Avaliação da dose de radiação absorvida em exames radiológicos durante o planejamento radioterápico

Pós-graduação em Pesquisa e Desenvolvimento (Biotecnologia Médica) - FMB

Estudo da viabilidade do tratamento de pacientes portadores de carcinoma epidermóide de lábio(T1nomo) por meio da radiação laser de dióxido de carbono (CO2)

Pós-graduação em Odontologia - ICT

Avaliação das condições de uso de um equipamento de tomografia computadorizada e otimização de protocolos de crânio empregados na rotina do HCFMB-UNESP

Almost forty years computed tomography (CT) has been one of the most powerful tools in diagnostic imaging. However, this modality delivers relatively high doses to their patients. It is known that the inappropriate use and unnecessary radiation may be associated with a significant risk of cancer, especially in pediatric patients. Moreover, the quality assurance in CT, provided and required by Portaria 453/98 and the guide of the RE 1016/05, ensures that the images generated by computer tomography provide reliable diagnostic information with doses as low as reasonably achievable. This research aimed to make the quality control (QC) of CT equipment; establish a better relationship between dose and noise on the image to protocols of skull CT according to the study of optimization proposed in 2005 by Daros; and assess the dose distribution in different cranial organs for protocols of adult and pediatric use in the routine of the Department of Diagnostic Imaging of HCFMB-UNESP. The equipment used for testing QC, optimization and dosimetry was a third generation tomograph GE Sytec 3000i

Satélites estabilizados por rotação e torque de radiação solar direta

The aims of this work are to analyze the direct solar radiation pressure torque (TPRS) in the rotational motion of spin-stabilized artificial satellites, to numerically implement these solutions and to compare the results with real data of the Brazilian Satellite Data Collection – SCD1 and SCD2, supplied by INPE. The mathematical model for this torque is determined for a cylindrical satellite, and the components of this torque are determined in a fixed system in the satellite. An analytical solution for the spin motion equations is proposed, in which TPRSD does not affect the spin velocity of the satellite. Two approaches are adopted in the numerical implementation of the developed theory: the first one considers the proposed theory and the second introduces a variation in the spin velocity based on its real variation. The results obtained indicate that the solar radiation pressure torque has little influence in the right ascension and declination axis of rotation due to the small dimension of the satellite and altitude in which it is found. To better validate the application of the presented theory, the angular deviation of the spin axis and solar aspect angle were also analyzed. The comparison of the results of the approaches conducted with real data show good precision in the theory, which can be applied in the prediction of the rotational motion of the spin-stabilized artificial satellites, when others external torques are considered besides the direct solar radiation pressure torque

Radioterapia com elétrons

Radiotherapy is a field of medical physics, which has been going through a scientific and technological advancement, it is extreme important the professionals that work in this area continuous their study to improve the quality of service provided. For it, they should know the physical principles related as well their employment in radiotherapy. The electrons have been using in therapy of superficial tumors, because they show rapid decrease of dose in depth, they don’t expose the deeper tissues to radiation. The electron therapy has replaced the surface therapy with x-ray and mold brachytherapy, and nowadays, it represents 10 to 15% of radiotherapy treatments. This study brings the definition of physical parameters used in the dosimetry of electron beam, describes the tests for quality control of linear accelerator with a electrons beam, as well the activities realized in the Radiotherapy Division, of Hospital de Clinicas, in the Universidade Estadual of Campinas, in the Clinac 2100C machine

Estimativa da Radiação Solar em Presidente Prudente – SP nos anos de 1999-2007

The wide territorial extension of Brazil derails the installation and maintenance of instruments for measuring solar radiation, which makes necessary the development and application of models that are able to estimate reliable and sufficient data for many different activities that use such data. And these, in most cases, are estimated from the Ångström equation. Based on this model, this project aimed to estimate the global solar radiation at Presidente Prudente-SP, Brazil, using daily data from 1999 to 2007. The solar radiation data have been extracted from the paper tapes of actinograph bi-metallic (Robitsch) daily records at the meteorological station in the Faculty of Science and Technology, UNESP. These tapes were scanned, resulting in digital images with x and y coordinates pairs (x = time; y = solar radiation, cal/min.cm²). The daily global solar radiation is the area under the curve of the image. This value has been calculated by computer algorithms. After the acquisition and calculation of the values needed to develop the Ångström equation have been determined the constants a and b, using linear regression between the values of Rg/R0 (solar radiation/solar radiation on a horizontal surface at the top of atmosphere), as ordered, and n/N (number of hours of sunshine/day length in hours) as abscissa. The slope of the line will be the constant b and the linear coefficient, the constant a. The estimated results were compared to the observed using the Kolmogorov-Smirnov test, realizing that the models can be accepted. So, the equation to aim the solar global radiation is: Rg = R0 (0,2662+0,3592 n/N)

Coleta de dados, modelagem e controle de qualidade do sistema de planejamento pinnacle3

Qualidade na coleta de dados do feixe de radiação, modelagem por meio do sistema de planejamento de tratamento (SPT) e controle da qualidade do processo envolvido são cruciais à fidedignidade do serviço de radioterapia de forma a contribuir à eficácia do tratamento e segurança do principal ente envolvido no final de toda essa sistemática, o paciente. Para isso foi proposto nesse presente trabalho a coleta de dados do feixe de raios-x de 6MV seguido da introdução desses dados ao SPT para processo de modelagem computacional que teve agregado, a todo esses processos, o controle da qualidade segundo critérios de aceitação

Sistema de Acelerador Linear Comercial para Radioterapia

This paper presents a study about the operation of the major system’s components of a linear particle acclerator (Linac). It addresses the components mainly responsible for the formation of the beam, through the inclusion of several block diagrams showing the details of the structure. Among the systems discussed may be mentioned the system modulator, automatic frequency control, dosimetry and auxiliary systems. The main objective is the dissemination of basic technology applied in linear accelerators and create literature about this subject in national language. Despite the high complexity and large number of devices that comprise a linear accelerator, it has been developed an easy to understand text that adresses the most relevant issues to the operation of the linear accelerator from the point of view of electrical engineering

Dosimetria ambiental do gás 222Rn: um exemplo de estudo das águas da região de Presidente Prudente – SP e considerações sobre abordagem do tema através do Banco Internacional de Objetos Educacionais – BIOE

Over the years, the concern with the detection of the levels of radionuclides in the environment has increased, given that they are carcinogenic to the human respiratory system. Present in the air, waters, soil and building materials, among other substances, radionuclides are unknown by most of the population. In this paper, we present the radioactive gas 222Rn, predominant element among all others and one way of detecting it in an example study of the waters of the Presidente Prudente - SP, through the plastic detector called CR-39. Likewise, we realized the need to approach this issue more broadly in schools and even in higher education, since this field of modern physics and environmental physics usually appears only in master's and doctorate. Thus, we attempted to perform the didactic transposition schooluniversity, through the construction of an object Educational, OE, to be placed on the Bank for International Educational Objects - bioethanol and by developing this contribute to the knowledge and understanding of the importance of monitoring of radioactivity in a way accessible to the population as a whole

Densitometria óssea de cães SRD utilizando radiação gama

A proposta desse trabalho surgiu da possibilidade de unir metodologias eficientes para estabelecer valores mais precisos de densitometria óssea. A densidade óssea é um parâmetro biofísico de grande importância experimental e clínica, que permite avaliar o processo de mineralização óssea. O objetivo deste trabalho foi determinar a densidade óssea e o coeficiente de atenuação de massa da radiação gama com o radioisótopo 241Am com fotopico de 59,6 keV em rádios de cães SRD (Sem Raça Definida). Conclui-se a que a densidade média das amostras foi de 1,91 g/cm³ com um desvio padrão de 0,0599. Para o coeficiente de atenuação de massa, o valor médio foi de 0,241 cm2/g, com desvio padrão de 0,0151. Para ambos os parâmetros o coeficiente de variação foi pequeno implicando em uma baixa dispersão. Isso também demonstra que os métodos aplicados foram eficientes e de fácil aplicabilidade

Distribuição e dispersão dos níveis radiométricos do setor técnico de medicina nuclear do hospital das clínicas da faculdade de medicina de botucatu

Nuclear medicine uses non-sealed sources for exams and treatments, because the movement of these sources, source of patients injected or not, involve a wide range of environmental radiometric levels. To better control of these levels this study was aimed at monitoring points strategically distributed in all environments Sector Technical Nuclear Medicine, Hospital of the Botucatu Medical School, performing two measurements at random times daily for a period of three months, sampling the normal routine of the sector. The detector Geiger-Muller was used for the acquisition of exposure rates of the points, efficiency and reprodutibility test have shown good performance of this equipment for this purpose. The results allowed to make a projection of annual dose for each environment indicating higher risks for Occupationally Exposed Individuals as well as Public Individuals compared with the limits established by the National Commission of Nuclear Energy. Was developed a spatial map of dose that can be used as a visual warning to the regions with the highest exposure to ionizing radiation, enabling reduced risk of a potential exposure

Análise de algoritmos computacionais utilizados em sistemas de planejamento de braquiterapia de alta taxa de dose: estudo comparativo com o Código MCNP-5C

In radiotherapy, computational systems are used for radiation dose determination in the treatment’s volume and radiometric parameters quality analysis of equipment and field irradiated. Due to the increasing technological advancement, several research has been performed in brachytherapy for different computational algorithms development which may be incorporated to treatment planning systems, providing greater accuracy and confidence in the dose calculation. Informatics and information technology fields undergo constant updating and refinement, allowing the use Monte Carlo Method to simulate brachytherapy source dose distribution. The methodology formalization employed to dosimetric analysis is based mainly in the American Association of Physicists in Medicine (AAPM) studies, by Task Group nº 43 (TG-43) and protocols aimed at dosimetry of these radiation sources types. This work aims to analyze the feasibility of using the MCNP-5C (Monte Carlo N-Particle) code to obtain radiometric parameters of brachytherapy sources and so to study the radiation dose variation in the treatment planning. Simulations were performed for the radiation dose variation in the source plan and determined the dosimetric parameters required by TG-43 formalism for the characterization of the two high dose rate iridium-192 sources. The calculated values were compared with the presents in the literature, which were obtained with different Monte Carlo simulations codes. The results showed excellent consistency with the compared codes, enhancing MCNP-5C code the capacity and viability in the sources dosimetry employed in HDR brachytherapy. The method employed may suggest a possible incorporation of this code in the treatment planning systems provided by manufactures together with the equipment, since besides reducing acquisition cost, it can also make the used computational routines more comprehensive, facilitating the brachytherapy ...

Preparo (calibração e tratamento) de Dosímetros Termoluminescetes de Flureto de Lítio (TLD-LiF)

A Dosímetria Termoluminescente (TLD) é uma ferramenta extremamente versátil para a avaliação da dose absorvida por tecidos humanos, devido à interação dos mesmos com a radiação ionizante. As características termoluminescentes (TL) do fluoreto de lítio (LiF) foram estudadas extensivamente primeiramente por apresentar número atômico muito próximo ao do tecido humano e, portanto, conseguir quantificar com fidelidade a radiação recebida na ordem de μGy (micro Gray) a kGy (kilo Gray) . Foram abordados os princípios físicos envolvido no procedimento de calibração e tratamento dos dosímetros (total de 224 pastilhas), os quais foram separados, após tratamento, em 75 grupos. Este trabalho foi de suma importância na aplicação dos conceitos físicos abordados durante a formação da graduação no curso de Bacharelado em Física Médica, e pode auxiliar em projetos, em andamento, junto ao grupo de pesquisa de Física Aplicada ao Radiodiagnóstico

Avaliação da influência da esterilização por radiação gama nas propriedades mecânicas, estruturais e na biocompatibilidade de matrizes híbridas orgânico-inorgânicas

Atualmente, as pesquisas acadêmicas e industriais não estão voltadas apenas para a descoberta de novos fármacos, mas também para novas maneiras de administração de medicamentos pretendendo obter melhores ações farmacológicas alem de reduzir efeitos colaterais. Partindo deste pressuposto, estudos demonstram que inúmeras moléculas podem ser incorporadas a polímeros híbridos orgânico-inorgânico preparados pelo processo sol-gel, assim pretende-se estudar a possibilidade de sua aplicação no desenvolvimento de um dispositivo de liberação controlada de fármacos na forma de implantes subcutâneos. As matrizes hibridas para serem implantadas devem, necessariamente, ser estéreis. Para isto este trabalho analisa a interação entre o processo de esterilização e uma provável alteração estrutural nestes polímeros. A esterilização por calor úmido em autoclave e a esterilização por radiação gama foram escolhidas para analisar a correlação entre alteração estrutural do hibrido e o processo de eliminação de microorganismos. Outro aspecto que levamos em consideração foi a melhora das características mecânicas das matrizes poliméricas confeccionadas com poli óxido etileno de peso molecular 1900 (POE 1900) e poli óxido propileno de peso molecular 400 (POP 400). Para serem implantadas estas matrizes devem estar uniformes, e não podem trincar ou quebrar antes ou após a implantação. Considerando estes fatores foi adicionado as amostras um agente plastificante, o álcool polivinílico (PVA), na tentativa de melhorar estas características

Avaliação teórico-experimental da distribuição de dose absorvida em radioterapia em tumores de pele

O trabalho propõe rotinas computacionais usando o Método de Monte Carlo com o Código MCNP-5, para analisar os perfis de dose de radiação liberada nos tratamentos de tumores de pele e otimizar os cálculos radiométricos dos feixes de radiação estudados. Foram realizadas medidas dosimétricas do feixe de radiação, comparando os resultados obtidos com os respectivos valores fornecidos pelo serviço de física médica das instituições, com resultados informados pelo fabricante do equipamento e com as simulações computacionais efetuadas com o Código MCNP-5. A quantificação dos erros relativos percentual entre os resultados simulados e os fornecidos pelo Serviço de Radioterapia (E1), os informados pelo fabricante (E2) e os medidos experimentalmente (E3) são inferiores a 4,0% e validam a metodologia computacional proposta para avaliação do comportamento do feixe de raios-X superficial e do feixe de raios γ da unidade de Cobaltoterapia. A metodologia de análise do espectro energético e da curva de porcentagem de dose profunda (PDP) desenvolvida neste trabalho pode ser estendida para estudos de outros feixes clínicos e subsidiar os dados radiométricos utilizados nos planejamentos e cálculos de dose realizados pelo profissional da física médica na sua rotina nos Serviços de Radioterapia