Redução de incertezas em radioterapia utilizando simulação Monte Carlo: análise espectral aplicada à correção de dose absorvida

OBJETIVO: Determinar, por simulação Monte Carlo, os espectros de feixes de cobaltoterapia em profundidade na água e fatores de correção para doses absorvidas em dosímetros termoluminescentes de fluoreto de lítio. MATERIAIS E MÉTODOS: As simulações dos espectros secundários da fonte clínica de cobalto-60 foram realizadas com o código Monte Carlo PENELOPE, em diversas profundidades na água. Medidas experimentais de dose profunda foram obtidas com dosímetros termoluminescentes e câmara de ionização em condições de referência em radioterapia. Os fatores de correção para os dosímetros termoluminescentes foram obtidos através da razão entre as absorções relativas ao espectro de baixa energia e ao espectro total. RESULTADOS: A análise espectral em profundidade revelou a existência de espectros secundários de baixa energia responsáveis por uma parcela significativa da deposição de dose. Foram observadas discrepâncias de 3,2% nas doses medidas experimentalmente com a câmara de ionização e com os dosímetros termoluminescentes. O uso dos fatores de correção nessas medidas permitiu diminuir a discrepância entre as doses absorvidas para, no máximo, 0,3%. CONCLUSÃO: Os espectros simulados permitem o cálculo de fatores de correção para as leituras de dosímetros termoluminescentes utilizados em medidas de dose profunda, contribuindo para a redução das incertezas associadas ao controle de qualidade de feixes clínicos em radioterapia.

Sistema computacional para dosimetria de nêutrons e fótons baseado em métodos estocásticos aplicado a radioterapia e radiologia

OBJETIVO: Este artigo mostra um procedimento de conversão de imagens de tomografia computadorizada ou de ressonância magnética em modelo de voxels tridimensional para fim de dosimetria. Este modelo é uma representação personalizada do paciente que pode ser usado na simulação, via código MCNP (Monte Carlo N-Particle), de transporte de partículas nucleares, reproduzindo o processo estocástico de interação de partículas nucleares com os tecidos humanos. MATERIAIS E MÉTODOS: O sistema computacional desenvolvido, denominado SISCODES, é uma ferramenta para planejamento computacional tridimensional de tratamentos radioterápicos ou procedimentos radiológicos. Partindo de imagens tomográficas do paciente, o plano de tratamento é modelado e simulado. São então mostradas as doses absorvidas, por meio de curvas de isodoses superpostas ao modelo. O SISCODES acopla o modelo tridimensional ao código MCNP5, que simula o protocolo de exposição à radiação ionizante. RESULTADOS: O SISCODES vem sendo utilizado no grupo de pesquisa NRI/CNPq na criação de modelos de voxels antropomórficos e antropométricos que são acoplados ao código MCNP para modelar braquiterapias e teleterapias aplicadas a tumores em pulmões, pelve, coluna, cabeça, pescoço, e outros. Os módulos atualmente desenvolvidos no SISCODES são apresentados junto com casos exemplos de planejamento radioterápico. CONCLUSÃO: O SISCODES provê de maneira rápida a criação de modelos de voxels personalizados de qualquer paciente que podem ser usados em simulações por códigos estocásticos tipo MCNP. A combinação da simulação via MCNP com um modelo personalizado do paciente traz grandes melhorias na dosimetria de tratamentos radioterápicos.

Simulação e análise dosimétrica de protonterapia e íons de carbono no tratamento do melanoma uveal

OBJETIVO: Este artigo apresenta a avaliação dosimétrica da radioterapia por íons de carbono em comparação à protonterapia. MATERIAIS E MÉTODOS: As simulações computacionais foram elaboradas no código Geant4 (GEometry ANd Tracking). Um modelo de olho discretizado em voxels implementado no sistema Siscodes (sistema computacional para dosimetria em radioterapia) foi empregado, em que perfis de dose em profundidade e curvas de isodose foram gerados e superpostos. Nas simulações com feixe de íons de carbono, distintos valores de energia do feixe foram adotados, enquanto nas simulações com feixe de prótons os dispositivos da linha de irradiação foram incluídos e diferentes espessuras do material absorvedor foram aplicadas. RESULTADOS: As saídas das simulações foram processadas e integradas ao Siscodes para gerar as distribuições espaciais de dose no modelo ocular, considerando alterações do posicionamento de entrada do feixe. Os percentuais de dose foram normalizados em função da dose máxima para um feixe em posição de entrada específica, energia da partícula incidente e número de íons de carbono e de prótons incidentes. CONCLUSÃO: Os benefícios descritos e os resultados apresentados contribuem para o desenvolvimento das aplicações clínicas e das pesquisas em radioterapia ocular por íons de carbono e prótons.

Fatores de correção volumétrica na medição de atividade de 99mTc e 123I em calibradores de radionuclídeos

OBJETIVO: Determinar os fatores de correção para a variação volumétrica dos radiofármacos contidos em recipientes de diferentes geometrias. Comparar a influência desses fatores na determinação da atividade de 99mTc e 123I utilizando dois tipos de calibradores: um com câmara de ionização e outro com detector Geiger-Müller (G-M). Avaliar o desempenho de calibradores de alguns serviços de medicina nuclear em medição de atividade de 99mTc e 123I. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram utilizados oito calibradores, frascos de vidro 10R, seringas de plástico de 3 e 5 mL e soluções de 99mTc e 123I. Os fatores de correção foram determinados a partir das medições práticas da variação da leitura do calibrador com a variação do volume da solução no recipiente. O desempenho foi avaliado em relação ao critério de aceitação de ±10% de exatidão exigida pela norma brasileira. RESULTADOS: A variação da resposta do calibrador com a variação do volume do frasco foi bem maior no calibrador que utiliza G-M. Ela também foi maior para 123I do que para 99mTc. CONCLUSÃO: Os resultados confirmam que a resposta dos calibradores depende do volume contido nos recipientes. Essa dependência é mais crítica para os calibradores equipados com detector G-M e para 123I quando comparado com 99mTc.

Síndrome do túnel do carpo: estudo comparativo entre a medição ultrassonográfica e cirúrgica do nervo mediano nos casos moderados e severos da doença

OBJETIVO: Comparar os perímetros ultrassonográfico e cirúrgico do nervo mediano, avaliar o diagnóstico da síndrome do túnel do carpo pela área seccional do nervo mediano, verificar associação entre área seccional do nervo mediano e gravidade da síndrome do túnel do carpo. MATERIAIS E MÉTODOS: Estudo de 30 pacientes com síndrome do túnel do carpo. Mediram-se a área seccional e o perímetro ultrassonográfico do nervo mediano. Avaliaram-se correlação clínica-ultrassonográfica e associação com a gravidade da doença. Compararam-se os perímetros ultrassonográfico e cirúrgico. Compararam-se classificação clínica com perímetro cirúrgico, área seccional e perímetro ultrassonográfico. RESULTADOS: Cinco perdas, 25 pacientes estudados; 60% dos pacientes com doença moderada, 60% de casos graves ultrassonográficos (área seccional > 0,15 cm²). Distribuição não normal de perímetro cirúrgico (p = 0,5), distribuição normal de perímetro ultrassonográfico (p = 0). Diferença significativa entre perímetros (teste-t de amostras pareadas; p < 0,0001; intervalo de confiança = 95%). Pearson 0,3913. Pelo diagrama de Bland-Altman, observaram-se maiores perímetros cirúrgicos. Encontrou-se área seccional do nervo mediano > 0,09 cm² em todos os pacientes. CONCLUSÃO: Não houve associação entre perímetro ultrassonográfico e perímetro cirúrgico do nervo mediano. Área seccional do nervo mediano > 0,09 cm² foi válida para o diagnóstico. Não houve associação entre área seccional e gravidade da doença.

Métodos de reconocimiento del subsuelo

The aim of this workshop is to present the main methods of subsoil studies (namely mechanical and geophysical methods) to the Earth Sciences professorate. These methods frequently involve the use of specific material. The different methods are usually taught in the classroom where there is no real contact between the students and the equipment. Several activities, all of them taking place in surrounding areas of the university campus of Girona, will provide the assistants to the workshop with the opportunity of making measurements with different equipment. These activities will be made in the field so as to contribute to the resolution of a problem which will have been previously proposed. The problems presented are situations, most of them real, when subsoil investigation techniques are usually used. These cases have been employed as teaching-learning strategies with university and second grade students in the area of Girona. Finally, some examples of exercises involving the treatment of data obtained through subsoil investigation techniques are also presented to complement the workshop

Amostragem de formigas-cortadeiras (Hymenoptera: formicidae) em eucaliptais pelos métodos de transectos em faixa e em linha

Este trabalho foi realizado em eucaliptais localizados em áreas de relevo acidentado da Mata Atlântica, no Município de Belo Oriente, Vale do Rio Doce, Minas Gerais, no período de janeiro de 2002 a fevereiro de 2005, em cinco talhões de Eucalyptus spp., totalizando 160,22 ha. Os objetivos foram desenvolver planos de amostragem para formigas-cortadeiras pelo método de transectos em faixas; determinar o melhor estimador de densidade populacional de formigueiros para os métodos de transectos em faixa e em linha; e validar o melhor plano de amostragem. Em cada entrelinha de plantio de cada talhão, os ninhos de formigas-cortadeiras foram localizados, georreferenciados e medidos. Foram gerados mapas com a localização dos ninhos e das árvores nos talhões, que serviram para a simulação dos planos. Concluiu-se que qualquer uma das linhas testadas para o lançamento de primeiro transecto pode ser utilizada no monitoramento de formigas-cortadeiras na área de estudo. A distância ótima entre os transectos em faixa foi de 96 m. A estimativa da densidade de ninhos de formigas-cortadeiras pelo estimador de área proporcional, usando transectos em faixa, é mais precisa do que pelo estimador Cottam & Curtis, com a utilização de transectos em linha, pois o primeiro produz resultados iguais aos do censo. O uso operacional dos transectos em faixa, com o estimador de área proporcional, lançados a cada 96 m a partir da terceira linha de plantio é valido para estimar a área total de formigueiros na região.

Estimativa da relação hipsométrica em clones de Eucalyptus sp. com o modelo de curtis ajustado por métodos bayesianos empíricos

Neste trabalho foi considerado o modelo de Curtis para a relação hipsométrica em clones de Eucalyptus sp. com os parâmetros sujeitos a restrições. Para fazer a inferência dos parâmetros do modelo com restrições, utilizou-se uma abordagem bayesiana com densidade a priori construída empiricamente. As estimativas bayesianas são calculadas com a técnica de simulação de Monte Carlo em Cadeia de Markov (MCMC). O método proposto foi aplicado a diferentes conjuntos de dados reais, dos quais foram selecionados cinco para exemplificar os resultados. Estes foram comparados com os resultados obtidos pelo método de mínimos quadrados, destacando-se a superioridade da abordagem bayesiana proposta.

INFLUÊNCIA DA POSIÇÃO DOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA NA DETERMINAÇÃO DO MÓDULO DE ELASTICIDADE DA MADEIRA NA COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS (EC0)

RESUMOO módulo de elasticidade na compressão paralela às fibras (Ec0) é um dos parâmetros de referência para estimar o desempenho da madeira. O Anexo B da Norma Brasileira ABNT NBR 7190:1997 estabelece, nos ensaios para determinação do Ec0, que seja tomada a medida de deformações em pelo menos duas faces opostas dos corpos de prova. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência dessas condições de ensaio nos valores de Ec0. Tal propriedade foi determinada a partir das deformações de duas faces opostas dos corpos de prova e, em seguida, a partir das deformações obtidas nas faces complementares. Foram utilizadas espécies de madeira de forma a abranger todas as classes de resistência assumidas pela citada norma. Os resultados indicam significativa variação de Ec0determinado nos ensaios referidos, evidenciando que tal situação deve ser considerada para futura revisão dos métodos de ensaio para determinação de propriedades da madeira para aplicação estrutural.

Modelagem matemática e simulação numérica do resfriamento rápido de morango com ar forçado

Este trabalho abordou o resfriamento rápido com ar forçado de morango via simulação numérica. Para tanto, foi empregado o modelo matemático que descreve o processo de transferência de calor, com base na lei de Fourier, escrito em coordenadas esféricas e simplificado para descrever o processo unidimensional. A resolução da equação expressa pelo modelo matemático deu-se por meio da implementação de um algoritmo, fundamentado no esquema explícito do método numérico das diferenças finitas, executado no ambiente de computação científica MATLAB 6.1. A validação do modelo matemático foi realizada a partir da comparação de dados teóricos com dados obtidos num experimento, no qual morangos foram resfriados com ar forçado. Os resultados mostraram que esse tipo de investigação para a determinação do coeficiente de transferência de calor por convecção é promissora como ferramenta no suporte à decisão do uso ou desenvolvimento de equipamentos na área de resfriamento rápido de frutos esféricos com ar forçado.

Seleção de sementes de milho durante a simulação da semeadura com disco perfurado horizontal

Teve-se o objetivo de verificar a possível seleção de sementes de milho - arredondadas e achatadas - no processo de semeadura com disco perfurado horizontal, bem como as conseqüências na distribuição longitudinal. Os registros dos dados deram-se pela avaliação visual de duas pessoas, com contador manual, no final da esteira carpetada em movimento de 1,54 m s-1, com 4,60 m de perspectiva para avaliação. Assim, um sensor registrava o número de orifícios do disco horizontal que devia passar pelo tubo condutor, e os espaçamentos falhos e múltiplos eram computados por pessoas diferentes. Os espaçamentos aceitáveis foram obtidos pela subtração dos espaçamentos falhos e múltiplos do total contabilizado. A medição do comprimento e espessura das sementes foi realizada com auxílio de paquímetro. Não houve alterações significativas nas variáveis estudadas, até a passagem de 55 mil orifícios do disco horizontal pelo tubo condutor; portanto, não houve seleção de sementes de milho durante a simulação do processo de semeadura.

Aplicação de métodos numéricos para estimativa de variáveis psicrométricas

O ar atmosférico é formado por uma composição de ar seco e vapor d'água, cujos valores da quantidade de vapor, em termos quantitativos, são variáveis em função dos elementos climáticos, tais como: temperatura e pressão. Portanto, para estimar os valores de umidade relativa do ar, são necessárias informações completas de séries de dados de temperatura do ar (Tar), pressão atual de vapor (e a) e temperatura de bulbo úmido (Tu). O trabalho apresenta como objetivo a elaboração de rotina computacional para encontrar valores da temperatura do termômetro de bulbo úmido (Tu) em função de outras variáveis, para uma série de dados obtidos, mediante a aplicação de métodos numéricos (Método de Newton-Raphson e Método da Secante), para fins de complementação de uma série de dados diários para Piracicaba - SP. Verificou-se que os métodos numéricos de Newton-Raphson e da Secante apresentaram bom desempenho na simulação dos resultados, porém o método da Secante apresentou-se como o melhor para encontrar os valores de Tu, mediante a resolução numérica da equação psicrométrica.

Desenvolvimento de um dispositivo para medição de esforços em hastes de semeadoras de plantio direto

Inúmeros problemas relativos à mecanização dizem respeito aos esforços demandados pelas máquinas e implementos agrícolas. A medição dos esforços em implementos de hastes é geralmente feita por instrumentos complexos e de difícil construção, como os anéis octogonais. Sendo assim, o objetivo deste artigo é apresentar o desenvolvimento de um dispositivo de medição de esforços horizontais e verticais em hastes sulcadoras de semeadoras-adubadoras de plantio direto, utilizando transdutores de força extensiométricos do tipo viga em balanço, comercialmente disponíveis. Para tanto, projetou-se um dispositivo tipo pórtico, composto de dois transdutores para medição de esforços horizontais e um transdutor para medição do esforço vertical. Os três transdutores foram montados de modo a restringir qualquer movimento da haste durante a interação com o solo. O protótipo construído foi submetido a ensaios estáticos em bancada de laboratório. Em um dos ensaios, aplicou-se carga horizontal na haste; no outro, aplicou-se carga vertical e no terceiro, a carga foi aplicada com inclinação de 15º em relação à horizontal, para simular as condições de operação da haste no campo. O dispositivo mostrou-se robusto e, durante os testes de bancada, foi capaz de medir esforços horizontais de até 5.300 N, e esforços verticais de até 2.000 N, de forma linear e com grande coeficiente de correlação com as cargas aplicadas.

Avaliação de dois métodos para condicionamento e coleta de sêmen em quatro espécies do gênero Mazama

O desenvolvimento de técnicas não invasivas para a obtenção de sêmen de cervídeos facilita a criação de bancos genômicos, que são importantes instrumentos para a conservação ex situ e in situ. Este trabalho teve como objetivo criar uma metodologia não-invasiva de coleta de sêmen e comparar duas técnicas de coleta em quatro espécies do gênero Mazama: M. americana, M. gouazoubira, M. nana e M. nemorivaga. Para tanto, foram utilizados seis machos (M) e duas fêmeas (F) da espécie M. americana, 3M e 2F de M. gouazoubira, 1M e 1F de M. nana e 2M e 1F de M. nemorivaga. Para cada técnica testada, foi realizado um período de habituação dos animais ao manejo. Em seguida, duas técnicas de condicionamento e coleta foram avaliadas. Na primeira delas foi utilizada uma fêmea em estro com desvio lateral do pênis para vagina artificial (FEDL), obtendo-se a coleta de 50% dos indivíduos (100% dos machos de M. gouazoubira e 50% dos machos de M. americana), não obtendo ejaculados das demais espécies. Na segunda técnica, utilizando um manequim taxidermizado com urina de fêmea em estro (MUFE) não foi possível a coleta de nenhum ejaculado. Em todas as fases foi observado o comportamento do macho quanto ao tempo de interesse e aproximação, reflexo de "Flehmen", ato de cheirar ou lamber, exposição do pênis, ereção, número de falsas montas, tentativas de cópula e ocorrência de agressividade entre os animais.

Aplicação de instrumentos de qualidade em doação de órgãos e transplantes da Espanha validados em hospitais pilotos em Santa Catarina

ResumoIntrodução:A necessidade de aumentar o número de notificações de potenciais doadores e de doadores efetivos é um problema mundial. Ainda há muitas perdas de doadores, as quais podem ser evitadas.Objetivo:Utilizar os instrumentos adaptados do Modelo de Gestão de Qualidade da Organização Nacional de Transplantes da Espanha (ONT) em hospitais pilotos no Brasil.Métodos:Pesquisa quantitativa desenvolvida em três hospitais de grande porte em Santa Catarina - a opção pelas três instituições está relacionada ao número de leitos de Unidade de Terapia Intensiva (UTI) e ao número de notificações de possíveis doadores à Central de Notificação Captação e Distribuição de Órgãos e Tecidos do Estado de Santa Catarina- CNCDO/SC. A coleta de dados foi realizada em prontuários de pacientes falecidos nas unidades de terapia intensiva utilizando dois instrumentos validados, em um período de três meses, conforme em duas etapas conforme orientação da ONT.Resultados:Em um dos hospitais, ocorreu maior percentual de perdas por problemas de manutenção (17,6%), por recusa familiar (64,3%) e por escapes (16,7%) e o menor índice de efetivação real (29,4%). Em 70,3%, as perdas por manutenção relacionaram-se com parada cardíaca irreversível e instabilidade hemodinâmica. A recusa familiar relacionou-se em 48,4% com o fato de a família ser contrária à doação sem informar o motivo e pelo desejo em manter o corpo íntegro.Conclusão:As informações obtidas permitem ao gestor o gerenciamento desses dados e, consequentemente, a implementação de ações de melhoria, aumentando o número de doadores de órgãos e tecidos.