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.

Efeito da radiação ionizante sobre o paladar em pacientes submetidos a radioterapia para a região da cabeça e pescoço

OBJETIVO: Avaliar os efeitos da radiação ionizante sobre o paladar, em pacientes que foram submetidos a radioterapia na região de cabeça e pescoço. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram selecionados 20 pacientes que possuíam diagnóstico de tumor na região de cabeça e pescoço, que iniciaram tratamento no Setor de Radioterapia da Santa Casa de Misericórdia de Belo Horizonte, MG, Brasil. Para testes do paladar, foram manipuladas quatro soluções (salgada - NaCl; doce - sacarose; azeda - ácido cítrico; amarga - ureia) em três concentrações diferentes (fraca, média e forte), administradas por meio de conta-gotas, três gotas de cada solução de maneira aleatória, respeitando a ordem das concentrações fracas, médias e fortes. Após a aplicação de cada solução, o paciente relatava o sabor que sentia. O procedimento foi realizado semanalmente durante as três primeiras semanas de radioterapia. RESULTADOS: Foi observada diferença estatisticamente significante na perda do paladar dos pacientes em tratamento radioterápico, quando se compararam a 1ª e 4ª semanas de tratamento na solução salgada, nas três concentrações, na solução doce nas concentrações fracas e médias e nas soluções azedas e amargas, apenas quando se testaram as concentrações fracas. CONCLUSÃO: A radiação ionizante altera o paladar de pacientes submetidos a radioterapia de cabeça e pescoço.

Avaliação de exposições médicas em procedimentos pediátricos de radiologia intervencionista

OBJETIVO: Avaliar as exposições pediátricas de radiologia intervencionista em dois hospitais do Estado da Bahia, visando contribuir para a construção de um cenário estadual e nacional, possibilitando o conhecimento das exposições e da necessidade de sua otimização, visto que as peculiaridades que envolvem a radiologia e a pediatria se potencializam quando se trata de procedimentos de radiologia intervencionista, em razão das doses elevadas de radiação. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram avaliados 32 procedimentos em quatro salas nos dois principais hospitais que realizam procedimentos de radiologia intervencionista pediátrica na Bahia. Foram avaliados os valores de kerma no ar incidente e o produto kerma-área no ar de 27 procedimentos cardiológicos e 5 procedimentos cerebrais. RESULTADOS: Os valores máximos de produto kerma-área e kerma obtidos para procedimentos cardiológicos foram, respectivamente, 129,9 Gy.cm² e 947,0 mGy, e para procedimentos cerebrais, 83,3 Gy.cm² e 961,0 mGy. CONCLUSÃO: Os resultados deste estudo mostraram valores de exposições superiores em até 14 vezes os obtidos em estudos realizados em outros países, chegando próximos de resultados obtidos para procedimentos em adultos. Isto revela quão elevadas podem ser as exposições pediátricas, indicando a necessidade de constante otimização dos procedimentos e avaliação das exposições.

Dosimetria comparativa de braquiterapia de próstata com sementes de I-125 e Pd-103 via SISCODES/MCNP

OBJETIVO: O presente artigo visa apresentar um estudo dosimétrico comparativo de braquiterapia de próstata com sementes de I-125 e Pd-103. MATERIAIS E MÉTODOS: Um protocolo adotado para ambos os implantes com 148 sementes foi simulado em um fantoma tridimensional heterogêneo de pelve por meio dos códigos SISCODES/MCNP5. Histogramas dose-volume na próstata, bexiga e reto, índices de doses D10, D30, D90, D0,5cc, D2cc e D7cc, e representações de distribuição espacial de dose foram avaliados. RESULTADOS: A atividade inicial de cada semente de I-125, para que D90 seja equivalente à dose de prescrição, foi calculada em 0,42 mCi, e de Pd-103, em 0,94 mCi. A dose máxima na uretra foi 90% e 108% da dose de prescrição para I-125 e Pd-103, respectivamente. A D2cc para I-125 foi 30 Gy no reto e 127 Gy na bexiga, e para Pd-103 foi 29 Gy no reto e 189 Gy na bexiga. A D10 no osso do púbis foi 144 Gy para I-125 e 66 Gy para Pd-103. CONCLUSÃO: Os resultados indicam que os implantes de Pd-103 e I-125 puderam depositar a dose prescrita no volume alvo. Entre os achados, observou-se excessiva exposição de radiação nos ossos da pelve, principalmente no protocolo com I-125.

Doses monitoring in radiology: calibration of air kerma-area product (PKA) meters

Objective The authors have sought to study the calibration of a clinical PKA meter (Diamentor E2) and a calibrator for clinical meters (PDC) in the Laboratory of Ionizing Radiation Metrology at Instituto de Energia e Ambiente - Universidade de São Paulo. Materials and Methods Different qualities of both incident and transmitted beams were utilized in conditions similar to a clinical setting, analyzing the influence from the reference dosimeter, from the distance between meters, from the filtration and from the average beam energy. Calibrations were performed directly against a standard 30 cm3 cylindrical chamber or a parallel-plate monitor chamber, and indirectly against the PDC meter. Results The lowest energy dependence was observed for transmitted beams. The cross calibration between the Diamentor E2 and the PDC meters, and the PDC presented the greatest propagation of uncertainties. Conclusion The calibration coefficient of the PDC meter showed to be more stable with voltage, while the Diamentor E2 calibration coefficient was more variable. On the other hand, the PDC meter presented greater uncertainty in readings (5.0%) than with the use of the monitor chamber (3.5%) as a reference.

Safety of Prasugrel Loading Doses in Patients Pre-Loaded With Clopidogrel in the Setting of Primary Percutaneous Coronary Intervention: Results of a Nonrandomized Observational Study.

OBJECTIVES: The aim of this study was to assess the safety of the concurrent administration of a clopidogrel and prasugrel loading dose in patients undergoing primary percutaneous coronary intervention. BACKGROUND: Prasugrel is one of the preferred P2Y12 platelet receptor antagonists for ST-segment elevation myocardial infarction patients. The use of prasugrel was evaluated clinically in clopidogrel-naive patients. METHODS: Between September 2009 and October 2012, a total of 2,023 STEMI patients were enrolled in the COMFORTABLE (Comparison of Biomatrix Versus Gazelle in ST-Elevation Myocardial Infarction [STEMI]) and the SPUM-ACS (Inflammation and Acute Coronary Syndromes) studies. Patients receiving a prasugrel loading dose were divided into 2 groups: 1) clopidogrel and a subsequent prasugrel loading dose; and 2) a prasugrel loading dose. The primary safety endpoint was Bleeding Academic Research Consortium types 3 to 5 bleeding in hospital at 30 days. RESULTS: Of 2,023 patients undergoing primary percutaneous coronary intervention, 427 (21.1%) received clopidogrel and a subsequent prasugrel loading dose, 447 (22.1%) received a prasugrel loading dose alone, and the remaining received clopidogrel only. At 30 days, the primary safety endpoint was observed in 1.9% of those receiving clopidogrel and a subsequent prasugrel loading dose and 3.4% of those receiving a prasugrel loading dose alone (adjusted hazard ratio [HR]: 0.57; 95% confidence interval [CI]: 0.25 to 1.30, p = 0.18). The HAS-BLED (hypertension, abnormal renal/liver function, stroke, bleeding history or predisposition, labile international normalized ratio, elderly, drugs/alcohol concomitantly) bleeding score tended to be higher in prasugrel-treated patients (p = 0.076). The primary safety endpoint results, however, remained unchanged after adjustment for these differences (clopidogrel and a subsequent prasugrel loading dose vs. prasugrel only; HR: 0.54 [95% CI: 0.23 to 1.27], p = 0.16). No differences in the composite of cardiac death, myocardial infarction, or stroke were observed at 30 days (adjusted HR: 0.66, 95% CI: 0.27 to 1.62, p = 0.36). CONCLUSIONS: This observational, nonrandomized study of ST-segment elevation myocardial infarction patients suggests that the administration of a loading dose of prasugrel in patients pre-treated with a loading dose of clopidogrel is not associated with an excess of major bleeding events. (Comparison of Biomatrix Versus Gazelle in ST-Elevation Myocardial Infarction [STEMI] [COMFORTABLE]; NCT00962416; and Inflammation and Acute Coronary Syndromes [SPUM-ACS]; NCT01000701).

Avaliação do conhecimento de médicos não radiologistas sobre aspectos relacionados à radiação ionizante em exames de imagem

Objetivo:Avaliar o conhecimento dos médicos não radiologistas sobre a utilização da radiação ionizante em exames de imagem.Materiais e Métodos:Estudo transversal, utilizando questionário anônimo, aplicado a médicos de especialidades clínicas e cirúrgicas, dividido em duas partes: uma com questões sobre as características dos médicos, frequência de solicitação de exames e de participação em eventos de atualização profissional, e outra com questões de múltipla escolha, abordando conhecimentos gerais sobre radiação, princípios de otimização e radioproteção.Resultados:De 309 questionários distribuídos, 120 (38,8%) foram respondidos, 50% por médicos de especialidades cirúrgicas e 50% clínicas; 45% e 2,5% dos médicos responderam, respectivamente, que a ressonância magnética e a ultrassonografia utilizam radiação ionizante. No geral, a média das notas foi maior nas especialidades cirúrgicas, sem diferenças significativas, exceto na questão sobre exposição em grávidas (p = 0,047). Os médicos que se atualizam profissionalmente mostraram conhecimento sobre radiação ionizante estatisticamente superior aos demais, principalmente os que frequentam reuniões clínicas (p = 0,050) e participam de atividades de ensino (p = 0,047).Conclusão:O conhecimento dos médicos não radiologistas sobre radiação ionizante é heterogêneo e em alguns pontos precisa ser melhorado. Reuniões clínicas multidisciplinares e atividades de ensino são importantes formas de disseminar informações sobre o tema.

Desaluminação do zeólito ofretita por efeito da radiação gama

Protonic offretite samples were modified by gamma-irradiation under different conditions of humidity. The results of infrared spectroscopy and X-ray diffraction reveal that the presence of water is essential to promote dealumination, as the samples irradiated in vacuum only show crystallinity loss. The degree of dealumination is, mainly, controlled by the gamma-irradiation dose while the textural modifications depend also on the percentage of water.

O uso de radiação ultravioleta para o pré-tratamento de amostras em análise inorgânica

The basic principles of UV irradiation as sample pre-treatment step and its potential for inorganic analysis are illustrated and discussed through significant examples from the literature. Not only does this overview cover the classical applications of this technique in the decomposition of organic matter in electroanalysis, but it also presents recent trends, including the increasing interest in employing UV irradiation in flow analytical systems, successful attempts to enhance its effectiveness and the coupling with chromatographic and spectroscopic methodologies. Furthermore, a number of relevant cases of UV-driven derivatization reactions involving photo-sensitive inorganic species are presented, showing some convenient options to perform fast and reliable determination of inorganic and organic analytes.

Experimentos didáticos envolvendo radiação microondas

Theoretical and practical aspects of the use of microwave-assisted strategies in chemistry are introduced for students using simple and safe experiments employing a domestic oven. Three procedures are proposed for evaluating the distribution of microwave radiation inside the microwave oven cavity: (1) variation of the volume of marshmallows; (2) drying of filter paper wetted with Co(II) solution, and (3) variation of water temperature, after microwave-assisted heating. These experiments establish the position with the highest incidence of microwave radiation in the oven cavity, which was chosen for the synthesis of salicylic acid acetate. This synthesis was performed in 5 min of heating and the yield was around 85%. All experiments can be carried out in a 4 h lab-session using low-cost instrumentation.

Planejamento fatorial aplicado à digestão de amostras de feijão assistida por radiação microondas

The use of factorial design was evaluated for optimization of focused-microwave-assisted digestion of bean samples. Calcium, Fe, Mg, Mn and Zn percentual recoveries were determined in digestates after focused-microwave-assisted digestion according to factorial design procedures. A cavity microwave digestion was carried out to certify the elemental compositions obtained. The accuracy was checked using a standard reference material, the NIST SRM 8433 - Corn Bran. Results are in agreement with certified values at the 95% confidence limit when the Student t-test was used. Volumes of nitric and sulfuric acid, temperature, and the interplay between HNO3 and H2SO4 initial volumes were significant variables according to P-values in the analysis of variance (ANOVA).

Digestão de óleo lubrificante encapsulado em forno de microondas com radiação focalizada por adição de amostra ao reagente pré-aquecido

The applicability of the recently proposed procedure based on gradual sample addition to microwave-assisted pre-heated concentrated acid is limited by the sample viscosity. In this work, lubricating oil samples with high viscosity were encapsulated and manually added to the microwave-assisted pre-heated concentrated digestion mixture. The procedure was applied for determination of Al, Ca, Cr, Cu, Fe, Mg, Ni, P, Pb, Si, Sn, Sr, V, W, and Zn in lubricating oil by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES). Determined and certified values for Ca, Mg, P, and Zn in lubricating oil were in agreement at a 95% confidence level.

Aplicação de radiação UV artificial e solar no tratamento fotocatalítico de efluentes de curtume

Tannery effluents are very dangerous for the environment since they contain large amounts of dangerous and biorecalcitrant contaminants (organic matter and Cr(VI)). This paper reports the efficiency of heterogeneous photocatalysis, based on the application of solar and artificial radiation, furnished by UV lamps, using TiO2 fixed on a flat plate, in the treatment of synthetic effluents. The results of COD and Cr(VI) demonstrate that the use of solar radiation is the most efficient way to perform the photocatalytic treatment of these effluents since a minimum removal of 62 and 61% was observed for Cr(VI) and organic matter, respectively.

Determinação voltamétrica de metais em águas e fluidos biológicos empregando mineralização de amostras com radiação ultravioleta

This work describes the optimization of pretreatment steps for the destruction of organic matter in samples of waters and biological fluids, by using an UV irradiation system with a high power UV radiation source (400 W). The efficiency of the system constructed for the photo-decomposition of samples of model waters, natural waters and biological fluids was investigated by performing recovery experiments of the metallic species Zn(II), Cd(II), Pb(II), Cu(II), Al(III) and Fe(III). The use of UV irradiation allowed the liberation of metals bound to the organic matrix and the determination of the total content of elements in the samples.