Neste trabalho foram avaliados aventais de proteção e blindagens de ovário de cinco fabricantes segundo as normas NBR / IEC 61331-1 e NBR / IEC 61331-3 de 2004. Para a determinação da espessura equivalente de atenuação foram aplicadas três metodologias diferentes (interpolação linear, modelo de Archer e somatório de exponenciais), uma vez que a norma não indica como este valor deve ser obtido. Além disso, foram estimadas as incertezas associadas a cada método e a influência do número de medições na incerteza combinada. As características de confecção avaliadas foram: documento acompanhante, projeto, materiais, dimensões e marcação da etiqueta. Para esta avaliação foi elaborado um formulário que contemplava todas as exigências da NBR / IEC 61331-3. Os resultados mostraram uma grande diferença entre os valores de espessura equivalente de atenuação declarados e medidos. A comparação dos resultados das três metodologias aplicadas mostrou que há pouca variação entre os valores obtidos e entre as incertezas associadas nas diferentes metodologias. Foi possível observar também que o número de medições não contribui significativamente para o aumento da incerteza nas três metodologias. A metodologia que melhor se adequou à rotina do laboratório foi a metodologia da interpolação linear com cinco medições da taxa de kerma no ar. A discrepância entre os resultados apresentados neste trabalho e as exigências das normas estudadas mostra a necessidade de tornar compulsória a certificação dos dispositivos de proteção, contribuindo assim para o aumento da proteção radiológica do usuário. / In this work protective devices of five manufacturers were evaluated according to the NBR/IEC 61331-1 and NBR/IEC 61331-3 standards. Three different methodologies (linear interpolation, Archer model and sum of exponentials) were applied for the determination of the attenuation equivalent, since the standard does not indicate how it must be determined. Moreover, the uncertainties associated to each method, and the influence of the number of measurements in the combined uncertainty were estimated. The evaluated manufacture characteristics were: accompanying document, design, materials, dimensions and label marking. For this evaluation a check list about the requirements of the NBR/IEC 61331-3 standard was elaborated. The results showed a great difference between nominal and measured attenuation equivalent values. The comparison of the results using the three methodologies showed small variations among the obtained values and among the associated uncertainties in the different methodologies. It was possible to observe that the number of measurements does not contribute significantly for the increase of the uncertainty in all three methodologies. The best methodology for the laboratory routine is the linear interpolation methodology, with five measurements for each air kerma rate value. The discrepancy between the results obtained in this work and the requirements of the applied standards show the need to adopt a compulsory certification process for protective devices, thus contributing for the increase of the radiation protection of the users.

Em proteção radiológica dois conjuntos de grandezas são importantes, as de proteção e as operacionais. Ambas podem ser relacionadas a partir de coeficientes de conversão com grandezas físicas básicas como o kerma. Para feixes de radiação utilizados em radiodiagnóstico nas qualidades da Comissão Internacional de Eletrotécnica (IEC), os coeficientes de conversão e fatores de retroespalhamento ainda não foram determinados. É, portanto, necessário a determinação de coeficientes e fatores para a calibração dos dosímetros que serão utilizados para determinar o equivalente de dose pessoal ou a dose na entrada da pele. Foram determinados experimentalmente os coeficientes de conversão de kerma no ar para o equivalente de dose pessoal, Hp(d), e os fatores de retroespalhamento para as qualidades RQR e RQA da IEC que simulam feixes de raios X diagnósticos. Para a determinação dos coeficientes de conversão é necessário a determinação do kerma no ar dentro do simulador e a energia média do espectro. Foram utilizados dosímetros termoluminescentes do tipo 100H para a medida do kerma no ar no simulador. Os dosímetros foram calibrados utilizando uma câmara de ionização padrão terciário de 180cc da Radcal Corporation. Os dosímetros foram colocados no eixo central de um simulador tipo placa de 300 mm x 300 mm x 15 mm de polimetilmetalacrilato (PMMA) com o intuito de determinar a dose na profundidade. No procedimento de medida os dosímetros foram dispostos em cinco diferentes profundidades (5, 10, 15, 25 e 35 mm). Um outro parâmetro necessário para a determinação dos coeficientes de conversão é a energia média do espectro de raios X. A espectrometria dos feixes de raios X utilizados foi feita utilizando um detector semicondutor de CdTe. O detector foi calibrado utilizando fontes de radiação de 133Ba, 241Am e 57Co. Foram feitas correções em relação a eficiência intrínseca, absorção total de energia, fração de escape de raios X característicos, efeito Compton e atenuação devido a matérias que se encontravam entre o detector e o ponto onde foi determinado a energia média. As medidas do espectro de raios X foram corrigidas utilizado o método de stripping. Os valores das incertezas dos coeficientes de conversão e fatores de retroespalhamento foram da ordem de 12% e 6% respectivamente. / Two sets of quantities are import in radiological protection: the protection and operational quantities. Both sets can be related to basic physical quantities such as kerma through conversion coefficients. . For diagnostic x-ray beams the conversion coefficients and backscatter factors have not been determined yet, those parameters are need for calibrating dosimeters that will be used to determine the personal dose equivalent or the entrance skin dose. Conversion coefficients between air kerma and personal dose equivalent and backscatter factors were experimentally determined for the diagnostic x-ray qualities RQR and RQA recommended by the International Electrotechnical Commission (IEC). The air kerma in the phantom and the mean energy of the spectrum were measured for such purpose. Harshaw LiF-100H thermoluminescent dosemeters (TLD) were used for measurements after being calibrated against an 180 cm3 Radcal Corporation ionization chamber traceable to a reference laboratory. A 300 mm ×300 mm × 150 mm polymethilmethacrylate (PMMA) slab phantom was used for deep-dose measurements. Tl dosemeters were placed in the central axis of the x-ray beam at 5, 10, 15, 25 and 35 mm depth in the phantom upstream the beam direction Another required parameter for determining the conversion coefficients from was the mean energy of the x-ray spectrum. The spectroscopy of x-ray beams was done with a CdTe semiconductor detector that was calibrated with 133Ba, 241Am and 57Co radiation sources. Measurements of the x-ray spectra were carried out for all RQR and RQA IEC qualities. Corrections due to the detector intrinsic efficiency, total energy absorption, escape fraction of the characteristic x-rays, Compton effect and attenuation in the detector were done aiming an the accurate determination of the mean energy. Measured x-ray spectra were corrected with the stripping method by using these response functions. The typical combined standard uncertainties of conversion coefficients and backscatter factors were 12% and 6% respectively.

Neste trabalho foram avaliados aventais de proteção e blindagens de ovário de cinco fabricantes segundo as normas NBR / IEC 61331-1 e NBR / IEC 61331-3 de 2004. Para a determinação da espessura equivalente de atenuação foram aplicadas três metodologias diferentes (interpolação linear, modelo de Archer e somatório de exponenciais), uma vez que a norma não indica como este valor deve ser obtido. Além disso, foram estimadas as incertezas associadas a cada método e a influência do número de medições na incerteza combinada. As características de confecção avaliadas foram: documento acompanhante, projeto, materiais, dimensões e marcação da etiqueta. Para esta avaliação foi elaborado um formulário que contemplava todas as exigências da NBR / IEC 61331-3. Os resultados mostraram uma grande diferença entre os valores de espessura equivalente de atenuação declarados e medidos. A comparação dos resultados das três metodologias aplicadas mostrou que há pouca variação entre os valores obtidos e entre as incertezas associadas nas diferentes metodologias. Foi possível observar também que o número de medições não contribui significativamente para o aumento da incerteza nas três metodologias. A metodologia que melhor se adequou à rotina do laboratório foi a metodologia da interpolação linear com cinco medições da taxa de kerma no ar. A discrepância entre os resultados apresentados neste trabalho e as exigências das normas estudadas mostra a necessidade de tornar compulsória a certificação dos dispositivos de proteção, contribuindo assim para o aumento da proteção radiológica do usuário. / In this work protective devices of five manufacturers were evaluated according to the NBR/IEC 61331-1 and NBR/IEC 61331-3 standards. Three different methodologies (linear interpolation, Archer model and sum of exponentials) were applied for the determination of the attenuation equivalent, since the standard does not indicate how it must be determined. Moreover, the uncertainties associated to each method, and the influence of the number of measurements in the combined uncertainty were estimated. The evaluated manufacture characteristics were: accompanying document, design, materials, dimensions and label marking. For this evaluation a check list about the requirements of the NBR/IEC 61331-3 standard was elaborated. The results showed a great difference between nominal and measured attenuation equivalent values. The comparison of the results using the three methodologies showed small variations among the obtained values and among the associated uncertainties in the different methodologies. It was possible to observe that the number of measurements does not contribute significantly for the increase of the uncertainty in all three methodologies. The best methodology for the laboratory routine is the linear interpolation methodology, with five measurements for each air kerma rate value. The discrepancy between the results obtained in this work and the requirements of the applied standards show the need to adopt a compulsory certification process for protective devices, thus contributing for the increase of the radiation protection of the users.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11345.PDF: 3947420 bytes, checksum: a67742a2939ab92c6ea3c83950452caf (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 04674.pdf: 2960498 bytes, checksum: 31da12ce5904c3db2729e9982663d7fe (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11345.PDF: 3947420 bytes, checksum: a67742a2939ab92c6ea3c83950452caf (MD5) / Este estudo tem por objetivo formular um composto cerâmico para revestimento de paredes visando contribuir para a otimização da blindagem de salas de diagnóstico. O trabalho foi baseado em medidas experimentais de atenuação da radiação X (80 e 100 kV) empregando materiais cerâmicos de revestimento contendo diferentes suportes cerâmicos (vermelho, branco, grês, porcelanatos, etc). Dentre os suportes cerâmicos avaliados, o grês branco apresentou melhores propriedades atenuadoras, e foi considerado o mais adequado para a proposta deste trabalho. Diferentes formulações de grês branco foram estudadas e alteradas a fim de obter melhores propriedades atenuadoras. Foram efetuadas simulações de composições cerâmicas de revestimento grês dentro das porcentagens de matérias-primas necessárias na composição que são 12-20% argila; 6-18% caulim; 12-25% filito; 8-14% quartzo; 10-18% feldspato; 32- 40% pegmatito; 6-8% talco. As composições químicas quantitativas e qualitativas destes materiais foram também avaliadas, e os elementos constituintes mais comuns são SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO e Ti2O3. Considerando que o CaO pode ser substituído pelo PbO ou BaO, foram estudadas formulações com maiores teores de óxidos de Pb e Ba. O comportamento destes materiais como atenuadores para a radiação X foi investigado por meio de simulações computacionais que levaram em consideração os espectros de raios X incidentes e transmitidos através das diferentes composições estudadas e comparado com os materiais de referência Pb, Ba e BaSO4 (barita). Os resultados obtidos nas simulações indicaram as formulações do composto de suporte cerâmico grês que demonstram melhores propriedades de atenuação levando-se em conta as energias usadas em raios X diagnóstico (80, 100 e 150 kV). Placas cerâmicas baseadas na composição formulada que apresentou menor diferença percentual em relação ao Pb foram produzidas em laboratório e testadas fisicamente como revestimento de parede e barreira protetora. Propriedades como módulo de resistência à flexão, densidade, carga de ruptura, absorção de água e atenuação da radiação X foram avaliadas para todas as placas produzidas. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 04674.pdf: 2960498 bytes, checksum: 31da12ce5904c3db2729e9982663d7fe (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

During interventional cardiology (IC), medical staff are exposed to scattered ionizing radiation from the patient, potentially leading to various radiation-induced health effects. Therefore, shielding devices are routinely used to reduce occupational exposure during IC procedures. This study explores how the positioning of shielding devices impacts radiation protection efficiency in clinical scenarios. The study aims to determine optimal setups and potential pitfalls that might significantly reduce the efficiency of the shielding devices. It also explores the relationship between DICOM-based production data, clinical observations, and phantom-based measurements to add knowledge to the research field of radiation protection in IC. Clinical DICOM-based production data from 4976 procedures were analyzed to identify C-arm projection angles used during different procedure types. This data and the results of an observational study were used to determine a scattered radiation measurement setup. A survey meter was used to measure air kerma at seven heights in the operator position while an anthropomorphic phantom was irradiated. The measurements were distributed over seven projections with 56 position combinations of the shielding devices. A total of 3171 measurements were performed. The measurements suggest significant variations in the operator dose depending on the projection and how the shielding devices are positioned. The most optimal combination of shielding devices was achieved when placing the table-mounted shield along the table, the ceiling-suspended shield caudal close to the phantom, and without the patient drape. Conversely, the least optimal combination was achieved when placing the table-mounted shield flared out, the ceiling-suspended shield cranial 10 cm above the phantom, and without the patient drape. The air kerma rate for these two shielding setups with the LAO25/CAUD30 projection was reduced from 0.19 μGy/s to 0.05 μGy/s at 110 cm from the floor. This height was shown to be the hardest to properly shield. Despite the implementation of the most optimal shielding combination, it is evident that certain heights present difficulties in effectively protecting the operator from scattered radiation.

En dépit des taux élevés de mortalité infantile dans les populations du passé, les sujets décédés en période périnatale ont longtemps été délaissés dans les travaux anthropologiques et paléoanthropologiques. Alors que les analyses biologiques portant sur les individus adultes intègrent l’étude de la variabilité comme une composante majeure, rares sont celles permettant de replacer un individu décédé en période périnatale dans le cadre de la variabilité individuelle ou populationnelle de cette classe d’âge. Le présent travail se propose ainsi d’investir le sujet de la diversité métrique et non-métrique des sujets décédés entre 22 et 48 semaines d’aménorrhée à partir de l’étude biologique de 116 sujets de trois collections archéologiques (une kerma et deux médiévales et modernes) et d’une collection actuelle virtuelle comportant 364 individus. Un premier axe de recherche caractérise la variabilité des corpus dans ses composantes intra-individuelles, inter-individuelles, populationnelles, ainsi que du point de vue des corrélations à l’âge au décès. Un second axe de recherche vise à identifier des caractères permettant d’estimer l’état de morbidité et de vitalité à la naissance de l’individu, donnée déterminante pour le statut du sujet dans la société. Pour le premier axe, l’étude révèle des différences de conformation selon l’âge au décès et les groupes populationnels, de même que l’existence d’asymétries directionnelles et fluctuantes. Les résultats vont ensuite dans le sens d’une forte proximité biologique pour le groupe kerma, traduisant potentiellement une certaine endogamie, au contraire du groupe médiéval et moderne dont la diversité plus importante pourrait refléter des facteurs socio-géographiques ou séculaires. Le second axe de recherche a permis de souligner que la mécano-sensibilité des régions d’insertion musculaire apparaît comme un nouveau paramètre à considérer pour discerner les sujets ayant survécu à la naissance. L’étude de la collection kerma livre également la première identification en contexte archéologique d’un critère de morbidité spécifique, la côte surnuméraire cervicale. Enfin, le croisement des analyses biologiques et des données archéologiques de la nécropole 8B-51 de l’île de Saï, permet d’appréhender et de discuter les traitements funéraires dévolus à la classe d’âge périnatale au Kerma classique. / Despite the high rates of child mortality in past populations, subjects deceased in perinatal period were often neglected in bioarchaeological and paleoanthropology studies. Unlike biological analysis on adults, investigations on newborns rarely include individual or populational variability comparisons as a major component. In the present work, we will focus on metrical and non-metrical diversity of subject deceased between 22 and 48 amenorrhea weeks, based on the biological study of 116 subjects from three archaeological collections (one kerma and two medieval and modern) and one current virtual collection with 364 individuals. The first research axis characterizes the intra-individual, inter-individual and populational variability, and differences by age at death in both samples. The second line of research aims to identify criteria making it possible to estimate individual morbidity and live birth on dry bones, informations that are needed to understand the child’s position in society. Biological studies reveal for the first research axis shape differences by age at death and populations, as well as the existence of directional and fluctuating asymmetries. Results provide evidences of strong biological proximity in the kerma group, potentially indicating of endogamy. On the contrary, the diversity of the medieval and modern group appears broader and could reflect socio-geographical factors or secular trends. The second line of research reveals the mechanical sensitivity of muscular insertions as a key parameter for tracking of live-born subjects. The study of the kerma collection provides the first archaeological identification of the supernumerary cervical rib, detected as a morbidity criterion in perinatal period. Lastly, crossing of biological and archaeological data on the 8B-51 necropolis provides an interpretative framework for funerary treatments dedicated to the perinatal age group in Classic Kerma.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This PhD thesis, addresses the issue of evaluation of cone beam computed tomography, CBCT, scanning protocols, was introduced in dental radiology at the end of the 1990s, and it quickly became a fundamental examination for various procedures. Its main characteristic, the difference of medical CT is the beam shape. This study aimed to calculate the absorbed dose in eight tissues / organs of the head and neck, and to estimate the effective dose in 13 protocols and two techniques (stitched FOV e single FOV) of 5 equipment of different manufacturers of cone beam CT. For that purpose, a female anthropomorphic phantom was used, representing a default woman, in which were inserted thermoluminescent dosimeters at several points, representing organs / tissues with weighting values presented in the standard ICRP 103. The results were evaluated by comparing the dose according to the purpose of the tomographic image. Among the results, there is a difference up to 325% in the effective dose in relation to protocols with the same image goal. In relation to the image acquisition technique, the stitched FOV technique resulted in an effective dose of 5.3 times greater than the single FOV technique for protocols with the same image goal. In the individual contribution, the salivary glands are responsible for 31% of the effective dose in CT exams. The remaining tissues have also a significant contribution, 36%. The results drew attention to the need of estimating the effective dose in different equipment and protocols of the market, besides the knowledge of the radiation parameters and equipment manufacturing engineering to obtain the image. / Na presente tese de doutoramento foi abordada a temática da avaliação de protocolos de exame de tomografia computadorizada de feixe cônico - TCFC, que foi iniciada na radiologia odontológica no fim da década de 1990 e rapidamente tornou-se um exame fundamental para diversos procedimentos. Sua principal característica, que a diferencia da tomografia computadorizada médica, é a forma do feixe. Assim, este estudo objetivou calcular a dose absorvida em 8 tecidos/órgãos da cabeça e pescoço e estimar a dose efetiva em 13 protocolos e duas técnicas (stitched FOV e single FOV) de 5 equipamentos diferentes fabricantes de tomografia computadorizada de feixe cônico. Para isto, foi utilizado um simulador antropomórfico feminino, representando uma mulher padrão, onde foram inseridos dosímetros termoluminescentes em diversos pontos, representando órgãos e tecidos com valores de ponderação apresentados na norma ICRP 103. Os resultados foram avaliados, comparando-se a dose de acordo com o objetivo da imagem tomográfica. Dentre os resultados, observou-se uma diferença de até 325 % de dose efetiva em relação a protocolos com o mesmo objetivo de imagem. Em relação à técnica de obtenção de imagem, a técnica stitched FOV resultou em uma dose efetiva até 5,3 vezes maior que a single FOV para protocolos com o mesmo objetivo de imagem. Na contribuição individual, as glândulas salivares são responsáveis por 31% da dose efetiva, nos exames tomográficos. Os tecidos restantes também apresentaram uma contribuição significativa, 36 %. Os resultados apontam a necessidade de se estimar a dose efetiva nos diversos equipamentos e protocolos presentes no mercado, além de conhecer os parâmetros de radiação e a engenharia de fabricação dos equipamentos para a obtenção da imagem.