patients up to 18 months of age (in one of the units evaluated). MATERIALS and METHODS: Computed tomography dose index and multiple-scan average dose were estimated in studies of adult patients with three different units. Additionally, entrance surface doses as well as absorbed dose were estimated in head studies for both adult and pediatric patients in a single computed tomography unit. RESULTS: Mechanical quality control tests were performed, demonstrating that computed tomography units comply with the equipment-use specifications established by the current standards. Dosimetry results have demonstrated that the multiple-scan average dose values were in excess of up to 109.0% the reference levels, presenting considerable variation amongst the computed tomography units evaluated in the present study. Absorbed doses obtained with pediatric protocols are lower than those with adult patients, presenting a reduction of up to 51.0% in the thyroid gland. CONCLUSION: The present study has analyzed the operational conditions of three computed tomography units, establishing which parameters should be set for the deployment of a quality control program in the institutions where this study was developed. Universidade Estadual Paulista Faculdade de Medicina de Botucatu Centro Brasileiro e Pesquisas Físicas Universidade de São Paulo Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto Hospital das Clínicas Universidade Estadual Paulista Faculdade de Medicina de Botucatu Hospital das Clínicas Universidade Estadual Paulista Instituto de Biociências de Botucatu Universidade Estadual Paulista Faculdade de Medicina de Botucatu Universidade Estadual Paulista Faculdade de Medicina de Botucatu Hospital das Clínicas Universidade Estadual Paulista Instituto de Biociências de Botucatu

Ionizing radiation (IR) imposes risks to human health and the environment. IR at low doses and low dose rates has the potency to initiate carcinogenesis. Genotoxic environmental agents such as IR trigger a cascade of signal transduction pathways for cellular protection. In this study, using cDNA microarray technique, we monitored the gene expression profiles in lymphocytes derived from radiation-exposed individuals (radiation workers). Physical dosimetry records on these patients indicated that the absorbed dose ranged from 0.696 to 39.088 mSv. Gene expression analysis revealed statistically significant transcriptional changes in a total of 78 genes (21 up-regulated and 57 down-regulated) involved in several biological processes such as ubiquitin cycle (UHRF2 and PIAS1), DNA repair (LIG3, XPA, ERCC5, RAD52, DCLRE1C), cell cycle regulation/proliferation (RHOA, CABLES2, TGFB2, IL16), and stress response (GSTP1, PPP2R5A, DUSP22). Some of the genes that showed altered expression profiles in this study can be used as biomarkers for monitoring the chronic low level exposure in humans. Additionally, alterations in gene expression patterns observed in chronically exposed radiation workers reinforces the need for defining the effective radiation dose that causes immediate genetic damage as well as the long-term effects on genomic instability, including cancer.

OBJETIVO: Este trabalho tem como objetivo a otimização de imagens mamográficas, com consideráveis reduções de doses. MATERIAIS E MÉTODOS: Neste estudo o feixe de raios-X foi calibrado para cada tensão (kVp), de modo a determinar a melhor combinação de kVp e mAs que irá proporcionar uma densidade ótica (DO) em torno de 1.0 acima da base mais véu do filme utilizado. RESULTADOS: Serão discutidas questões sobre os métodos empregados para a seleção de parâmetros de exposição do feixe de raios-X, seleção da melhor imagem utilizando o método de avaliação gradativa visual, comparações entre as doses e carga do tubo (kVp × mAs) proporcionadas pelas técnicas determinadas neste estudo e pelas utilizadas na rotina clínica do Serviço de Diagnóstico por Imagem do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Botucatu. Neste estudo foram obtidas imagens radiográficas de mama de excelente qualidade, com redução de dose e carga de tubo, respectivamente, de 36,8% e 46,2%, quando comparadas com a técnica utilizada pela rotina clínica da instituição. CONCLUSÃO: Esta pesquisa vem contribuir com a otimização da relação risco-benefício para o paciente e custo-benefício para a instituição.OBJECTIVE: The aim of this study is the optimization of mammographic images with a considerable radiation dose reduction. MATERIALS AND METHODS: In the present study the X-ray beam was calibrated for each tension (kVp), aiming at determining the best combination between kVp and mAs, resulting in optical densities of about 1.0 above the base-plus-fog density. RESULTS: This study will bring into question the methods for X-ray beam calibration, the choice of the best image by means of visual grading analysis, comparisons between doses and tube load (kVp × mAs) delivered by the techniques described in this study and by those adopted in the clinical routine at Service of Diagnostic Imaging of Faculdade de Medicina de Botucatu Clinics Hospital, Botucatu, SP, Brazil. Excellent breast radiographic images have been obtained with doses and tube loads reduction of respectively 36.8% and 46.2% in comparison to those employed in our institutions' clinical routine. CONCLUSION: This study is a contribution to the optimization of the risk-benefit ratio for patients and cost-benefit ratio for the institution.

The literature suggests that environmental contamination is common during labeled aerosol inhalation procedures in nuclear medicine. We have tested an adherent mask to prevent environmental contamination in 70 procedures. Two groups of patients were evaluated. Group 1 (60 inhalation cases in which the mask was used) presented no environmental contamination in 95% of the procedures (means of 553 dpm and 596 dpm before and after inhalation, p0.05, mean of the differences before/after inhalation 6.95, SD = 21.2 dpm) and the only 3 cases in which contamination did occur concerned bearded men; Group 2 (10 inhalation cases in which the mask was not used) showed large increases of environmental radioactive levels in 70% of the procedures (means of 601 dpm and 2,756 dpm before and after inhalation, p0.05, mean of the differences 3,066, SD = 2,98 dpm). We conclude that such a mask is very helpful in avoiding environmental contamination during radioaerosol inhalation procedures.

Para avaliar os efeitos da gastrectomia segmentar do corpo associada à vagotomia gástrica proximal (GS + VGP), sobre a vascularização arterial da curvatura menor do estômago, foram utilizados 24 cães distribuídos em dois grupos de 12 animais, com as seguintes denominações: Grupo I, animais submetidos à laparotomia e manipulação gástrica; Grupo II, animais submetidos à GS + VGP. Em cada grupo, metade dos animais foi sacrificada no terceiro, metade no oitavo dia pós- operatório. No dia do sacrifício, procedeu-se à injeção de mistura de bário-gelatina, na vascularização arterial do estômago. A seguir, o estômago foi removido do animal, fixado em solução de formol, aberto pela curvatura maior e radiografado com técnica padronizada. A intensidade da vascularização da curvatura menor do estômago foi determinada por microdensitometria e morfometria. Pela microdensitometria, foram determinados os valores de densidade óptica, convertidos em equivalentes de milímetros de alumínio, da imagem radiográfica da curvatura menor do estômago. Com base nesses resultados, verificou-se que os valores médios de densidade óptica do grupo II foram significativamente maiores do que o grupo I (p0,05). Embora a execução da GS + VGP implique desvascularização da curvatura menor do estômago, observou-se aumento da intensidade da vascularização arterial desta curvatura nos animais do grupo II, conseqüente à dilatação das arteríolas da camada submucosa. In order to evaluate the possible effects determined by combined body segmental gastrectomy and proximal gastric vagotomy on the arterial vascularization of the lesser curvature of the stomach, twenty-four dogs. weighing 10 to 20 kg, were divided into two groups of 12 animals each: Group 1, animals were submitted to laparotomy and gastric manipulation for 30 minutes; Group II, animals were submitted to segmental gastrectomy with proximal gastric vagotomy. In each group, six animals were sacrificed on the third postoperative day and six on the eighth postoperative day. Neither death nor other postoperative complications occurred. On the sacrifice day barium-gelatin contrast was injected into the arterial vascularization of the stomach, which was then removed from the animal, opened along the greater curvature, fixed in formalin and submitted to radiographs. The intensity of the vascularization of the lesser curvature of the stomach was determined by microdensitometric and molphometric study. By means of microdensitometry. values of the optical densities were determined of the radiograph image of the lesser curvature of the stomach. Considering the microspectrophotometry principies. the values of the optical densities converted in aluminum equivalent were directly proportional to the intensity of vascularization of the gastric lesser curvature. The analysis of the obtained microdensitometry data revealed mean values of optical densities significantly more intense in group 11, when compared to group 1 (p0.05). Therefore. it was found an increased intensity of the arterial vascularization of the lesser. The increased vascularization was consequence of arteriole dilatation of the submucosal layer.

Radiation can cause damage to the inner ear, from a simple hearing loss all the way to profound deafness. Amifostine is a cytoprotective substance extensively used during radio-chemotherapy for malignant tumors. AIM: the objective of the present investigation was to establish the antioxidant and radioprotective effects of amifostine on the organ of Corti of albino guinea pigs irradiated in the head and neck region. MATERIALS AND METHODS: An experimental study conducted on four groups of guinea pigs were used; One group received only amifostine, one group was submitted to a single dose of 350 cGy and the other two were similarly irradiated but received amifostine doses of 100 or 200 mg/kg. All animals were slaughtered 30 days after the experiment, their bullae were removed and the damaged outer hair cells were counted. RESULT: The extent of injury was lower in the outer hair cells of the two groups treated with amifostine compared to the group that was only irradiated. There was no difference between the group treated with 100 and 200 mg/kg of amifostine. The group that received only amifostine had no cochlear damage. CONCLUSION: Amifostine is an effective cytoprotective substance in the Organ of Corti of irradiated guinea pigs. A radiação pode causar lesão na orelha interna podendo provocar surdez sensório-neural e inclusive levar à anacusia. A amifostina é uma substância citoprotetora seletiva de tecidos sadios, amplamente utilizada durante a radio e quimioterapia de tumores malignos. OBJETIVO: O objetivo deste estudo experimental foi verificar se existe efeito antioxidante e radioprotetor da amifostina no órgão de Corti de cobaias albinas irradiadas em região de cabeça e pescoço. MATERIAL E MÉTODO: O estudo realizado envolveu quatro grupos de animais: um grupo foi submetido à irradiação em dose única de 350cGy. Dois grupos receberam a mesma dose de radiação, porém receberam doses de 100 e 200mg/kg de amifostina, 30 minutos antes da irradiação. Um grupo recebeu apenas amifostina, na dose de 200mg/Kg. Todas as cobaias foram sacrificadas 30 dias após o experimento e suas bulas retiradas para estudo em microscópio de varredura. RESULTADO: O grau de lesão das células ciliadas externas foi menor nos dois grupos que receberam a amifostina que no grupo apenas irradiado. Não foi encontrada diferença de proteção entre os grupos que receberam doses de 100 e 200mg/kg de amifostina. Não houve lesão no grupo que recebeu apenas amifostina. CONCLUSÃO: Amifostina mostrou ser um radioprotetor do órgão de Corti de cobaias albinas irradiadas.

Submitted by Guilherme Lemeszenski (guilherme@nead.unesp.br) on 2013-08-22T18:48:20Z No. of bitstreams: 1 S0100-39842006000500010.pdf: 170660 bytes, checksum: b653bb943dafddfd5b44a5c991fc1462 (MD5) Made available in DSpace on 2013-08-22T18:48:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 S0100-39842006000500010.pdf: 170660 bytes, checksum: b653bb943dafddfd5b44a5c991fc1462 (MD5) Previous issue date: 2006-10-01 Made available in DSpace on 2013-09-30T18:19:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 S0100-39842006000500010.pdf: 170660 bytes, checksum: b653bb943dafddfd5b44a5c991fc1462 (MD5) S0100-39842006000500010.pdf.txt: 19460 bytes, checksum: ab15af9dff2c9e242fc0ec4b050d972e (MD5) Previous issue date: 2006-10-01 Submitted by Vitor Silverio Rodrigues (vitorsrodrigues@reitoria.unesp.br) on 2014-05-20T13:34:38Z No. of bitstreams: 2 S0100-39842006000500010.pdf: 170660 bytes, checksum: b653bb943dafddfd5b44a5c991fc1462 (MD5) S0100-39842006000500010.pdf.txt: 19460 bytes, checksum: ab15af9dff2c9e242fc0ec4b050d972e (MD5) Made available in DSpace on 2014-05-20T13:34:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 S0100-39842006000500010.pdf: 170660 bytes, checksum: b653bb943dafddfd5b44a5c991fc1462 (MD5) S0100-39842006000500010.pdf.txt: 19460 bytes, checksum: ab15af9dff2c9e242fc0ec4b050d972e (MD5) Previous issue date: 2006-10-01 Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) OBJETIVO: Este trabalho tem como objetivo a otimização de imagens mamográficas, com consideráveis reduções de doses. MATERIAIS E MÉTODOS: Neste estudo o feixe de raios-X foi calibrado para cada tensão (kVp), de modo a determinar a melhor combinação de kVp e mAs que irá proporcionar uma densidade ótica (DO) em torno de 1.0 acima da base mais véu do filme utilizado. RESULTADOS: Serão discutidas questões sobre os métodos empregados para a seleção de parâmetros de exposição do feixe de raios-X, seleção da melhor imagem utilizando o método de avaliação gradativa visual, comparações entre as doses e carga do tubo (kVp × mAs) proporcionadas pelas técnicas determinadas neste estudo e pelas utilizadas na rotina clínica do Serviço de Diagnóstico por Imagem do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Botucatu. Neste estudo foram obtidas imagens radiográficas de mama de excelente qualidade, com redução de dose e carga de tubo, respectivamente, de 36,8% e 46,2%, quando comparadas com a técnica utilizada pela rotina clínica da instituição. CONCLUSÃO: Esta pesquisa vem contribuir com a otimização da relação risco-benefício para o paciente e custo-benefício para a instituição. OBJECTIVE: The aim of this study is the optimization of mammographic images with a considerable radiation dose reduction. MATERIALS and METHODS: In the present study the X-ray beam was calibrated for each tension (kVp), aiming at determining the best combination between kVp and mAs, resulting in optical densities of about 1.0 above the base-plus-fog density. RESULTS: This study will bring into question the methods for X-ray beam calibration, the choice of the best image by means of visual grading analysis, comparisons between doses and tube load (kVp × mAs) delivered by the techniques described in this study and by those adopted in the clinical routine at Service of Diagnostic Imaging of Faculdade de Medicina de Botucatu Clinics Hospital, Botucatu, SP, Brazil. Excellent breast radiographic images have been obtained with doses and tube loads reduction of respectively 36.8% and 46.2% in comparison to those employed in our institutions' clinical routine. CONCLUSION: This study is a contribution to the optimization of the risk-benefit ratio for patients and cost-benefit ratio for the institution. Unesp Faculdade de Medicina de Botucatu Departamento de Doenças Tropicais e Diagnóstico por Imagem Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas Universidade de São Paulo Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras da Ribeirão Preto Unesp Faculdade de Medicina de Botucatu Departamento de Doenças Tropicais e Diagnóstico por Imagem

Using stable materials capable of mimicking any soft tissues of the human body--quantitatively with respect to speed of sound, density, and attenuation coefficient and semiquantitatively with respect to scatter--we have constructed a torso section phantom containing simulated bowel gas, kidney, kidney fat pad, liver, tumor, cyst, bony structures, and resolution fibers. Simple geometries and precise knowledge of ultrasonic properties allow artifacts to be produced and explained with great confidence. Artifacts due to refraction and reflection are particularly dramatic. Phantoms such as this should be useful as stage one phantoms for training ultrasonographers. Such phantoms should also be of use to those who are doing research in ultrasonic image processing. This might involve, for example, recognizing image artifacts and reducing their effect in the formation of the image.

The spectral response of several Wisconsin Mammographic kVp cassettes was measured under various diagnostic conditions. The response for both unfiltered and externally filtered x-ray beams from tungsten and molybdenum target tubes with different tube voltage ripple was studied for single phase x-ray units. The response for a three phase generator with a molybdenum target tube was also measured. The maximum difference between these experimental response curves and the manufacturer's cassette calibration curve was 3.5 kVp for cassettes with Cu + Al step wedges and 6.0 kVp for cassettes with Cu + Ni step wedges under these widely different spectral conditions. The average difference between the experimental results and the manufacturer's calibration was +2 kVp for Cu + Al step wedge cassettes and +/- 3.5 kVp for Cu + Ni cassettes. kVp measurements were made with an NBS calibrated voltage divider.

Utilizando o Interferômetro Fabry-Perot desenvolveu-se um novo método interferométrico capaz de detectar variações de comprimento com precisão da ordem de angstroms. Aplicando o referido método determinou-se alguns coeficientes piezoelétricos através do efeito piezoelétrico inverso. A grandeza dos coeficientes em 10-12m/V encontrados foram: em osso d12 = 0,05; d13 = 0,07; d14 = 0,23, em colágeno (osso descalcificado) d13 = 0,15; d14 = 0,98 e finalmente em colágeno nativo (tendão de Aquilles) d13 = 0,17 ; d14 = 1,75 Utilizing a \"Fabry-Perto Interferometer\" a new interferometric method has been developed, capable of detecting lenght variations with a precision of a few Angstrons. Determinations mande by this method of the inverse piezoelectric effect , show the following results in 10-12m/V: for bone d12 = 0,05; d13 = 0,07; d14 = 0,23, collagen (decalcified bone) d13 = 0,15; d14 = 0,98 and for native collagen (Achilles tendon) d13 = 0,17 ; d14 = 1,75.

Despite individual quality assurance (QA) being recommended for complex techniques in radiotherapy (RT) treatment, the possibility of errors in dose delivery during therapeutic application has been verified. Therefore, it is fundamentally important to conduct in vivo QA during treatment. This work presents an in vivo transmission quality control methodology, using radiochromic film (RCF) coupled to the linear accelerator (linac) accessory holder. This QA methodology compares the dose distribution measured by the film in the linac accessory holder with the dose distribution expected by the treatment planning software. The calculated dose distribution is obtained in the coronal and central plane of a phantom with the same dimensions of the acrylic support used for positioning the film but in a source‐to‐detector distance (SDD) of 100 cm, as a result of transferring the IMRT plan in question with all the fields positioned with the gantry vertically, that is, perpendicular to the phantom. To validate this procedure, first of all a Monte Carlo simulation using PENELOPE code was done to evaluate the differences between the dose distributions measured by the film in a SDD of 56.8 cm and 100 cm. After that, several simple dose distribution tests were evaluated using the proposed methodology, and finally a study using IMRT treatments was done. In the Monte Carlo simulation, the mean percentage of points approved in the gamma function comparing the dose distribution acquired in the two SDDs were 99.92%±0.14%. In the simple dose distribution tests, the mean percentage of points approved in the gamma function were 99.85%±0.26% and the mean percentage differences in the normalization point doses were −1.41%. The transmission methodology was approved in 24 of 25 IMRT test irradiations. Based on these results, it can be concluded that the proposed methodology using RCFs can be applied for in vivo QA in RT treatments. PACS number: 87.55.Qr, 87.55.km, 87.55.N‐

In this report we describe an improvement upon the design by Stanton and Lightfoot for a simple photographic null method to determine the kVp of a diagnostic region x‐ray source. The new version has two primary advantages over the Ardran and Crooks design in that it is both simpler and less expensive to produce.

O presente trabalho trata de uma metodologia para adaptação de técnicas radiográficas entre diferentes aparelhos de Raios-X, para que os mesmos operem de maneira coordenada em exames radiográficos, produzindo um mesmo padrão de imagem no final do processo. Também sistematiza procedimentos de controle de qualidade das grandezas tensão elétrica, camada semi-redutora, rendimento e fator Bucky. Para tanto, além da utilização de fantomas simuladores de órgãos, é utilizado um sistema computacional que engendra funções de ajuste referentes a cada grandeza em cada aparelho de Raios-X avaliado. Foram produzidas imagens radiográficas de crânio e pelve com alta qualidade, que após passarem por avaliações subjetiva e quantitativa, comprovaram a eficiência da pesquisa. Com a metodologia proposta é possível reduzir a taxa de repetição de exames, em um serviço de radiodiagnóstico, decorrente das diferenças entre os equipamentos de Raios-X existentes . The present work is about a methodology for adaptation of technical radiographics among different machines of Ray-X, so that the same ones operate of way coordinate in exams radiographics, producing a same image pattern in the end of the process. It also systematizes procedures of control of quality of the greatness electric tension, half value layer, output and factor Bucky. For so much, besides the use of phantoms simulators of organs, it is used a system of computer that engenders referring adjustment functions to each greatness in each machine of Ray-X appraised. Images cranium radiographics and pelvis were produced with high quality, that after they go by subjective and quantitative evaluations, they checked the efficiency of the research. With the methodology proposal it is possible to reduce the rate of repetition of exams, in a radiodiagnosis service, due to the differences among the equipments of Ray-X existent.

A necessidade de estimar a dose efetiva de radiação recebida pelos pacientes em exames de tomografia computadorizada (TC) é muito discutida atualmente devido ao fato de que este exame está entre aqueles que mais depositam dose em pacientes submetidos a exames radiológicos. O objetivo deste trabalho foi implementar um método de estimativa de dose efetiva em exames de TC baseado em evidências bem estabelecidas e em informações contidas nas imagens. Após dosimetria realizada no equipamento de TC, mapeamento dos protocolos e definição dos fatores de correção a serem utilizados, uma rotina de processamento dos dados foi criada para conversão da informação do cabeçalho DICOM da imagem radiológica em dose efetiva estimada, de modo que as informações levantadas poderão ser disponibilizadas, em registro no sistema de informação de radiologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo - HCFMRP/USP, aos médicos e profissionais de saúde envolvidos. Computed tomography scan is the procedure that most deposits radiation dose in patients undergoing radiologic examinations. That is the reason why the need to record the dose received is currently discussed. The aim of this study was to implement an method to estimate effective dose received in CT scans based on well-established evidences and information contained in images. After performing dosimetry in CT equipment, mapped protocols and define correction factors, a data processing routine was created for conversion of DICOM header information in estimated effective dose, so that the information raised could be avalable in Hospital\'s radiology information system for doctors and health professionals involved.

A termo-luminescência tornou-se um fenômeno muito difundido, principalmente em pesquisas com cristais e, o fato de no Brasil existir inúmeros cristais naturais com possibilidades de serem aproveitados como um dosimetro termo-luminescente , caso específico da fluorita (8) verde, é que motivou a realização de um estudo comparativo de minerais, tais como: ametista; calcita; calamina; espodumênio; feldspato; rutilo e diferentes tipos de turmalina. Para que um material termoluminescente (TL) seja utilizado como dosimetro termoluminescente (TLD) de alta precisão, com o objetivo de permitir uma maior segurança na detecção da radiação, deve apresentar alguns parâmetros mensuráveis que variem com a energia absorvida. Após o estudo comparativo e a conseqüente avaliação das características termoluminescentes dos minerais estudados, foi possível concluir, de um modo geral, que todos os minerais se mostraram sensíveis às exposições com radiação gama, na faixa de 10-3C/Kg a 1C/Kg (3,88 R a 3,88 x 103 R). Deve-se porém, salientar que os cristais de feldspato branco e róseo, turmalinas rosa e verde mostraram-se mais adequados como detetores de radiação pois além de boa sensibilidade, apresentaram baixo decaimento da intensidade TL após às exposições, linearidade na faixa de exposição utilizada, baixa sensibilidade a luz ambiente e curvas de emissão TL com picos na faixa de temperatura de 180&#176C a 230&#176C. Assim sendo, evidenciou-se os quatro melhores minerais entre os doze estudados e, não exclui-se os oito minerais restantes de pesquisas futuras Thermoluminescence has become a commonly employed technique principally in the research of crystals, and the fact that there exists in Brazil an abundance of natural crystals, such as Green Fluorite (8), that may be used as thermoluminescent dosimeters hás motivated the present comparative study of the following minerals: Amethyst, Calcite, Calamine, Spodumene, Fedspar, Rutile, and various types of Tourmaline. For a thermoluminescent material to be useful as a thermoluminescent dosimeter (TLD) of adequate precision and sensitivity, it must possess some measurable parameter which varies linearly with the absorbed radiation energy. After a comparative study and analysis of the thermoluminescent characteristics of these minerals, it was possible to conclude that in a general way all were sensitive to gamma Ray expositions in the range of 10-3 to 1 coulomb/Kg (3,9 to 3900 Roentgen). However, it should be pointed out that the White and Pink Feldspars and the Pink and Green Tourmalines were demonstrably superior as detectors of radiation. Besides displaying a high sensitivity, there is little decay of the thermoluminescent intensity, low sensitivity to ambient light, good linearity within the range studied, and easily accessible thermoluminescent emission curves with peaks between 180&#176C and 230&#176C. In addition to these four favorable cases, another eight minerals deserve more detailed future studies

Apesar da introdução do controle da qualidade individual nas técnicas complexas de tratamentos, tem-se comprovado que, mesmo assim, é possível a ocorrência de erros na aplicação da dose no momento da aplicação. No entanto, ainda não estão bem estabelecidas as ferramentas de redundância a fim de controlar a dose no momento da terapêutica, além do que, as técnicas mais modernas de tratamento radioterápico desenvolvem as aplicações com feixes rotacionais e os dosímetros tradicionalmente utilizados em controle da qualidade oferecem limitações angulares. Assim, este trabalho vem contribuir para o desenvolvimento de uma metodologia de controle da qualidade de transmissão in vivo utilizando filmes radiocrômicos acoplados ao cabeçote do acelerador linear, durante aplicações radioterápicas nas técnicas de tratamento conformacional e IMRT. A metodologia de controle da qualidade desenvolvida neste trabalho baseia-se na obtenção da distribuição de dose in vivo de tratamentos radioterápicos com um filme radiocrômico EBT2 posicionado em um suporte acrílico, semelhante a uma bandeja, a uma distância fonte-superfície de 56,8 cm, acoplado ao acessório holder do acelerador linear durante a aplicação de todo o tratamento teleterápico. Posteriormente, foi realizada uma análise gama para comparação da distribuição de dose medida pelo filme com a esperada pelo sistema de planejamento, obtida no plano coronal e central de um objeto simulador, com dimensões semelhantes ao suporte acrílico, posicionado à distância de 100 cm, como resultado da transferência do plano em questão. Com os resultados encontrados na seção conformacional, avaliando tanto a simulação Monte Carlo quanto as irradiações, pode-se concluir que a diferença entre a distribuição de dose do sistema de planejamento, na distância foco detector de 100 cm, e do filme, na distância de 56,8 cm, é diminuta e, desta forma, é viável criar uma metodologia para verificação dosimétrica de transmissão utilizando o filme radiocrômico acoplado ao cabeçote do acelerador. O controle da qualidade proposto na técnica de IMRT concordou com o esperado em 24 das 25 situações testadas, apresentando apenas um resultado diferente, ou seja, uma concordância de 96% com o esperado. As avaliações in vivo concordaram com 98% dos controles avaliados. Desta forma, pode-se concluir que a metodologia proposta neste trabalho é factível para o controle da qualidade de transmissão in vivo, em tratamentos radioterápicos que usam a técnica de tratamento conformacional e IMRT e, como ela não oferece dificuldades para o deslocamento angular do gantry, ela poderá ser aplicada em técnicas teleterápicas mais modernas. Even with the introduction of the individual quality control in the complex techniques of radiation therapy treatments, the occurrence of errors in the release of the dose at the time of application is possible. However, in order to monitor the dose at the time of therapy, redundancy tools are not yet well established, Besides that, the most modern techniques of radiation treatment use rotational beams to deliver the desired dose distributions and the dosimeters traditionally used in quality control of radiation therapy suffer angular limitations. In this way, this work aims to contribute to the development of a methodology of transmission quality control in vivo presenting a dose control technique using radiochromic film coupled to the headstock linear accelerator for radiotherapy applications to monitor conformational techniques and IMRT treatment. The quality control methodology developed in this work is based on obtaining the in vivo dose distribution of radiotherapy treatments with a radiochromic film EBT2, positioned on an acrylic stand, similar to a tray at a source-surface distance of 56.8 cm, coupled to the linear accelerator accessory holder during application of any treatment. It was subsequently performed a gama analysis for comparison of the dose distribution measured by the film with the expected dose distribution by the treatment planning system. The expected dose distribution was obtained in the coronal and central plane of a phantom, with similar dimensions to the acrylic stand and positioned on a source-surface distance of 100 cm as a result of the transfer of the plan in question. Based on the results presented in the conformational section, evaluating both, Monte Carlo simulation and irradiation results, it can be concluded that the difference between the distribution of the dose planning system, focus distance 100 cm detector, and the film, on distance of 56.8 cm, are small, and in this way it is feasible to create a methodology for dosimetry verification using radiochromic film coupled to the head of the accelerator. The proposed quality control in IMRT technique agreed with expected in 24 simulations of the 25 situations tested, showing only one different result, i.e., there was a 96% concordance with the expected. In this way, it can be concluded that the methodology proposed in this work is feasible for the in vivo quality control of radiation therapy treatments that use the conformational and IMRT treatment techniques, and also can be applied to the most modern radiotherapy techniques since, it does not offer difficulties with the angular displacement of the gantry.

O controle da qualidade é uma prática essencial em radioterapia para se garantir que a dose prescrita seja realmente entregue ao paciente. Essa etapa da radioterapia é fundamental para o sucesso do tratamento, pois sem executá -lo o paciente pode ser subdosado ou sobredosado sem que o físico médico possa estimar o erro estabelecido entre a dose prescrita e dose recebida. Dentre os métodos para o controle da qualidade em radioterapia, as dosimetrias in vivo permitem determinar as doses recebidas pelo paciente durante o tratamento. Diferentes técnicas podem ser utilizadas em dosimetria in vivo, sendo uma das mais comuns a dosimetria por transmissão, que compreende a comparação entre os sinais de um dado dosímetro posicionado na entrada e na saída do paciente , nas condições de irradiação. Desta forma, o conhecimento dos espectros incidente e transmitido pelo paciente podem ser utilizados tanto para o cálculo das doses em profundidade no paciente quanto para a correção de resposta de dosímetros em dosimetrias in vivo por transmissão. O método Monte Carlo pode ser utilizado para reproduzir diversas situações desejadas em radioterapia, que pode ser tanto, em controle da qualidade como, em tratamentos, por ser uma ferramenta acurada e sem restrições físicas e financeiras. Esse trabalho se propõe a determinar a perturbação sofrida pelo feixe primário ao atravessar objetos simuladores por meio da determinação da fluência energética e da energia depositada em diferentes condições de irradiação, através do método Monte Carlo. Neste trabalho foi desenvolvida uma quantidade de situações utilizando-se o código PENELOPE para possibilitar a análise do comportamento de fluências energéticas e energias depositadas. Os parâmetros clínicos que sofreram variação para a analise foram a espessura do objeto simulador, o tamanho de campo e a distância fonte-superfície (DFS). Os resultados deste trabalho mostram que a dependência em relação a cada parâmetro clínico é diferente, como é o caso da DFS, que influência mais na resposta do que o tamanho de campo, por exemplo. Portanto, esse trabalho pode ser uma ferramenta para trabalhos posteriores no estabelecimento de protocolos de relação entre fluência e dose, bem como, de armazenamento ou aplicação de dose em pacientes. Quality control is an essential practice in radiation oncology in order to ensure that the prescribed dose is delivered to the patient. This step of radiation therapy is very important to successful treatment, because without it the patient may receive bellow dose or over dose without the physical doctor can estimate the error established between the prescribed dose and dose received. One of the methods for quality control in radiotherapy, the in vivo dosimetry let you determine the doses received by the patient during the treatment. Different techniques can be used in vivo dosimetry, being one of the most common dosimetry for transmission, which includes the comparison of the signs of a dosimeter placed on the entrance and exit of patient irradiation conditions. In this way, the knowledge of incident spectra and transmitted by the patient can be used for both the calculation of doses in depth in the patient as to the dosimeter response in vivo dosimetry for transmission. The Monte Carlo method can be used to make a variety of situations you want in radiotherapy, and may be as much in quality as in control treatments for being a tool accurately and without physical and financial constraints. This work aims to determine the disturbance suffered by primary beam across objects simulators through determination of energy flow and energy deposited in different irradiation conditions through the Monte Carlo method. This work was developed a number of situations using the PENELOPE code to enable the analysis of the behavior of energy deposited energies and skills. The clinical parameters that have suffered the assess variation ranges were the thickness of the object Simulator, the field size and source surface distance (SSD). The results show that the dependence on each clinical parameter is different, as is the case of DFS, which most influence on response than the field size, for example. Therefore, this work can be a tool for further work on the establishment of relationship between fluency and protocols, as well as dose, dose storage in patients.

Quando se utiliza feixes de radiação ionizante de fótons e elétrons com altas energias, a região mais perto da superfície do paciente, região de não-equilíbrio, pode ter o comportamento das doses absorvidas comprometido devido a vários fatores como a presença de materiais auxiliares na radioterapia, exemplo o \"bolus\" (para superficializar a dose absorvida) e materiais imobilizadores como a máscara termoplástica. Dependendo da significância da incerteza no valor da dose absorvida, medidas devem ser tomadas para que esta seja mais próxima possível daquela prescrita. O objetivo desse trabalho é o de avaliar a capacidade do FXG para medidas de dose absorvida na região de não-equilíbrio e o comportamento dessas. Os objetivos específicos foram: (1) o de avaliar e comparar os (µ/?) experimentais e simulados (X-COM e GEANT-4) para diversos materiais, incluindo o FXG, (2) avaliar a influência da máscara termoplástica na dose absorvida prescrita e (3) determinar o ponto de equilíbrio eletrônico, R100, em função das energias dos feixes de fótons e elétrons para diversos materiais. Dos resultados obtidos tem-se que o (µ/?) relativo ao FXG é próximo daquele do tecido mole (TM), o material da máscara influencia a distribuição da dose absorvida na região de não-equilíbrio e os valores obtidos experimentalmente e por simulação MathLab® e PENELOPE® , indicam equivalência entre os materiais da câmara de ionização (CI) e Água, diferentes da equivalência do FXG eTM. Esse último resultado corrobora aquele obtido no experimento para determinação do (µ/?) , levando a concluir a adequabilidade do FXG para medidas na região de não-equilíbrio. When one uses high energies photons and electrons ionizing radiations beam, the region closer to the surface of the patient, non-equilibrium region, can obtain the absorbed dose behavior compromised due to several factors such as the presence of auxiliary materials in radiotherapy, like the \"bolus\" (used to superficialize the absorbed dose) and immobilizing material as the thermoplastic mask. Depending on the significance of the uncertainty in the dose absorbed value, measurements must be taken in order the measured value be as close as possible to that prescribed. The aim of this paper is to evaluate the ability of FXG for the measurements of the absorbed dose in the region of non-equilibrium and their behavior. The specific object ives are: (1) to evaluate and compare the µ/? experimental and simulated (X-COM and GEANT-4) for various materials, including the FXG; (2) to evaluate the influence of the therm oplastic mask in the prescribed absorbed dose, and (3) to determine the equilibrium electronic point, R100, depending on the photon and electron beam energies for various materials. The results present that the FXG µ/? is close to that of the soft tissue (TM); the mask material influences the absorbed dose distribution in the non-equilibrium region, and the values obtained experimentally and also through MatLab® and Penelope® simulation indicate equivalence between the materials of ionization chamber (IC) a nd water, different from the equivalence between the FXG and TM. This last result corroborates the obtained one in the experiment for the µ/? determination, suggesting the adequacy of FXG for measurements in the non-equilibrium region.

Os receptores de imagem radiográfica digitais estão gradualmente substituindo os sistemas tela-filme em radiodiagnóstico. Atualmente a radiografia computadori- zada (CR - Computed Radiography) é a modalidade digital mais comum em muitos serviços de radiodiagnostico. E baseada na utilização de fósforos foto estimuláveis, que também são conhecidos como fósforo de armazenamento. Quando sistemas tela-filme são utilizados como receptores de imagem, uma dose de radiação inadvertidamente alta no paciente irá resultar em um filme escuro, que fornece feedback imediato para o técnico em radiologia quanto aos fatores de técnica utilizados e a dose relativa. No entanto, quando receptores de imagem digitais são usados, uma dose alta no paciente pode produzir imagens excelentes o que resulta em uma tendência de se utilizar doses mais elevadas do que o necessário. A adequada justificação e otimização dos procedimentos exige o conhecimento dos valores típicos de dose em pacientes em um determinado serviço de radiodiagnóstico. O termo índice de exposição refere-se à dose absorvida na placa fósforo. Após a leitura da imagem com um sistema de laser o histograma dos sinais é computado e o índice de exposição é determinado com base nos valores dos pixels (picture elements) usando uma relação logarítmica. Os fabricantes dos sistemas de CR oferecem os índices de exposição como um salvaguarda contra doses altas, mas a base para os valores recomendados não é clara. Além disso, os índices de exposição não estão diretamente relacionados com a dose no paciente. O objetivo deste trabalho foi estabelecer um método indireto para calcular os valores de dose de entrada em pacientes submetidos a exames diagnósticos em sistemas de raios X com CR com base no índice de exposição. The receptors of digital radiography image are gradually substituting the screen-film systems in radiodiagnostic. Currently, computed radiography is the most common method in many radiography services. It is based in the application of photostimulable phosphorus, that are also known as phosphorus storage. When screen-film systems are utilized as image receptors, an inadvertently high dose of radiation in the patient will result in a dark film screen, that inputs immediate feedback to the radiology technician as to the technical factors utilized and the relative dose. However, when digital image receptors are used, a high dose in the patient can produce excelent images which re-sult in a tendency of using higher doses than necessary. The adequate extenuation and optimization of the procedures demand the knowledge of the characteristic dose values in patients in a determined radiodiagnostic service. The term exposure index refers to the absorbed dose in the phosphorus plate. Following the image reading with a laser system the histogram of signs is computed and the exposure index is determi-ned in the basis of picture elements using a logarithmic relationship. The manufacturer of the systems of pixels offer the exposure indexes as a safeguard against high doses, but the basis for the recommended values are not clear. Moreover, the exposure indexes are not directly related to the dose in patients. The aim of this work was to establish an indirect method to estimate the values of entrance doses in patients who have undergone diagnostic exams in X ray systems with computed radiography based on exposure indexes. The values of entrance doses obtained were compared with the values also obtained indirectly based in the measurements of the X ray tubes output.

Neste trabalho, foram desenvolvidos modelos semianalíticos para estudar os parâmetros de qualidade da imagem (contraste objeto, SC, e razão contraste-ruído, CNR) e a dose glandular normalizada (DgN ) em mamografia convencional e digital. As características de 161 amostras de tecidos mamários (coeficiente de atenuação linear e densidade) e os espectros de raios X mamográficos foram determinados experimentalmente, visando construir uma base de dados consistente destas grandezas para serem utilizadas nos modelos. Os coeficientes de atenuação linear foram determinados utilizando um feixe de raios X polienergético e um detector de Si(Li), e as densidades foram medidas utilizando o método da pesagem hidrostática. Os espectros de raios X de um equipamento industrial, que simula as qualidades de radiação de mamografia, foram medidos utilizando detectores de Si(Li), CdTe e SDD. A resposta de cada detector foi determinada por simulação Monte Carlo (MC). Os modelos semianalíticos desenvolvidos neste trabalho permitem calcular a deposição de energia na mama e no receptor de imagem, e foram utilizados para estudar o SC, a CNR e a DgN, para diferentes tipos de mama (espessura e glandularidade) e características do espectro incidente (combinação ânodo/filtro, potencial do tubo e camada semirredutora), bem como permitem avaliar a figura de mérito (FOM) em mamografia convencional e digital. Os resultados de coeficiente de atenuação e densidade para os diferentes grupos de tecidos mamários, mostram que os tecidos normais fibroglandulares e neoplásicos possuem características similares, enquanto tecidos normais adiposos apresentam menores valores destas grandezas. Os espectros medidos com cada detector, e devidamente corrigidos por suas respostas, mostram que os três tipos de detectores podem ser usados para determinar espectros mamográficos. Com base nos resultados de SC e CNR, foram estimados limites de detecção de nódulos em mamografia convencional e digital, que se mostraram similares entre si. Os resultados de SC, CNR e DgN obtidos também destacam a importância da escolha do modelo da mama e da base de dados de coeficiente de atenuação e espectros de raios X utilizados, uma vez que estes são responsáveis por uma grande variação nas grandezas estudadas. Além disso, os resultados de FOM mostram que, para mamas finas, a combinação Mo/Mo, tradicionalmente utilizada, apresenta o melhor desempenho, enquanto as combinações W/Rh e W/Ag são as mais indicadas para mamas espessas. Para mamas de espessuras médias, a melhor combinação depende da técnica utilizada (convencional ou digital). Finalmente, verificou-se que os modelos semianalíticos desenvolvidos permitem a obtenção de resultados de forma prática e rápida, com valores similares aos obtidos por simulação MC. Desta forma, estes modelos permitirão estudos futuros a respeito da otimização da mamografia, para outros tipos de mama e condições de irradiação. In this work, semianalytical models were developed to study the image quality parameters (subject contrast, SC, and contrast-to-noise ratio, CNR) and the normalized average glandular dose (DgN) in conventional and digital mammography. The characteristics of 161 breast tissue samples (linear attenuation coefficient and density), and the mammographic x-ray spectra were determined experimentally, aiming to establish a consistent experimental database of these quantities to be used in the models. The linear attenuation coefficients were determined using a polyenergetic x-ray beam and a Si(Li) detector, and the densities were measured using the buoyancy method. The x-ray spectra from an industrial equipment, which reproduces the mammographic qualities, were measured using Si(Li), CdTe and SDD detectors. The responses of the detectors were determined using Monte Carlo (MC) simulation. The semianalytical models developed in this work allow computing the energy deposited in the breast and in the image receptor, and they were employed to study the SC, CNR and DgN, for different types of breast (thickness and glandularity) and incident x-ray spectra (anode/filter combination, tube potential and half-value layer). These models also allow evaluating the figure of merit (FOM) for conventional and digital mammography. The results of attenuation coefficient and density for the tissues analyzed show similar characteristics for the normal fibroglandular and neoplasic breast tissues, while the adipose tissue presents lower values of these quantities. From the x-ray spectra obtained using each detector, and corrected by their respective responses, it is observed that the three types of detectors can be used to determine mammographic spectra. Detection limits for nodules were estimated from the results of SC and CNR, and they were similar for both cases. The results of SC, CNR and DgN also show the importance of the choice of the breast model, and of the database of attenuation coefficient of breast tissues and x-ray spectra, since they largely influence the studied quantities. Besides, the results for FOM show that, for thin breasts, the Mo/Mo spectrum exhibits the better performance, while the W/Rh and W/Ag spectra are recommended for thicker breasts. For average thickness breasts, the more indicated spectra depend on the employed technique (conventional or digital). Finally, it was verified that the semianalytical models developed in this work provided results in a fast and simple way, with a good agreement with those obtained by using MC simulation. Therefore, these models allow further studies, regarding optimization of mammography, for other breast characteristics and irradiation parameters.

A acurácia e precisão exigida nas novas técnicas radioterápicas é bastante elevada, como no caso da Radioterapia com Intensidade Modulada (IMRT). Desta forma, o tamanho dos dosímetros a serem utilizados nas medidas experimentais é um fator crítico. Além disso, a ausência de equilíbrio eletrônico lateral e a existência de intensos gradientes de dose no campo apresentam um desafio na determinação da dose administrada no tumor. Alguns dos dosímetro utilizados atualmente não apresentam resolução espacial ou sensibilidade condizentes com os requisitos das dosimetrias clínicas nessas técnicas radioterápicas. A dosimetria por Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR), utilizando o aminoácido L-alanina como dosímetro, é um método amplamente aceito de dosimetria para medições de altas doses de radiação. O objetivo desta tese foi aprofundar o desenvolvimento da dosimetria por EPR, como um método competitivo para aplicações na radioterapia, que preencha os requisitos de precisão e acurácia e comparar medidas realizadas com os minidosímetros de L-alanina/ EPR com outras técnicas e algoritmos estudados. A nova metodologia dos minidosímetros com 95% L-alanina e 5% PoliVinil Álcool (PVA) de 1 mm de diâmetro e 3 mm de altura com massa 3,5 mg a 4,0 mg., foi utilizadas para medições de porcentagem de dose profunda (PDP) e perfis de campo de irradiação em objetos simuladores físicos (objetos simuladores não homogêneos) irradiados com a técnica da radioterapia. Os objetos simuladores não homogêneos foram construídos com materiais equivalentes que simulam o tecido mole, pulmão, osso e outras estruturas do corpo humano como o titânio, que é utilizado em próteses. Os objetos simuladores foram irradiados com fótons de energia máxima de 6 MeV do acelerador linear Siemens Primus com uma dose de 20 Gy aproximadamente. Os resultados obtidos experimentalmente com os minidosímetros de L-alanina foram comparados com outros procedimentos e técnicas já validadas como, por exemplo, o filme, o sistema de planejamento do tratamento (SPT) e a simulação Monte Carlo com o código PENELOPE-2008, que possibilitou a comparação de dados experimentais com dados obtidos pelo sistema de planejamento, e análise do comportamento das doses na interface de diversos materiais equivalentes a tecidos. As curvas de porcentagem de dose profunda (PDP) simuladas com o PENELOPE foram validadas pelas PDPs do setor de Radioterapia do HCFMRP-USP e utilizadas como padrão dosimétrico para nosso estudo. A menor diferença percentual entre a dose absorvida no caso simulado comparado ao experimental foi de 0,12%, e a maior de 7,2%. O material de maior absorção de dose foi o Titânio com um fator de atenuação de 40,43%. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram que o sistema dosimétrico utilizando EPR com minidosímetros de 95% L-alanina e 5% PVA apresentam grande potencial na determinação de dose nas aplicações das novas técnicas de Radioterapia de pequenos campos. The accuracy and precision required in new radiation techniques is quite high, as is the case of Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT). Thus, the size of the dosimeters to be used in experimental measurements is critical. Moreover, the absence of lateral electronic equilibrium and the existence of intense dose gradients in the field present a challenge in determining the dose in the tumor. Some of the dosimeter used nowadays do not have spatial resolution or sensitivity consistent with the requirements of clinical dosimetry in these radiation techniques. The Electron Paramagnetic Resonance (EPR) dosimetry using the amino acid L-alanine as a dosimeter is a widely accepted method of dosimetric measurements of high-dose radiation. The goal of this thesis was to deepen the development of EPR dosimetry as a competitive method for applications in radiotherapy, fulfilling the requirements of precision and accuracy and compare measurements performed with L-alanine / EPR minidosimeters with other techniques and algorithms investigated. The new methodology of minidosimeters with 95% L-alanine and 5% polyvinyl alcohol (PVA), of 1 mm in diameter and 3 mm in height and with a mass 3.5 mg to 4.0 mg, was used for measurements of percentage depth dose (PDD) and field profiles in phantoms (inhomogeneous phantoms) irradiated with radiotherapy technique. The inhomogeneous phantoms were constructed with materials that simulate the soft tissue, lung, bone and other structures of the human body such as titanium, which is used in prostheses. The phantoms were irradiated with photons of 6 MeV maximum energy from a Siemens Primus linear accelerator with a dose of approximately 20 Gy. The results obtained experimentally with the L-alanine minidosimeters were compared with other procedures and techniques already validated such as, for example, film, treatment planning system (TPS) and Monte Carlo simulation with the code PENELOPE-2008, which allowed data comparison with the treatment planning system and an analysis of doses in the interface of different materials equivalent to the tissues. The curves of percentage depth dose (PDP) simulated with PENELOPE were validated with data from the Sector of Radiotherapy of HCFMRP-USP and were used as a dosimetric standard in this study. The lowest difference between simulated and experimental doses was 0.12% and the higher was 7.2%. The material with larger absorption was the Titanium with an attenuation factor of 40.43%. The present results demonstrate that the dosimetric system using EPR minidosimeters with 95% L-alanine and 5% PVA has a great potential in determining the dose from small fields new techniques in radiotherapy.

Os avanços nas técnicas de tratamento com radiação ionizante estão gerando distribuições de dose muito complexas que precisam ser verificadas antes da aplicação do tratamento no paciente. Diversos dosímetros já foram propostos para esta verificação, mas o que vem apresentando os melhores resultados são os géis poliméricos que permitem a visualização tridimensional da dose. Neste trabalho desenvolvemos um gel dosimétrico do tipo MAGIC com componentes nacionais, para baratear o custo e assim, facilitar a sua aplicação na rotina clínica. Nós adicionamos formaldeído ao gel para aumentar seu ponto de fusão e facilitar seu manuseio em temperatura ambiente. A avaliação das doses foi feita através da relaxometria em imagens de ressonância magnética nuclear (IRMN). Foi encontrada uma resposta linear para dose de até 15Gy e uma dependência energética significativa para feixes de baixa energia (kVp), enquanto que para alta energia (MV) a dependência encontrada foi pequena. A variação da resposta do dosímetro em função da taxa de dose da irradiação foi menor que 5% nas taxas de 100 a 600cGy/min. A adição de formaldeído não eliminou a dependência da resposta do dosímetro para variações na temperatura durante a aquisição das IRMN, já a integridade da distribuição de dose se manteve inalterada por um período de três meses na irradiação de um campo blindado ao meio. Medidas tridimensionais de distribuição de dose foram realizadas para dois planos de radioterapia com intensidade modulada de feixe o primeiro em um acelerador linear e o segundo em um equipamento de tomoterapia, grande semelhança entre a sobreposição das isodoses e dos perfis de dose das imagens medidas com o gel e esperadas pelo sistema de planejamento (TPS) foi encontrada. A avaliação realmente tridimensional foi feita com os histogramas dose-volume (DVH), sendo que uma sobreposição entre os DVHs calculados para o volume planejado e os esperados pelo TPS foi encontrada nos dois planejamentos. Por tudo o que foi estudado, pode-se concluir que a modificação realizada no gel MAGIC resultou em um dosímetro de fácil manuseio que pode ser aplicado para medidas tridimensionais. Advances in the treatment techniques with ionizing radiation are resulting in complex dose distributions that need to be verified before the application of the treatment in the patient. Several dosimeters have been suggested for this application, but polymeric gel dosimeters are presenting the best results so far, since they allow three dimensional dose visualization, are tissue equivalent, don\'t have dependence with angular distribution of the incident radiation and have a high spatial resolution. In this work a polymeric gel dosimeter with national components, to reduce de costs and facilitate its introduction in the clinical practice was developed. Formaldehyde was added to the gel formulation to increase its melting temperature and facilitate its use in typical room temperatures found in our country. Dose response analysis was done using nuclear magnetic resonance relaxometry. All the dosimetric characterization was done. We found a linear dose-response curve for doses until 15Gy and significant energy dependence for low energy beams (kVp), but for high energy beams (MV) this dependence is smaller. The response variation when varying the dose rate of irradiation was smaller than 5% in the dose rate range of clinical use in teletherapy (100-600cGy/min). The addition of formaldehyde did not eliminate the dosimeter dependence with variation of the scanning temperature; the integrity of dose distribution was unaltered at least for a tree month period of time in a half beam irradiation phantom. Tri-dimensional dose distributions were measured in two radiotherapy systems using intensity modulated beams, the first one in a linear accelerator and the second in a tomotherapy machine. A high similarity was found between the overlapping of isodoses and dose profiles of the dose distribution measured with the gel and expected by the treatment planning. The real tri- dimensional analysis was done with dose-volume histograms (DVH) and the DVHs measured for the planning volume and expected by the treatment planning were in good agreement. Our results show that the modification done in the gel formulation resulted in a dosimeter easy to handle and feasible for tri-dimensional measurements.

Os equipamentos de radiação X, por estarem ligados à rede elétrica, podem apresentar flutuações na intensidade de seus feixes de radiação. Essas variações na intensidade, podem, por sua vez, modificar a taxa de kerma no ar produzida por este feixe de radiação. Em um laboratório de calibração de instrumentos, onde são realizadas calibrações de diversos equipamentos detectores de radiação, utilizados principalmente em clínicas ou hospitais, essa possível variação na intensidade do feixe de radiação pode causar um erro na determinação da dose absorvida. As câmaras de ionização monitoras são utilizadas para verificar a constância da intensidade de feixes de radiação, e fornecer uma correção para possíveis oscilações. Neste trabalho foram projetadas, construídas e caracterizadas câmaras de ionização monitoras para feixes de radiação X. As câmaras de ionização desenvolvidas possuem formato inovador, anelar, com eletrodos de alumínio ou de grafite. Essas câmaras de ionização anelares apresentam a vantagem de não interferirem no feixe direto de radiação. Foi ainda construída uma câmara de ionização com volume duplo e eletrodos de grafite, similar à câmara de ionização monitora comercial utilizada no Laboratório de Calibração de Instrumentos do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares. Essas câmaras de ionização foram testadas em diversos feixes de radiação padronizados e seus desempenhos foram comparados aos de câmaras de ionização comerciais. Os resultados obtidos mostram que duas dentre as quatro câmaras de ionização desenvolvidas apresentaram desempenho comparável ao das câmaras de ionização comerciais testadas. Além de apresentarem bons resultados, as câmaras de ionização desenvolvidas foram feitas artesanalmente e utilizando materiais de baixo custo, que são facilmente encontrados no mercado. X radiation equipment may show fluctuations in the radiation beam intensity, as they are connected to the power net. These intensity variations can, in turn, modify the air kerma rate produced by this radiation beam. In a calibration laboratory, where radiation detectors (from clinics and hospital services) are calibrated, variations in the radiation beam intensity may cause an error in the absorbed dose determination. The monitor ionization chambers are used to verify the radiation beam intensity constancy, and to provide a correction for possible fluctuations. In this work, monitor ionization chambers for X radiation beams were designed, assembled and characterized. The developed ionization chambers have an innovative design, ring-shaped, with aluminium or graphite electrodes. These ring-shaped ionization chambers have the advantage of not interfering in the direct radiation beams. A double-volume ionization chamber with graphite electrodes was also developed. This ionization chamber is similar to the commercial monitor ionization chamber used in the Calibration Laboratory of the Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares. All developed ionization chambers were tested in several standardized radiation beams and their performances were compared with those of commercial ionization chambers. The results show that two of the four ionization chambers developed showed performance comparable to that of the commercial ionization chambers tested. Besides presenting good results, the ionization chambers were designed and manufactured using low cost materials, which are easily found on the Brazilian market.

Neste trabalho, medidas microdosimétricas foram realizadas usando um contador proporcional equivalente à tecido - TEPC. com uma cavidade esférica de diâmetro de 1.27 cm. O TEPC foi preenchido com gás propane puro, C3HS, à pressão de 5,6 kPa (42 Torr), que é equivalente a 1,3 μm em diâmetro de unidade de densidade do tecido. O instrumento de medida microdosimétrica foi irradiado com radiação de nêutrons rápidos do reator de pequisa do Nuclear Science Center da Texas A&M University, em College Station,-Texas. Os feixes de nêutrons rápidos foram emitidos com três diferentes valores de potência. 0,5, 1,0, e 2,0 kVV, durante 1 hora para alto ganho e o mesmo tempo para baixo ganho, totalizando 2 horas para cada potência, com 0,0083 Gy/min de taxa de dose. O neutron foi filtrado usando o sistema de irradiação de néutrons rápidos fortemente nitrados (FNIS). do Nuclear Science Center, para obter uma redução da contaminação da radiação de neutron por radiação gama e assim obter espectros microdosimetricos de neutrons como, distribuição de freqüência de energia lineal e distribuição de dose de energia lineal, com boa precisão, e outras grandezas como, freqüência média de energia lineal, dose média de energia lineal, dose absorvida, dose equivalente e fator de qualidade médio de neutron rápido. Os resultados obtidos foram satisfatórios, com os espectros microdosimetricos de nêutrons mostrando uma contaminação de radiação gama abaixo de 5 %, especialmente para distribuição de dose de energia lineal. Os resultados obtidos neste trabalho foram comparados com outros da literatura científica, que usaram outros procedimentos para a redução da contaminação do neutron por radiação gama. estando em concordância com eles. In this work, microdosimetric measurements were performed using a Wall-less Tissue Equivalent Proportional Counter - TEPC was filled with spherical cavity with an inner diameter of 1.27 cm. The TEPC was tilled with pure propane gas, C3H8 at 5.6 kPa (42 Torr) pressure, which is equi\\alent to 1.3μm in diameter of unit density tissue. The microdosimetric measurement device was irradiated with fast neutron radiation from Texas A&M University Nuclear Science Center research reactor, in College Station, Texas. The fast neutron beams were emitted with three different power values, 0.5, 1.0 and 2.0 kW. during Ih for both high gain and low gain, totalizing two hours for each power with 0.0083 Gy/min of dose rate. The neutron was filtered using the heavily filtered fast neutron irradiation s\\stem (FNIS). from Nuclear Science Center, to obtain a decrease of neutron radiation contamination by gamma ray and so, to gain the neutron microdosimetric spectra as. frequency distribution of lineal energy, dose distribution of lineal energy with good precision, and another quantities as frequency-mean of lineal energy, dose- mean of lineal energy, absorbed dose, equivalent dose and average quality factor of fast neutron. The obtained results were satisfactory, with the neutron microdosimetric spectra showing a gamma ray contamination under 5 %, especially to dose distribution of lineal energy. The results obtained in this work were in agreement when compared with another results from scientific literature, which used another procedure to reduce the neutron contamination by gamma ray.

Tanto em Medicina Nuclear como em outras aplicações científicas as ferramentas para cálculos dosimétricos são de suma importância para atender os princípios básicos de proteção radiológica. Este trabalho desenvolve o manequim matemático da mulher brasileira, para ser usado como base em cálculos das Frações Absorvidas Específicas (FAEs) nos órgãos do corpo e no esqueleto, em virtude dos objetivos com relação à diagnose ou à terapia em Medicina Nuclear. O manequim ora desenvolvido é similar, na forma, ao manequim de Snyder tornando-o mais realístico para as condições antropomórficas da mulher brasileira. Para isso, utilizou-se o formalismo do método Monte Carlo, através do código computacional ALGAM-97®. Como contribuição aos objetivos deste trabalho, foi desenvolvido e implementado o sistema computacional cFAE – consulta Fração Absorvida Específica, que se torna mais versátil para a consulta do usuário pesquisador. A interface de diálogo com o operador foi projetada seguindo a atual tendência de utilização de uma linguagem orientada para o evento. Essa interface permite que o usuário navegue através dos manequins referência, escolha o órgão fonte, a energia desejada e receba as respostas num diálogo eficiente e intuitivo. O sistema fornece, além dos dados referentes à mulher brasileira, também aqueles referentes ao modelo de Snyder e ao modelo do homem brasileiro. O sistema possibilita não apenas introduzir os dados individuais para as FAEs dos três manequins, mas também a comparação entre eles. Tools for dosimetric calculations are of the utmost importance for the basic principles of radiological protection, not only in nuclear medicine, but also in other scientific calculations. In this work a mathematical model of the Brazilian woman is developed in order to be used as a basis for calculations of Specific Absorbed Fractions (SAFs) in internal organs and in the skeleton, in accord with the objectives of diagnosis or therapy in nuclear medicine. The model developed here is similar in form to that of Snyder, but modified to be more relevant to the case of the Brazilian woman. To do this, the formalism of the Monte Carlo method was used by means of the ALGAM- 97® computational code. As a contribution to the objectives of this thesis, we developed the computational system cSAF – consultation for Specific Absorbed Fractions (cFAE from Portuguese acronym) - which furnishes several “look-up" facilities for the research user. The dialogue interface with the operator was planned following current practices in the utilization of event-oriented languages. This interface permits the user to navigate by means of the reference models, choose the source organ, the energy desired, and receive an answer through an efficient and intuitive dialogue. The system furnishes, in addition to the data referring to the Brazilian woman, data referring to the model of Snyder and to the model of the Brazilian man. The system makes available not only individual data to the SAFs of the three models, but also a comparison among them.

O presente trabalho tem como objetivo principal à otimização do processo de leitura de idade óssea. Os diversos métodos existentes consistem na análise da maturidade esquelética, baseada nos detalhes dos ossos da mão e do punho. O método mais eficaz é o proposto por Tanner&Whitehouse TW, o qual, gera resultados cerca de cinco vezes mais precisos que o método utilizado freqüentemente, devido à simplicidade dos processos de leitura, proposto por Grelish&Pyle GP. Entretanto, o método TW não é utilizado atualmente no Hospital das Clinicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto HCFMRP, pois apresenta alto grau de complexidade. Assim, um programa computacional foi desenvolvido para auxiliar nos processos exigidos, com o intuito de viabilizar a implementação do referido método para promover as leituras de idade óssea do HCFMRP. Com esse objetivo, foi desenvolvido um sistema óptico-digitalizador de imagens radiográficas. Assim sendo, utilizando o sistema as imagens são capturadas pelo computador diretamente do negatoscópio, o qual permite realizar ajustes nas imagens adquiridas. A qualidade das imagens radiográficas de extremidades é de fundamental importância. Associada à redução da dose de radiação exposta, principalmente, por se tratar de pacientes jovens, os quais, são mais vulneráveis aos efeitos nocivos causados pela radiação ionizante. Entretanto, há necessidade de se garantir a qualidade na produção de imagens em equipamentos de raios-X, assim como, otimizar a técnica radiográfica visando evitar erros nos diagnósticos devido à formação de imagens de má qualidade. Contudo, a determinação da idade óssea de um paciente é de grande importância para alguns diagnósticos, principalmente em pediatria. As imagens produzidas têm mostrado uma melhoria sensível em sua qualidade, permitindo a visibilização de maiores detalhes, incorporadas a uma diminuição significativa na dose de exposição, ao redor de 20%. O custo sistema de digitalização de imagens utilizado neste trabalho é aproximadamente cinco vezes menor que existente no HCFMRP, mantendo a qualidade das imagens. A automatização dos processos, pelo programa computacional, dinamiza o método TW, bem como, não interfere no valor da idade óssea lida. Conseqüentemente, produz maior rapidez e segurança em diagnósticos com base na leitura de idade óssea, pois 19% das leituras comparadas apresentam erros que comprometem este tipo de informação para o diagnóstico. The present work has as main objective to the otimization of the process of reading of bony age. The several existent methods consist of the analysis of the skeletal maturity, based on the details of the bones of the hand and of the fist. The most effective method is it proposed by Tanner&Whitehouse TW, which, it generates results about more precise five times than the method frequently used, due to the simplicity of the reading processes, proposed by Grelish&Pyle GP. However, the method TW is not used now in the Hospital of the Clinics of Ribeirão Preto HCRP, because it presents high complexity degree. Thus, a software was developed to aid in the demanded processes, seeking to implement of the referred method to promote the readings of bony age of HCRP. With that I objectify, a system was developed optical-digitizer of X-ray film images. Like this being, using the system the images is captured directly by the computer of the negatoscopy, which allows accomplishing fittings in the acquired images. The quality of the X-ray film images of extremities is of fundamental importance. Associated to the reduction of the exposed dose radiation, mainly, for being of young patients, the ones that, they are more vulnerable to the sick caused by the radiation. However, there is need to guarantee the quality in the production of images in equipments of ray-X, following the approaches demanded by the competent organs, as well as, to standardize the image technical seeking to avoid possible mistakes in the diagnoses due to images of bad quality. Thus, the determination of the bony age of a patient one is of great importance for some diagnoses, mainly in pediatrics. The produced images have been showing a sensitive improvement in its quality, allowing see more details, incorporated to a significant decrease in the exhibition dose, around 20%. The cost of digitizer equipment is five times cheaper than the utilized in HCRP, keeping the same quality of images. The automation of the processes, of way software, becomes the method TW most dynamic, interfere less in the results of reading of bone age. Consequently, it produces larger fast and safety in diagnoses with base in the reading of bony age, because 19% of the reads shows errors.

Desenvolveu-se um sistema termoluminescente especial, para operar a partir da temperatura do nitrogênio líquido, que permite, ainda, a obtenção do espectro de emissão termoluminescente da amostra. Com o uso deste sistema, estudou-se a termoluminescência do LiF:Mg,Ti (TLD-100), irradiado a 77 K, desde a temperatura de irradiação até 315K. Neste intervalo de temperaturas foram determinados sete picos de emissão termoluminescente em 139, 153, 194, 240, 260, 283 e 300K. Através de experiências de variação do tratamento térmico da amostra, linearidade, fototransferência e destruição óptica, o pico de emissão termoluminescente em 139K foi associado a centros de buracos Vk, enquanto que os demais a armadilhas de elétrons. Os sete picos de emissão termoluminescente emitem em três comprimentos de onda, 270, 300 e 420nm, sendo que a banda de emissão em 270nm é a mais intensa no caso dos picos de emissão termoluminescente em 139 e 153K, sobressaindo-se as bandas de emissão em 300 e 420nm para os demais picos de emissão termoluminescente. A banda de emissão em 270nm foi associada a centros de recombinação para buracos liberados dos centros Vk, centros estes diferentes daqueles, normalmente, associados à banda de emissão em 420nm. Quanto à banda de emissão em 300nm, esta foi associada à interação entre elétrons e centros Vk. Verificou-se que os picos de emissão termoluminescente em 139, 153, 194 e 260K obedecem à cinética de primeira ordem. As energias de ativação determinadas para estes picos foram, respectivamente, 0,26, 0,29, 0,49 e 0,82eV. A special thermoluminescent system was deve1oped. It is able to operate right from liquid nitrogen temperature and also permits the determination of the sample thermoluminescent emission spectrum. Using this system, the thermoluminescence displayed by 77K irradiated LiF:Mg,Ti (TLD-100), from the irradiation temperature to 315 K, was studied. In this temperature range seven glow peaks, at 139, 153, 194, 240, 260, 283 and 300 K, were determined. Based upon different annealing procedures, linearity, phototransference and optical bleaching experiments, the glow peak at 139 K was related to Vk hole centres, while the remaining glow peaks were associated to electron traps. The seven glow peaks emit at three wavelengths, namely, 270, 300 and 420 nm. The emission band at 270 nm is the most intense in the case of glow peaks at 139 and 153 K. For the remaining glow peaks, the emission bands at 300 and 420 nm are the most important ones. The emission band at 270 nm was related to the recombination of Vk holes at recombination centres other than those ones, normally, associated to the emission band at 420 nm. The emission band at 300 nm was related to the recombination of electrons and Vk centres. It was verified that the glow peaks at 139, 153, 194 and 260 K obey the first order kinetics. For these glow peaks, the determined activation energies were, respectively, 0,26, 0,29, 0,49 and 0,82 eV.

Introdução: A Radioterapia é frequentemente utilizada no tratamento do câncer, seja como uma modalidade simples ou em combinação com outras modalidades, tais como a cirurgia e a quimioterapia. Com o objetivo de eliminar células não desejadas no organismo humano, utiliza-se de radiações ionizantes para provocar a destruição de células tumorais pela absorção da energia da radiação incidente. A principal dificuldade encontrada em radioterapia é que as células tumorais não são tratadas isoladamente, isto é, o dano da radiação não é restrito somente às células tumorais, mas afeta também as células normais. Assim sendo, é essencial que a dose de radiação liberada nos tecidos normais seja tão baixa quanto possível para minimizar o risco de efeitos colaterais provocados pelos tratamentos radioterápicos. Objetivos: O objetivo deste trabalho é a caracterização de dosímetros semicondutores e dosímetros termoluminescentes e suas aplicações em técnicas não convencionais de Radioterapia. A partir da caracterização será possível a implementação dos dosímetros como sistema de dosimetria in vivo em teleterapia com feixe de fótons, visando atender as necessidades prementes do Serviço de Radioterapia do HCFMRP em implantar a técnica de irradiação de corpo inteiro e em realizar o controle de dose administrada ao paciente. Metodologia e Resultados: Diodos semicondutores foram caracterizados de acordo com o fator campo, angulação, taxa de dose, temperatura e fator bandeja, para obtenção dos fatores de correção. Verificou-se que a variação da resposta dos diodos com a temperatura, angulação e taxa de dose não foi significativa. Fatores campo foram calculados e registrados para campos de 3x3 cm 2 a 40x40cm 2 , onde se observou aumento na leitura do diodo com o aumento no campo. A resposta com a taxa de dose apr esentou pouca variação (de 100cGy/min para 300cGy/min a variação foi menor que 1,2%). O fator bandeja encontrado foi de 0,95±0,01 demonstrando que a presença da bandeja provoca diminuição na resposta do detector. Após a caracterização, os diodos foram calibrados em setup TBI para determinação dos fatores de calibração para cada espessura simulada do paciente (DLL). A dosimetria in vivo foi realizada em 3 pacientes submetidos ao tratamento de TBI do HCFMRP. A diferença percentual máxima entre as medidas com diodo e o valor nominal de dose foi de 3,6%, o que está de acordo com o recomendado pelo ICRU (+/- 5%). Os resultados demonstram a viabilidade e confiabilidade da técnica de dosimetria com diodos semicondutores para Controle de Qualidade de dose em tratamento de TBI. Ainda, dosímetros termoluminescentes foram caracterizados quanto à homogeneidade do grupo e a linearidade. Os fatores de calibração individuais foram encontrados e os dosímetros foram aplicados em simulações em setup TBI. Os cálculos de dose das simulações realizadas com os termoluminescentes inseridos nos orifícios de um OSA demonstraram concordância com os valores nominais de dose. Para as regiões do tórax superior e inferior, onde os TLD receberam doses mais elevadas (>150cGy), recomendou-se a utilização de compensadores de dose, para a prática clínica.Uma câmara de ionização foi utilizada como dosímetro de referência em todas as etapas de calibração e caracterização dos diodos e termoluminescentes. Conclusões: Este estudo mostrou que, para tratamentos de irradiação de corpo inteiro, quando o paciente estiver sendo preparado para um transplante de medula óssea, e o planejamento necessitar de uma grande eficácia na distribuição de dose, a metodologia com aplicações de dosímetros semicondutores apresenta-se como uma alternativa viável, precisa e de grande importância para o controle dosimétrico. Assim, ficou evidenciada a importância da utilização do diodo para o Controle de Qualidade, na avaliação da dos e a ser ministrada ao paciente, pelo menos em toda primeira fração de tratamento de TBI. Além disso, ficou demonstrada a aplicabilidade dos dosímetros termoluminescentes para controle dosimétrico, demonstrando o valor da dosimetria termoluminescente como um sistema de verificação de dose e sua eficácia como parte de um programa de garantia de qualidade em Radioterapia. A caracterização dos termoluminescentes evidenciou a possibilidade de aplicação da técnica TL em dosimetria in vivo. Introduction: Radiation therapy is often used in cancer treatment, either as a single modality or in combination with other modalities, such as surgery and chemotherapy. Aiming to eliminate unwanted cells in the human body, radiation therapy uses ionizing radiation to cause destruction of tumor cells by absorbing the energy of the incident radiation. The main difficulty in radiation therapy is that tumor cells are not separately treated. The radiation damage is not restricted solely to tumor cells, but also affects normal cells. Therefore, it is essential that the radiation dose released in normal tissues is as low as possible to minimize the risk of side effects caused by radiotherapy treatments. Objectives: The objective of this work is the characterization of semiconductor dosimeters and thermoluminescent dosimeters and their applications in non -conventional radiotherapy techniques. After characterization it will be possible to implement the dosimeters as a system of in vivo dosimetry in radiotherapy with photon beam, to meet the pressing needs of the Radiotherapy Service of HCFMRP in deploying the technique of total body irradiation and make the control of dose administered to the patient . Methodology and Results: Semiconductor diodes were characterized according to the field factor, angle, dose rate, temperature and tray factor to obtain the correction factors. It was found that the variation of the response of the diodes with temperature, angle and dose rate was not significant. Field factors were calculated and recorded for fields from 3x3 cm 2 to 40x40cm 2 , wher e there was an increase in the reading of the diode with increasing field. The response with dose rate showed small variation (from 100cGy/min to 300cGy/min the variation was less than 1.2%). The tray factor was 0.95 ± 0.01 demonstrating that the tray decreases detector response. After characterization, the diodes were calibrated in TBI setup for determining the calibration factors for each simulated patient thickness (latero-lateral distance). The in vivo dosimetry was performed in 3 patients undergoing TBI treatment in HCFMRP. The maximum percentage difference between the measurements and the diode nominal dose was 3.6%, which is consistent with that recommended by ICRU (+ / - 5%). The results demonstrate the feasibility and reliability of the dosimetry technique with semiconductor diodes for dose quality control in TBI treatments. Still, dosimeters were characterized by group homogeneity and linearity. The calibration factors were found and individual dosimeters were applied in simulations with TBI setup. The dose calculation of simulations performed with the thermoluminescent inserted in holes of the phantom showed agreement with the nominal dose. For regions of the upper and lower thorax where TLD received higher doses (> 150cGy) it was recommended the use of compensating dose in clinic. An ionization chamber dosimeter was used as reference in all stages of calibration and characterization of diodes and thermoluminescents. Conclusions: This study showed that, for total body irradiation treatments, when the patient is being prepared for a bone marrow transplant, and planning requires a great effect on the dose distribution, the methodology with semiconductor dosimeters presented a viable alternative, and has great importance for the dosimetric control. The study proved the importance of diode semiconductors for quality control, for evaluation of the dose to be administered to the patient, at least throughout the first fraction of TBI treating. Furthermore, it was demonstrated the applicability of TLD for control quality, demonstrating the value of thermoluminescent dosimetry as a dose verification system and its effectiveness as part of a program of quality assurance in radiotherapy. The characterization of thermoluminescent showed the possibility of applying the TL technique in in vivo dosimetry.

A Radioterapia de lesões cerebrais próximas a estruturas críticas necessitam de uma alta precisão na localização e na dose. O rigor na liberação da dose deve ser acompanhado por um preciso controle da qualidade nos aparelhos que envolvam a prática. O comissionamento do sistema de planejamento consiste em averiguar e confirmar os cálculos realizados pelo sistema. Porém, mesmo com todo controle da qualidade no comissionamento, existem vários aspectos que podem influenciar na administração da dose no volume alvo, o que exige a necessidade de se fazer uma avaliação final, no ato do tratamento, in vivo. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma técnica de dosimetria in vivo como parte de um programa de controle da qualidade em radioterapia estereotáxica. Na técnica de dosimetria in vivo, utilizaram-se segmentos de filme radiocrômico, com dimensões de 1x1 cm2, acoplados na área externa ao colimador formado por micro-lâminas, Moduleaf. Estes filmes foram inseridos na região central do feixe. Os filmes foram irradiados e calibrados para obtenção dos fatores campos, na configuração da técnica. Com estes dados foi elaborado um programa computacional, o qual calcula a densidade relativa que um filme deve adquirir quando submetido a uma exposição nesta configuração. Como a técnica de dosimetria in vivo usa os dados do TPS, validaram-se alguns parâmetros do comissionamento do TPS. Complementando o estudo da dosimetria in vivo foram avaliados cinco planos não co-planares, sendo o primeiro com 15 campos e os outros com 25 campos. Antes de iniciar o procedimento o segmento de filme era acoplado ao aparelho e após a execução do tratamento a densidade ótica era avaliada e comparada com a calculada pelo programa desenvolvido. No comissionamento, todas as dosimetrias relativas apresentaram diferenças percentuais menores que 2%, quando comparados os resultados medidos com os calculados pelo sistema de planejamento. No desenvolvimento da técnica de dosimetria in vivo, a diferença percentual média da verificação dosimétrica, no momento da irradiação, comparado com a calculada pela planilha foi de 1,5%, enquanto que a dosimetria absoluta aplicada ao controle da qualidade convencional foi aprovada com diferença percentual média de 2,5% e a função gama média encontrada foi de 97,9% dos pontos aprovados com critério de aceitação %=2% e D=2 mm. Logo, todos os dados estão em concordância com os limites estabelecidos pelo TRS-430. Desta forma, conclui-se que foi desenvolvida uma técnica de dosimetria in vivo como parte de um programa de controle da qualidade em radioterapia estereotáxica com filme radiocrômico, já que foram confirmados os parâmetros básicos do comissionamento do sistema de planejamento e a técnica foi validada com o controle de qualidade convencional nos cinco planos analisados. Radiation therapy of brain lesions near critical structures requires a highly accurate location and dose. The accuracy in dose delivery should be accompanied by an accurate quality control in devices involving the practice. The commissioning of the planning system is to ascertain and confirm the calculations performed by the system, but even with all quality control in the commissioning, there are several aspects that may influence the dosing the target volume, which necessitates the need to make a final assessment at the time of treatment, in vivo. The objective of this work is to develop a technique for in vivo dosimetry as part of quality assurance in stereotactic radiotherapy. In vivo dosimetry technique, we used segments of film radiocrômico, with dimensions of 1x1 cm2, coupled to the external area formed by the micro-collimator blades, Moduleaf. These films were inserted in the central region of the beam. The films were irradiated and calibrated to obtain factors of fields in the configuration of the technique. With these data we designed a computer program which calculates the relative density of a film must acquire when subjected to an exposure in this setting. As the technique of in vivo dosimetry using data from the TPS, validated parameters are the commissioning of the TPS. Complementing the study of in vivo dosimetry were evaluated five non-coplanar plans, the first with 15 fields and the other with 25 fields. Before starting the procedure, the film segment was attached to the unit and after the treatment is the optical density was measured and compared with those calculated by the program developed. At commissioning, all presented on dosimetry percentage differences less than 2%, when comparing the measured results with those calculated by the planning system. In developing the technique of in vivo dosimetry, the mean percent difference dosimetry verification at the time of irradiation compared with the calculated by the sheet was 1.5%, while the absolute dosimetry applied to the conventional quality control has been approved as mean percent difference 2.5% and the gamma function mean was 97.9% of the points agreed with the acceptance criterion % = 2% and D = 2 mm. Therefore, all data are in agreement with the limits set by TRS-430. Thus, we conclude that we have developed a technique for in vivo dosimetry as part of a quality assurance in stereotactic radiotherapy radiocrômico film, since some parameters were confirmed to commissioning the planning system and the technique was validated with control quality standard in five plans analyzed.

As câmaras de extrapolação são câmaras de ionização com volume variável e são utilizadas principalmente como detectores de radiação beta. Neste trabalho foram caracterizadas duas câmaras de extrapolação, uma comercial da marca PTW, e uma outra desenvolvida no Laboratório de Calibração do IPEN, para aplicação como sistemas de referência em feixes de mamografia, radiodiagnóstico convencional e radioterapia. Os resultados obtidos nos testes de caracterização da resposta das câmaras de extrapolação: corrente de fuga, estabilidade de curto e médio prazos, determinação das correntes de saturação e das eficiências de coleção de íons, dependência angular e energética, mostram que estas câmaras de extrapolação podem ser utilizadas em dosimetria de feixes de radiação X de energias baixas. Os fatores de transmissão no tecido e os fatores de calibração foram também determinados para todas as qualidades de radiação citadas. Finalmente, foi estabelecido um procedimento de calibração de detectores de radiação em feixes padronizados de radiação X, utilizando as câmaras de extrapolação. The extrapolation chambers are ionization chambers with variable volume, and they are mainly utilized as beta radiation detectors. In this work two extrapolation chambers were characterized, a commercial PTW extrapolation chamber and another extrapolation chamber developed at the Calibration Laboratory of IPEN, for application as reference systems in mammography, conventional diagnostic radiology and radiotherapy beams. The results obtained from the characterization tests of the chamber response: leakage current, short- and medium terms stability, determination of the saturation currents and the ion collection efficiencies, angular and energy dependence, show that these extrapolation chambers may be utilized for low-energy X radiation beam dosimetry. The transmission factors in tissue and the calibration factors were also determined for all cited radiation qualities. Finally, a procedure was established for calibration of radiation detectors in standard X radiation beams, using the extrapolation chambers.

As propriedades dosimétricas de um feixe de radiação utilizado em Radioterapia estão diretamente ligadas ao espectro de energia produzido pela unidade de tratamento. Dessa forma, o desenvolvimento de metodologias que permitam avaliar de forma simples e acurada os espectros de feixes clínicos pode auxiliar no estabelecimento da qualidade dos tratamentos realizados. Baseado nisso, este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de uma metodologia acurada e de baixo custo para a determinação dos espectros primários dos campos de radiação utilizados em radioterapia a partir de medidas de transmissão em atenuadores de alumínio, cobre chumbo e acrílico, utilizando o método da transformada inversa de Laplace. Simulação Monte Carlo com o código PENELOPE, apresentou-se como uma ferramenta indispensável na avaliação dos resultados obtidos para os diferentes materiais e na validação dos espectros reconstruídos por meio da simulação de parâmetros dosimétricos que caracterizam o feixe. Um programa em linguagem FORTRAN foi elaborado para o cálculo da transformada inversa de Laplace e os dados obtidos foram investigados em função de parâmetros do programa e do ajuste realizado para a curva de transmissão. A diferença máxima de 4,4% para o feixe clínico de 6 MV e de 4,2% para o feixe de 10 MV, entre os valores experimentais de PDP e simulados com o espectro reconstruído, utilizando o alumínio como material atenuador, confirmam a acurácia da metodologia na reconstrução de feixes radioterápicos produzidos em aceleradores clínicos. The dosimetric properties of a radiation beam used in radiotherapy are directly related to the energy spectrum produced by the treatment unit. Therefore, the development of methodologies to evaluate in a simple and accurate way the spectra of clinical beams can help establishing the quality of the treatment. Based on this, the purpose of this work was to develop an accurate and low cost methodology for the determination of the primary spectra of radiation fields used in radiotherapy from measurements of transmission in attenuators of aluminum, copper, lead and acrylics and using the method of the inverse Laplace transform. Monte Carlo simulation with PENELOPE code was an essential tool in evaluating the results obtained for different materials and validating the spectra reconstructed by the simulation of dosimetric parameters that characterize the beam. A program in FORTRAN was developed to calculate the inverse Laplace transform and the data obtained were evaluated in regard the parameters of the program and the fitting used for the transmission curve. The maximum difference of 4.4% for the clinical beam of 6 MV and 4.2% for the beam of 10 MV, between the experimental and simulated PDP with the reconstructed spectrum, using aluminum as the attenuator material, confirm the accuracy of the methodology of spectra reconstruction of radiotherapy beams produced by clinical accelerators.

O controle de qualidade do feixe é fundamental para garantir os requisitos mínimos de operação aos serviços de radioterapia, visto que a avaliação de parâmetros como simetria, planura, penumbra, fatores filtro e bandeja além de outros parâmetros dosimétricos é imprescindível para garantir constância aos tratamentos radioterápicos minimizando erros na entrega da dose. A avaliação destes parâmetros em radioterapia normalmente é realizada através de câmaras de ionização, filmes radiográficos ou detectores semicondutores sendo eles diodos e MOSFETs. Nos últimos anos o crescimento da utilização da dosimetria opticamente estimulada (OSL) na dosimetria individual externa em diversos países da Europa, USA e America latina como México e Peru proporcionou a aplicação de detectores OSL também na dosimetria em radioterapia visando à avaliação de parâmetros de feixe. A técnica de OSL une características técnicas encontradas em filmes e TLD, acrescidas de novas propriedades não possíveis nas tecnologias utilizadas anteriormente, por exemplo: possibilidade de re-leitura do dosímetro, integração de dose com avaliação de doses intermediárias entre exposições no mesmo dosímetro e simplicidade no processo de leitura. Recentemente a Landauer Inc lançou no mercado americano fitas dosimétricas de OSL para a análise do perfil de dose em Tomografia Computadorizada (TC). Neste trabalho foi avaliada a utilização deste detector OSL em forma de fita, na determinação de parâmetros de qualidade em radioterapia tais como simetria e planura, fatores filtro e bandeja, porcentagem e dose profunda (PDP) e penumbra. Os resultados obtidos permitem concluir que o detector estudado se apresenta eficaz na determinação dos parâmetros de qualidade, porém a metodologia de análise de dados bem como o setup utilizado na irradiação inicial devem ser reformulados buscando obter resultados mais precisos de forma a validar a utilização deste método na rotina de trabalho em radioterapia. Beam´s quality control is fundamental to ensure minimum operation requirements to radiotherapy services, since parameters evaluation, such as symmetry, planura, shade, filter factors and tray, amongst other ones, is necessary to guarantee stability to radiotherapy treatments, which minimize errors at dose delivery. The evaluation of those parameters in radiotherapy is normally executed through ionization compartments, radiographic films or semiconductor detectors, specifically diode and MOSFETs. Through the last years, the utilization of optically stimulated dosimetry at external individual dosimetry increased in several Europe countries, USA and Latin America countries, such as Mexico and Peru, which made it possible to apply OSL detectors at dosimetry to radiotherapy as well, in order to evaluate clusters parameters of quality. The OSL technique incorporate technical characteristics, found in films and TLD, to new proprieties, which were not available at preceding technologies, such as: possibility of dosimetry rereading, dose integration with intermediary doses evaluation between exposure at the same dosimeter and simplicity at the reading process. Recently, Launder Inc launched in the American market OSL dosimetric ribbons to dose profile analysis in computed tomography (TC). In this paper, it was analyzed this OSL tape shaped detector utilization, in order to determine parameters of quality in radiotherapy, such as symmetry and beam flatness, filter factors and tray, depth dose percentage and dose and shade. The results allowed to conclude that the studied detector is effective to determine parameters of quality. However, analysis methodology, as well as the used setup at initial irradiation, must be reformulated in order to get more accurate results, which it will allow to validate this method utilization at daily work routine in radiotherapy.

A radioterapia de feixe de intensidade modulada (IMRT) no seu modo dinâmico é uma forma de radioterapia tri-dimensional (3D), na qual modula-se um feixe de forma a obter-se a irradiação com campos que possuem perfil variável. Os campos são gerados por um sistema de otimização matemático e transformado em seqüências de movimento ou abertura de lâminas dos colimadores terciários de múltiplas folhas (MLC) ou feixe colimado helicoidal, reproduzindo a fluência de radiação adequada. No processo o operador atribui valores limitantes de dose ao alvo e aos órgãos de risco circunvizinhos para que o sistema de planejamento inverso realize a otimização possível. Após a aprovação do plano de tratamento o mesmo deve ser conferido, através de um controle de qualidade (CQ), onde são verificadas as doses que deverão ser administradas ao paciente, comprovando-se as doses obtidas e aprovadas no plano do sistema de planejamento (SPC). Para este controle os mesmos feixes e campos são medidos em termos de dose absorvida e perfis, através de dosimetria na qual comprova-se que não há erro físico ou dosimétrico no plano que irá tratar o paciente com diferença aceitável de até 5%, também utilizada como tolerância para a aprovação dos 460 casos avaliados nesta tese. Foram apresentados as metodologias para a aceitação no primeiro serviço a utilizá-la no Brasil e os testes de controle de qualidade de dois serviços de radioterapia, desde agosto de 2001 à maio de 2006 e no outro serviço de outubro de 2007 a maio de 2008, com controle de qualidade que permitiram os respectivos tratamentos clínicos com dados de 4 anos, ou seja, 460 casos com 3935 campos de tratamento verificados individualmente por dosimetria. Isto possibilitou o aperfeiçoamento da metodologia e garantia da qualidade nos tratamentos de IMRT dinâmico destes pacientes. The intensity modulated radiation therapy (IMRT) is a type of radiation therapy using dynamic sliding window which modulated the beamlets of each field which are thus obtained as a variable profile. The multiple fields are obtained by mathematic optimization in special treatment planning system. In this way, the resulted field is generated by leaf sequencing using the multi-leaf collimator (MLC) or helicoidally beam. The optimization is an interactive process with operator and planning system where the dose prescription to target and dose limit for organ of risk are inserted to obtain the acceptable beam fluence and this process is named as inverse planning. The planning approved by physician should checked by means of dosimetry in order to assure the correct dose delivery; this action is the main task of a quality control (QC) program. The QC is performed by measurements of total absorbed dose and profile for each field planned for the patient. The acceptance level is 5% for total dose and was used for all 460 cases and 3935 fields analyzed between August 2001 to May 2006 at Albert Einstein Hospital and October 2007 to May 2008 at the Centro Infantil Dr. Boldrini. This work performs an analysis of the QC of treatments plans for all patients treated with IMRT. During four years the methodologies were frequently improved and upgradated for each tumor site and could thus be assured for the required quality of all treatments with dynamic IMRT.

A radiação espalhada em radiodiagnóstico, como em mamografia, é usualmente considerada um problema, uma vez que degrada o contraste da imagem. No entanto, pesquisas recentes mostram que a distribuição angular de fótons espalhados (perfil de espalhamento) pode fornecer informações sobre as estruturas que compõem um tecido biológico, permitindo, a partir da análise desta, identificar a presença de anormalidades no tecido. A proposta deste trabalho foi desenvolver medidas do perfil de espalhamento a médio (WAXS) e baixo ângulo (SAXS) de tecidos mamários previamente classificados, como tecidos normais, alterações benignas ou malignas, usando um tubo de raios X e radiação Síncrotron e, posteriormente, identificar as estruturas moleculares e supramoleculares presentes nos tecidos estudados e verificar estatisticamente se as informações contidas conjuntamente nos perfis de espalhamento a médio e baixo ângulo permitem diferenciar tecidos normais de alterados. Este tipo de estudo é potencialmente importante na área da Saúde por estar associado ao desenvolvimento de novas técnicas radiológicas que permitiriam ampliar a capacidade de diagnóstico do câncer mamário. Scattering radiation in diagnostic radiology, such as mammography, is usually considered a problem, since it degrades the image contrast. However, recent research shows that the angular distribution of scattered photons (scattering profile) can provide information on the structures that compose a biological tissue, allowing, from the analysis of this, identify the presence of abnormalities in the tissue. The purpose of this study was to develop measurements of scattering profile at wide angle x-ray scattering (WAXS) and small angle x-ray scattering (SAXS) from breast tissue previously classified as normal tissue, benign or malignant disease, using a x-ray tube and synchrotron radiation and, subsequently, identify molecular and supra-molecular structures present in these tissues studied and verify statistically, if the information contained in both scattering profiles at wide and small angle allow differentiate normal tissues of changed. This type of study is potentially important in the health area, since to be associated with the development of new radiological techniques that would allow to expand the ability of breast cancer diagnosis.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a proteção radiológica em procedimentos fluoroscópicos intervencionistas através de testes de controle de qualidade e levantamento radiométrico, bem como a implementação de um objeto simulador para avaliação da qualidade da imagem e sua otimização, com conseqüente redução da dose no paciente. O objeto simulador, desenvolvido para avaliação de equipamentos de radiologia convencional, mostrou-se eficaz na avaliação da qualidade da imagem em fluoroscopia, bem como na determinação dos níveis de taxa de kerma no ar na entrada da pele de um paciente adulto normal. A avaliação dos parâmetros técnicos dos diversos modos de exposição de um equipamento fluoroscópico digital permitiu estabelecer os indicadores de dose para otimização das imagens em procedimentos intervencionistas. Esta otimização possibilita reduzir a dose no paciente mantendo a qualidade da imagem e, conseqüentemente, sem perda de informação diagnóstica. This work had as main objective to evaluate the radiological protection in the interventional procedures radiology through quality control and evaluations radiometric, as well as the implementation of a phantom for evaluation of the image quality and the consequent reduction of dose in the patient. The developed simulator object for equipment evaluation of conventional radiology had been revealed efficient in the evaluation of the quality of the fluoroscopic image, as well as in the determination of the entrance surface air kerma rate of the normal adult patient skin. The evaluation of the parameters technician in the diverse ways of exposition of digital fluoroscopy equipment allowed establishing the pointers of improve dose for improve the quality of the images in interventionist procedures. This makes possible to reduce the dose in the patient keeping the quality of the image and, without loss of diagnostic information.

Nos últimos anos, acentuou-se o interesse em materiais semicondutores com alto número atômico e larga banda de energia proibida para aplicações na detecção de radiação ionizante à temperatura ambiente, usando o método direto de detecção. Alguns materiais como o PbI2, HgI2, TlBr, CdTe and CdZnTe são bons fotocondutores e podem ser usados à temperatura ambiente. Como um bom candidato, o PbI2 apresenta uma banda de energia proibida acima de 2,0 eV, o qual quando operando à temperatura ambiente apresenta um baixo ruído, baixa corrente de fuga e alta coleta de cargas. O alto poder de frenamento da radiação ionizante é devido ao alto número atômico e alta densidade. Pesquisadores buscam métodos alternativos que minimizem o tempo de deposição e barateiem o custo dos filmes finos de materiais semicondutores candidatos em aplicações médicas, como detector de raios-X à temperatura ambiente para radiografias digitais. Neste sentido, apresentamos dois métodos para a deposição de filmes finos policristalinos de iodeto de chumbo (PbI2). As técnicas de spray pyrolysis (SP) e evaporação de solvente em estufa (ES) foram usadas para a fabricação de filmes finos de PbI2 com relativo baixo tempo de deposição. A técnica de SP foi adotada com o uso de água milli-Q e N.N-dimetilformamida (DMF) como solventes, variando os parâmetros de deposição. No primeiro caso, para uma deposição otimizada na temperatura de 225ºC e concentração de solução de PbI2 3,1 g/l, uma taxa de deposição de aproximadamente 3,3 Ås-1 foi obtida. O solvente orgânico DMF foi usado para dissolver o PbI2 com alta eficiência no crescimento do material, sendo que uma taxa de crescimento de 20Å/s até 50 Å/s foi obtida como uma função da taxa de solução e um comportamento linear foi observado. Posteriormente, usando a técnica de ES, foram depositados filmes finos usando DMF como solvente com concentração de 150 g/l. Filmes de 6 ?m de espessura foram obtidos com substratos completamente recobertos. Ambos os filmes depositados com DMF (spray pyrolysis e evaporação de solvente) apresentaram cristalização do politipo 4H. No entanto, a cristalização nessa forma se mostra com menor ocorrência nos filmes depositados por evaporação de solvente, indicando um maior grau de ordenamento cristalino nesse material. Em adição, os detectores produzidos com os filmes finos foram expostos aos raios-X na faixa de diagnóstico mamografico usando uma fonte de raios-X com anodo de molibdênio (Mo) com filtro de Al de 0,5 mm de espessura. A fotocorrente é comparada com a corrente no escuro e uma resposta linear foi observada em função da exposição. In the last few years, great interest has been focused to high atomic number and wide band gap semiconductor materials for applications in room temperature ionizing radiation detection using the direct detection method. Some materials such as PbI2, HgI2, TlBr, CdTe and CdZnTe are good photoconductors and can be used at room temperature. As a good candidate, PbI2 presents a wide band gap (above 2.0 eV), what leads to low noise, low leakage current and large charge collection when the device is operated at room temperature. The high photon stopping power for ionizing radiation is due to the high atomic number and high density. Researchers seek alternative methods that minimize the time of deposition of thin films of promising semiconductor materials candidates for medical applications, such as room temperature X-rays detectors for digital radiography. For this application, large areas are also necessary. In this sense, we investigated two alternative methods for the deposition of polycrystalline thin films of lead iodide (PbI2). The spray pyrolysis (SP) and solution evaporation (ES) deposition techniques were used for fabrication of PbI2 thin films with relative low deposition time. The SP technique was adopted using milli-Q water and N.N-dimethylformamide (DMF) as solvents under varying deposition parameters. In the first case, for an optimized deposition temperature of 225ºC and concentration of PbI2 of 3.1 g/l a deposition rate of about 3.3 Å/s was obtained. The DMF organic solvent was used for dissolution of the PbI2 with higher efficiency on the growth of the film. A growth rate varying from 20 Å/s up to 50 Å/s was obtained as a function of solution rate and a linear behavior could be observed. After, using the ES technique, were obtained thin films deposited using DMF as solvent with concentration of 150 g/l. Thin films 6 ?m-thick were obtained with full coverage of the substrates. In addition, the detectors produced using the thin films were also exposed to X-ray in the range of mammography diagnosis, using as X-ray source a molybdenum (Mo) anode with 0.5 mm Al filtration. The photocurrent is compared to the dark current and a linear response was observed as a function of exposure.

Os resultados esperados em Radioterapia requerem o controle da qualidade dos procedimentos executados, existindo a necessidade de avaliar-se a dose administrada aos pacientes e sendo recomendado que a diferença percentual entre as doses prescrita e administrada esteja entre -5% e +7%, conforme a Comissão Internacional sobre Unidades e Medidas em Radiação (ICRU). Especificamente em tratamentos de irradiação de corpo inteiro (TBI, do inglês Total Body Irradiation), que emprega distâncias fonte-superfície extensas e campos largos de radiação, apresentando um grau de complexidade elevada quando comparada com os procedimentos convencionais, não há um protocolo bem estabelecido para o cálculo da dose absorvida. Considerando-se, por outro lado, os efeitos colaterais severos associados ao tratamento, TBI requer um controle rigoroso das doses administradas ao paciente, fazendo com que um programa de verificação do tratamento através de dosimetria in vivo seja imprescindível. O presente trabalho apresenta um estudo dos parâmetros dosimétricos, para campos convencionais e de irradiação de corpo inteiro, como parte de um programa de controle da qualidade em Radioterapia. Os parâmetros dosimétricos foram determinados utilizando-se dosímetros termoluminescentes, câmara de ionização e dosímetro semicondutor. Avaliaram-se as correções necessárias para o uso dos parâmetros dosimétricos, obtidos em condições convencionais, nos tratamentos de irradiação de corpo inteiro, apresentado-se, ainda, uma metodologia de dosimetria in vivo para tratamentos de TBI. Os resultados obtidos permitem concluir que os parâmetros dosimétricos utilizados em TBI devem ser obtidos nas condições próprias desse tipo de técnica, não devendo ser adaptados de condições convencionais, e que a metodologia de dosimetria de entrada é adequada para avaliação das doses nessa técnica de tratamento. The expected outcomes in Radiotherapy require a strict quality control program to be performed in order to evaluate the doses delivered to patients. Accordingly to the International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU) the possible discrepancies between prescribed and delivered doses to patients must be in a range of -5% and +7%. Treatments of total body irradiation (TBI) use large source-surface distances and broad radiation fields, showing high complexity when compared to conventional procedures and do not present a well-established protocol for the calculation of the absorbed dose. On the other hand, considering, the severe collateral effects associated to this treatment, TBI requires a rigorous control of the doses administrated to the patient and a program of verification of the treatment through in vivo dosimetry is paramount. This work presents a study of dosimetric parameters for both conventional and total body irradiation treatments as part of a quality control program in Radiotherapy. The dosimetric parameters had been determined using termoluminescente dosimetry, ionization chamber, and semiconductor dosimeters. Possible corrections for the use of the conventional conditions-obtained parameters in total body irradiation were evaluated. An in vivo dosimetry methodology had been also studied to be applied to TBI treatments. The obtained results leads to the conclusions that TBI dosimetric parameters must be obtained under proper irradiation conditions and should not be adapted from conventional conditions and that entrance dosimetry is an adequate technique to evaluate delivered doses in TBI.

O valor alfa é um critério extremamente importante, pois determina o tempo que um País levará para atingir suas metas na diminuição da distribuição das doses em trabalhadores envolvidos com fontes de radiação ionizante. Atualmente os paises adotam um valor único para ? baseado no Produto Interno Bruto per Capita. Neste trabalho, pretende-se mostrar que seria possível a escolha de uma curva para ? ao invés de um único valor. Esta curva por sua vez, seria capaz de fornecer valores para ? que estariam vinculados às maiores doses individuais observadas em cada processo de otimização, tanto de projeto quanto de operação. Os valores para a construção das curvas ?, aqui sugeridos, não dependeriam mais do Produto Interno Bruto per Capita mas seriam função da distribuição das doses individuais máximas e do prazo necessário para atingir a meta de 1/10 do limite de dose anual previsto, isto é, alcançar a região de doses individuais consideradas aceitáveis. Esta nova conceituação do valor alfa viria resolver muitos problemas criados pela teoria atual, entre os quais destacamos: a) somente pode ser realizada uma otimização para cada conjunto (família) de opções de radioproteção. b) cada país tem limites restritos diferenciados, que podem causar graves problemas nos intercâmbios internacionais. c) dificulta o cálculo de prováveis casos de morte em virtude do valor da dose coletiva, considerado indesejável pelos organismos internacionais. The Alpha value is an extremely important criterion because it determines the time that each country takes to reach its proposals to decrease the doses to workers involved with ionizing radiation sources. Presently, countries adopt a single value for alpha based in the annual gross national product, GNP, per capita. The aim of this paper is to show that it should be more efficient the selection of a curve for alpha in place of a single value. This curve, in its turn, should allow an alpha value that would be constraint to the greatest individual doses present in each optimization process, applied to design and operation. These maximum individual doses should represent the dose distribution between the workers team. To build the curve, alpha values suggested will not be based on the GNP per capita but on a distribution function of the maximum individual doses and on the time necessary to reach the goal of 1/10 of the annual dose limit, that is, to reach the region where the individual doses are considered acceptable. This new alpha value approach solves several problems risen by the present methodology, among which we emphasize: a) It can be accomplished only one optimization for each radiological protection option set; b) each country may have different constraints limits that can create serious problems in the international interchange; c) it avoids the possibility to calculate the probable death rate due to the collective dose. This type of calculation is undesirable to international organization.

Este trabalho visa estudar as margens necessárias para definir o volume de planejamento do alvo (PTV) requeridas para tratar adequadamente tumores móveis como os localizados na próstata ou tumores localizados em áreas com pouca mobilidade como os da região da cabeça e pescoço, na ausência de localização do alvo por imagem. Também tem como objetivo avaliar o impacto causado pelo PTV, em termos de dose, nas estruturas críticas ao seu redor e sua influência quando planejamento inverso é utilizado na radioterapia com modulação de feixe (IMRT). Dados de 387 pacientes de próstata foram analizados retrospectivamente. Todos os pacientes receberam localização pré-tratamento com ultra-som 2D resultando em 10.327 localizações, cada uma com deslocamento de isocentro em três direções: antero-posterior (AP), lateral direitaesquerda (DE), e superior-inferior (SI). O deslocamento médio e desvio padrão (SD) para cada direção foi estimado a partir dos dados de tratamento gravados diariamente. As incertezas (SD) na posição do alvo foram 4,4 mm (AP), 3,6 mm (DE), e 4,5 mm (SI). O estudo das incertezas no posicionamento diário de 78 pacientes com tumores de cabeça e pescoço que utilizaram máscaras termoplásticas como imobilizadores, avaliados com equipamento de portal com imagem eletrônica (EPID), mostrou variações (SD) na posição do isocentro de tratamento de 3,1 mm (AP), 1,5 mm (DE), 4,5 mm (SI). Aplicando estes desvios num simulador antropomórfico estudou-se os histogramas de dose-volume resultantes do deslocamento do isocentro no tratamento diário. Os resultados mostraram a importância de se colocar margens no volume clínico do alvo para garantir um tratamento adequado e também mostraram que a variação diária do isocentro de tratamento pode causar um aumento de dose maior que o nível de tolerância dos órgãos críticos. This work intends to study the margins required to define a planning target volume (PTV) for adequate treatment of the mobile tumors such as prostate or those located in areas with less mobility as the ones in head and neck region, in the absence of daily localization imaging based. It is also intends to evaluate the impact caused by the PTV, in terms of dose, to the critical structures surrounding the PTV and its influence when inverse planning is used in the intensity-modulated radiation therapy (IMRT). Data from 387 prostate patients were analyzed retrospectively. Every patient in the study received daily pre-treatment localization with 2D ultrasound resulting in a total of 10,327 localizations, each comprising of an isocenter displacement in 3 directions: anterior-posterior (AP), right-left lateral (RL), and superior-inferior (SI). The mean displacement and standard deviation (SD) for each direction for each patient was computed from daily treatment records. The uncertainties (SD) in the target position were 4.4 mm (AP), 3.6 mm (RL), and 4.5 mm (SI). A study of the uncertainties in the daily positioning of 78 head and neck patients who used thermoplastic mask to immobilize them, evaluated with electronic portal imaging device (EPID), showed variations (SD) in the isocenter treatment position of 3.1 mm (AP), 1.5 mm (RL), and 4.5 mm (SI). By applying these shifts in an anthropomorphic phantom it was studied the dose-volume histograms resultant of the isocenter displacement in the daily treatment. The result showed the importance of putting margins in the clinical target volume to assure an adequate treatment and also showed that isocenter daily variation can cause an increase to the dose greater than the tolerance level to the critical organs.

O presente trabalho consiste na elaboração de uma metodologia envolvendo técnicas computacionais para proporcionar informações provenientes de avaliação de qualidade de equipamentos mamográficos. A investigação conduzida levou em conta, além da necessária determinação de parâmetros operacionais - como tensão de pico (kVp), corrente de tubo, ponto focal, dose, tempo de exposição, camada semi-redutora -, a influência das características do digitalizador usado no processo de digitalização das imagens a ser avaliadas pelo esquema computacional, seja esse um sistema de aquisição digital direta ou indireta. Dessa forma, foi elaborado um protocolo de pré-processamento da imagem para compensar os efeitos do digitalizador antes da avaliação dos parâmetros de qualidade através dela. Simultaneamente ao desenvolvimento dos softwares necessários ao esquema, foi projetado e desenvolvido um simulador radiográfico para servir como instrumento para obtenção tanto das imagens a ser processadas pelo modelo computacional, como dos dados referentes aos parâmetros operacionais. O sistema foi desenvolvido tomando um mamógrafo calibrado e um instrumento de precisão como referências e testado em outros equipamentos mamográficos em operação em clínicas e hospitais. Os resultados foram consistentes com as análises comparativas utilizando as referências, o que podem fazer do sistema uma ferramenta útil na avaliação de qualidade em mamografia. The present work consists on developing a computational methodology to provide information regarding to mammographic equipment quality evaluation. This investigation have taken into account, beyond the required operational parameters, such as kVp, electrical current, focal point, dose, exposition time, half-value layer, the influence of the film digitizer utilized for digitization process on the images to be evaluated by the computational scheme, either this a system of direct or indirect digital acquisition. Like so, it was elaborated an image pre-processing protocol to compensate the digitization effect on digital image, before the evaluation of quality control parameters through itself. Simultaneously to the development of the necessary software to the system, a radiographic phantom was developed to be used for achievement of either the images to be processed by the computational model, as operational parameters data. The system was developed taking calibrated mammographic equipment and a precise measurement instrument as references, besides, it was tested in other mammographic equipment in operation on clinics and hospitals. Results had shown consistent with the comparative analyses using those references, which can turn this system a useful tool for evaluation of mammography quality.

As propriedades dosimétricas principais do jade e dos silicatos brasileiros da família do jade foram estudadas para aplicações em processos de radiação de doses altas. Jade é uma denominação comum a dois silicatos diferentes: jadeita, NaAl(Si2O6), e nefrita, Ca2(Mg, Fe)5(Si4O11)2 (OH)2, que pertencem respectivamente à subclasse dos piroxênios e anfibólios. As amostras de jade, estudadas neste trabalho, são provenientes da Áustria, Nova Zelândia, Estados Unidos e Brasil. Os silicatos brasileiros da família do jade estudados neste trabalho foram os anfibólios: tremolita,Ca2Mg5(Si4O11)2(OH)2 e actinolita, Ca2Fe5(Si4O11)2(OH)2; e os piroxênios: rodonita, MnSiO3 e diopsídio, CaMg(Si2O6). A composição mineralógica e química foi obtida pelas técnicas de análise por ativação com nêutrons e difração de raios X. As propriedades dosimétricas principais (curvas de emissão, curvas de calibração, dose mínima detectável, dependência angular e energética, entre outras) foram estudadas, utilizando as técnicas de termoluminescência, emissão exoeletrônica termicamente estimulada e ressonância paramagnética eletrônica. As amostras de jade-Teflon e as amostras de silicatos-Teflon apresentam pelo menos dois picos TL, um em torno de 115°C (pico 1) e outro próximo de 210°C (pico 2). As curvas de calibração (TL) dos materiais estudados apresentaram comportamento linear na faixa de 0,5Gy a 1kGy. O pico de emissão TSEE ocorre em 240°C para todas as amostras e as curvas de calibração apresentaram comportamento sublinear na faixa entre 100Gy e 20kGy. No caso da técnica de RPE, apenas o jade originário dos Estados Unidos tem potencial de aplicação em dosimetria das radiações. Além disso, ainda foi realizada uma simulação computacional estática dos prováveis defeitos intrínsecos e extrínsecos presentes na rodonita. Entre os defeitos básicos, o defeito Schottky do MnSiO3 é o mais provável de ocorrer e, entre os defeitos extrínsecos, os dopantes bivalentes e trivalentes apresentam uma possibilidade maior de inserção na rodonita. The main dosimetric properties of jade and of Brazilian silicates of the jade family were studied for application in radiation dosimetry of high doses. Jade is a common denomination of two different silicates: jadeite, NaAl(Si2O6), and nephrite, Ca2(Mg, Fe)5(Si4O11)2 (OH)2, that belong to the subclasses of the pyroxenes and amphiboles respectively. The jade samples studied in this work were from: Austria, New Zealand, United States and Brazil. The Brazilian silicates of the jade family studied in this work were the amphiboles: tremolite,Ca2Mg5(Si4O11)2(OH)2 e actinolite, Ca2Fe5(Si4O11)2(OH)2; and the pyroxenes: rhodonite, MnSiO3 and diopside, CaMg(Si2O6). The mineralogical and chemical composition of these materials were obtained using the neutron activation analysis and X-ray diffraction techniques. The main dosimetric properties (emission curves, calibration curves, reproducibility, lower detection limits, angular and energy dependence, etc) were studied using the thermoluminescent (TL), thermally stimulated exo-emission (TSEE) and electronic paramagnetic ressonance (EPR) techniques. The jade-Teflon and the silicate-Teflon samples present two TL peaks around 115°C (peak 1) and 210°C (peak 2). The calibration curves of the studied materials present a linear behaviour between 0.5Gy and 1kGy. The TSEE emission peak occurs at 240°C for all samples, and the calibration curves present a sublinear behaviour between 100Gy and 20kGy. In the case of the EPR technique, only jade USA has a potencial application for radiation dosimetry. A static computacional simulation of the most probable intrinsic and extrinsic defects in rhodonite was also realized. Among the basic defects, the Schottky defects of rhodonite are the most probable to occur and, among the extrinsic defects, the divalent and trivalent dopants present the best possibility of inclusion in rhodonite.

Foi desenvolvido um programa para fusão de imagens médicas para utilização nos sistemas de planejamento de tratamento de radioterapia CAT3D e de radiocirurgia MNPS. Foi utilizada uma metodologia de maximização da informação mútua para fazer a fusão das imagens de modalidades diferentes pela medida da dependência estatística entre os pares de voxels. O alinhamento por pontos referenciais faz uma aproximação inicial para o processo de otimização não linear pelo método de downhill simplex para gerar o histograma conjugado. A função de transformação de coordenadas utiliza uma interpolação trilinear e procura pelo valor de máximo global em um espaço de 6 dimensões, com 3 graus de liberdade para translação e 3 graus de liberdade para rotação, utilizando o modelo de corpo rígido. Este método foi avaliado com imagens de TC, RM e PET do banco de dados da Universidade Vanderbilt, para verificar sua exatidão pela comparação das coordenadas de transformação de cada fusão de imagens com os valores de referência. O valor da mediana dos erros de alinhamento das imagens foi de 1,6 mm para a fusão de TC-RM e de 3,5 mm para PET-RM, com a exatidão dos padrões de referência estimada em 0,4 mm para TC-RM e 1,7 mm para PET-RM. Os valores máximos de erros foram de 5,3 mm para TC-RM e de 7,4 mm para PET-RM e 99,1% dos erros foram menores que o tamanho dos voxels das imagens. O tempo médio de processamento para a fusão de imagens foi de 24 s. O programa foi concluído com sucesso e inserido na rotina de 59 serviços de radioterapia, dos quais 42 estão no Brasil e 17 na América Latina. Este método não apresenta limitações quanto às resoluções diferentes das imagens, tamanhos de pixels e espessuras de corte. Além disso, o alinhamento pode ser realizado com imagens transversais, coronais ou sagitais. Software for medical images fusion was developed for utilization in CAT3D radiotherapy and MNPS radiosurgery treatment planning systems. A mutual information maximization methodology was used to make the image registration of different modalities by measure of the statistical dependence between the voxels pairs. The alignment by references points makes an initial approximation to the non linear optimization process by downhill simplex method for estimation of the joint histogram. The coordinates transformation function use a trilinear interpolation and search for the global maximum value in a 6 dimensional space, with 3 degree of freedom for translation and 3 degree of freedom for rotation, by making use of the rigid body model. This method was evaluated with CT, MR and PET images from Vanderbilt University database to verify its accuracy by comparison of transformation coordinates of each images fusion with gold-standard values. The median of images alignment error values was 1.6 mm for CT-MR fusion and 3.5 mm for PET-MR fusion, with gold-standard accuracy estimated as 0.4 mm for CT-MR fusion and 1.7 mm for PET-MR fusion. The maximum error values were 5.3 mm for CT-MR fusion and 7.4 mm for PET-MR fusion, and 99.1% of alignment errors were images subvoxels values. The mean computing time was 24 s. The software was successfully finished and implemented in 59 radiotherapy routine services, of which 42 are in Brazil and 17 are in Latin America. This method doesn’t have limitation about different resolutions from images, pixels sizes and slice thickness. Besides, the alignment may be accomplished by axial, coronal or sagital images.

A distribuição angular de fótons espalhados (perfil de espalhamento) pode fornecer informações sobre as estruturas que compõe um tecido biológico, permitindo, a partir da análise desta, identificar a presença de anormalidades no tecido. A proposta deste trabalho foi desenvolver um procedimento experimental de medidas do perfil de espalhamento de tecidos mamários normais e alterados e, posteriormente, correlacionar as informações contidas neste com informações histopatológicas do tecido. Os perfis de espalhamento foram medidos no intervalo de momento transferido entre 0,2

Um sistema de referência para determinação do equivalente de dose pessoal, HP (10), e um programa de controle da qualidade de sistemas geradores de raios X utilizados em radioproteção inclui a verificação periódica da constância dos feixes de raios X empregados na calibração de instrumentos medidores de radiação em laboratórios de calibração de instrumentos. Neste trabalho foram desenvolvidas duas câmaras de ionização de placas paralelas inseridas em objetos simuladores de tronco humano. Uma das câmaras de ionização possui eletrodo coletor de grafite, para a medida do equivalente de dose pessoal; a segunda câmara de ionização foi confeccionada com eletrodo coletor de alumínio para, juntamente com a primeira câmara de ionização, formarem um sistema Tandem. A dependência energética diferente da resposta das duas câmaras de ionização é que permite a formação do sistema Tandem, que apresenta grande utilidade na verificação da constância de feixes de radiação X. Foram ainda implantados feixes padronizados de radiação X de energias médias (48 keV a 118 keV), nível radioproteção, por meio do desenvolvimento de uma metodologia dosimétrica e da análise dos parâmetros físicos destes feixes. As câmaras desenvolvidas foram testadas em relação às suas características operacionais e foram calibradas em feixes de radiação X, níveis radioproteção, radiodiagnóstico, mamografia e radioterapia, e ainda em campos de radiação gama, seguindo as recomendações internacionais. Apresentaram bom desempenho. Foi estabelecido o procedimento da determinação do equivalente de dose pessoal, Hp (10). A reference system for the determination of the personal dose equivalent, HP (10), and a quality control program of X-ray equipments used in radioprotection require the periodic verification of the X-ray beams constancy. In this work, two parallel-plate ionization chambers were developed with inner electrodes of different materials, and inserted into PMMA slab phantoms. One ionization chamber was developed with inner carbon electrodes and the other with inner aluminium electrodes. The two ionization chambers can be used as a Tandem system. The different energy response of the two ionization chambers allowed the development of the Tandem system that is very useful for the checking of the constancy of beam qualities. Standard intermediary energy X-ray beams (from 48 keV to 118 keV), radioprotection level, were established through the development of a dosimetric methodology and the analysis of their physical parameters. The ionization chambers were studied in relation to their operational characteristics, and they were calibrated in X-ray beams (radioprotection, diagnostic radiology, mammography and radiotherapy levels) in accordance to international recommendations. They presented good performance. The determination procedure of personal dose equivalent, HP (10), was established.

Irradiadores comerciais de grande porte são projetados para processarem grandes quantidades de produtos com altas doses, por exposição à radiação gama. A irradiação em escala industrial é efetuada de forma dinâmica, em que os produtos percorrem um caminho em torno de uma fonte de radiação, geralmente de 60Co, cuja atividade é da ordem de TBq a PBq (kCi a MCi). A dose será diretamente proporcional ao tempo transcorrido pelo material para percorrer este trajeto em torno da fonte. Entretanto, em algumas situações, principalmente para pesquisas ou processos de validação de clientes seguindo a norma ISO 11137, se faz necessário irradiar pequenas amostras com doses fracionadas na posição de irradiação estática. Nesta posição as amostras são colocadas dentro da sala de irradiação a uma distância fixa da fonte e as doses recebidas são determinadas utilizando-se dosímetros. Portanto, a dose somente será conhecida depois da irradiação, pela leitura dos mesmos. Entretanto, em irradiadores industriais, diferentes tipos de produtos com diferentes densidades atravessam o caminho entre a fonte e a posição de irradiação estática, onde estão as amostras. Conseqüentemente, a taxa de dose variará dependendo da densidade do produto, que está sendo irradiado dinamicamente. Uma metodologia adequada seria monitorar a dose recebida pelas amostras em tempo real, medindo a dose por meio de um detector de radiação, com uma melhor precisão e exatidão. Neste trabalho foi desenvolvida uma câmara de ionização cilíndrica de 0.9 cm3, para monitorar as altas doses recebidas por amostras em tempo real, na posição de irradiação estática de um irradiador gama de 60Co. Os gases de nitrogênio e de argônio a pressão de 10exp5 Pa (1 bar) foram utilizados para preencherem a câmara de ionização e determinar uma configuração de trabalho apropriada, para o detector ser utilizado em medidas de altas doses. Cabos de isolação mineral foram soldados diretamente ao corpo da câmara de ionização, para a transmissão do sinal gerado pelo detector até a eletrônica associada, distante cerca de 20 m. O sinal obtido foi cerca de 100 vezes maior do que o ruído de fundo. Este sistema dosimétrico foi testado em um irradiador gama de categoria I e na posição de irradiação estática de um irradiador de grande porte, em que diferentes taxas de dose foram obtidas utilizando materiais absorvedores. Foi encontrada uma boa linearidade do detector entre a dose e a carga, independentemente das diferentes taxas de dose. As incertezas de todas as curvas ficaram abaixo dos +/- 5 %, valor de incerteza máxima recomendada para um sistema dosimétrico de rotina. A câmara de ionização desenvolvida se mostrou adequada para ser utilizada como um dosímetro em tempo real, independente da degradação do espectro causada pela absorção dos fótons da fonte de 60Co, pelo material em irradiação dinâmica. Industrial gamma irradiators facilities are designed for processing large amounts of products, which are exposed to large doses of gamma radiation. The irradiation, in industrial scale, is usually carried out in a dynamic form, where the products go through a 60Co gamma source with activity of TBq to PBq (kCi to MCi). The dose is estimated as being directly proportional to the time that the products spend to go through the source. However, in some situations, mainly for research purposes or for validation of customer process following the ISO 11137 requirements, it is required to irradiate small samples in a static position with fractional deliver doses. The samples are put inside the irradiation room at a fixed distance from the source and the dose is usually determined using dosimeters. The dose is only known after the irradiation, by reading the dosimeter. Nevertheless, in the industrial irradiators, usually different kinds of products with different densities go through between the source and the static position samples. So, the dose rate varies in function of the product density. A suitable methodology would be to monitor the samples dose in real time, measuring the dose on line with a radiation detector, which would improve the dose accuracy and avoid the overdose. A cylindrical ionization chamber of 0.9 cm3 has been developed for high-doses real-time monitoring, during the sample irradiation at a static position in a 60Co gamma industrial plant. Nitrogen and argon gas at pressure of 10exp5 Pa (1bar) was utilized to fill the ionization chamber, for which an appropriate configuration was determined to be used as a detector for high-dose measurements. To transmit the signal generated in the ionization chamber to the associated electronic and processing unit, a 20 m mineral insulated cable was welded to the ionization chamber. The signal to noise ratio produced by the detector was about 100. The dosimeter system was tested at a category I gamma irradiator and at an industrial irradiation plant in static position, using different absorbing materials. A good linearity of the detector was found between the dose and the accumulated charge, independently of the different dose rates caused by absorbing materials. The uncertainties for all curves were less than 5%, which is recommended for a dosimetric system routine. The developed ionization chamber showed to be suitable as a dosimeter on line, independently of the spectrum degradation caused by the absorption of the 60Co photons in the material under dynamic irradiation.