Dois dispositivos de comunicação sem fio populares são considerados nesta pesquisa. Em primeiro lugar, o fone de ouvido que utiliza tecnologia Bluetooth, sendo um dos acessórios móveis mais econômicos do mercado e os óculos para dispositivos de comunicação que são uma representação da nova visão futurista. A absorção de ondas eletromagnéticas na cabeça humana durante um certo período de tempo, pode conduzir a problemas de saúde. A Taxa de Absorção Específica (SAR) foi simulada em quatro modelos diferentes para duas abordagens que realizam variações nos parâmetros dielétricos dos tecidos da cabeça. Estes resultados foram comparados com as recomendações internacionais (IEC 62209-2, 2010; ICNIRP, 2009; IEEE C95.1,2005; WHO, 2006; IEEE, 2002). O primeiro modelo utilizado foi o Manequim Antropomórfico Específico (SAM phantom), bem como três modelos realistas de cabeça humana (ou seja, um adulto de 34 anos e duas crianças de 10 e 6 anos). As simulações foram executadas utilizando o método de diferenças finitas (FDTD) e a frequência usada para alimentar as antenas foi de 2,45 GHz. Além disso foram feitas medidas experimentais de potência transmitida pelo dispositivo Bluetooth. / Two popular wireless communication devices are considered in this research. Firstly, the handset Bluetooth which is one of the most economic mobile accessories and the eyewear Communicating Device which are a representation of the new futuristic vision. It is well known that the absorption of electromagnetic waves on the human head for a certain period of time may lead to health problems such as headaches. The Specific Absorption Rate (SAR) is simulated to four different head models for two approaches that perform variations in the dielectric parameters in the head tissues and compared with the available international recommendations (IEC 62209-2, 2010; ICNIRP, 2009; IEEE C95.1,2005; WHO, 2006; IEEE, 2002). The first model used is the Specific Anthropomorphic Mannequin (SAM phantom), as well as three realistic models of human head (i.e., a 34 years old adult and two children of 10 and 6 years old). The simulations were performed using the finite difference time domain (FDTD) method and the frequency used to feed the antennas was 2.45 GHz. Experimental measurements of transmission power in Bluetooth device are also described.

Denna studie jämför de nya norska tågresefilmerna inom så kallad sakte-TV (eller Slow TV) med den tidiga filmens phantom rides. I båda fallen dominerar ett förstapersonsperspektiv filmat i tågets färdriktning och uppsatsen undersöker hur likheter och skillnader i stilmässiga grepp och paketering relaterar till samtida uppfattningar kring tid och rum. Vidare utforskas om det moderna fenomenet kan ses som en återkomst av en vy-baserad filmestetik, där den så annars vanligt narrativa konstruktionens dominans förflyttas till bakgrunden.

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.

Um mimetizador de tecido, mais conhecido como phantom, é um objeto que mimetiza tecidos biológicos e são importantes para caracterização e calibração de equipamentos de imagens médicas como ultrassonografia, e no desenvolvimento de novas modalidades de imagens como a fotoacústica. Este trabalho aborda o desenvolvimento de um gel à base de óleo mineral e polímeros para phantom para aplicações em técnicas acústicas e ópticas. Os polímeros utilizados foram o elastômero tribloco tipo estireno-etileno/butileno-estireno (SEBS) e o polietileno de baixa densidade (PEBD). Foram confeccionados três grupos géis poliméricos com porcentagem de SEBS entre 5%-15% de SEBS, 0%-9% de PEBD. Os géis foram caracterizados acusticamente pela velocidade do som e coeficiente de atenuação através de transdutores de imersão com frequências entre 2,25 MHz-10 MHz, e opticamente entre 400-1200 nm pelos coeficientes de absorção, espalhamento e Albedo. Foi observada velocidade do som entre 1458,6 ± 3,1 m/s e 1480,7 ± 1,9 m/s, sendo compatíveis com valores para gordura; coeficiente de atenuação entre 0,6 ± 0,1 dB/cm a 2,25 MHz e 11,3 ± 0,1 dB/cm a 10 MHz, compatíveis para tecidos moles; coeficiente de absorção em 532 nm entre 0,11-2,62 cm-1 e em 1064 nm entre 0,09-1,70 cm-1, e uma banda de absorção em torno de 930 nm com gordura; o coeficiente de espalhamento em 532 nm entre 0,15 -3,96 cm-1 e em 1064 nm entre 0,17- 3,20 cm-1, valores inferiores para tecidos moles. O coeficiente Albedo mostrou que os géis apresentam caráter absorvedor entre 400-1200 nm. Foi desenvolvido um phantom para imagem por fotoacústica com um dos géis estudados (7%SEBS/5%PEBD) e com uma inclusão com pigmento de urucum e foram feitas imagens fotoacústicas em 532 nm e 1024 nm. Foi observado o sinal fotoacústico mais intenso para a imagem em 532 nm. Com este trabalho pode-se obter uma boa caracterização acústica e óptica de géis formados a partir de polímeros do tipo SEBS em conjunto com o PEBD ainda não descritos na literatura. Os materiais desenvolvidos se mostraram bons mimetizadores para tecidos compostos de gordura e com potencial para aplicações em fotoacústica. / Phantoms are structures composed by materials that mimic specific properties of biological tissues and they are commonly used to calibrate and characterize current medical imaging techniques such as ultrasound and optical imaging, and new imaging modalities such as photoacoustics. In this dissertation we developed an oil-based tissue mimicking gel material with mineral oil, triblock copolymer styrene-ethylene/butylene styrene (SEBS) and low-density polyethylene (LDPE). The gel phantoms were prepared mixing SEBS and LDPE in mineral oil at room temperature, varying the SEBS concentration between 5%15%, and low-density polyethylene (LDPE) between 0%-9% and glass microspheres. Acoustic properties such speed of sound and attenuation coefficient were measured using five unfocused ultrasound transducers with frequencies ranging between 2.2510 MHz. Optical properties such albedo, scattering and absorption coefficients ranging from 400-1200 nm were measured. Speed of sound from 1458.6 ± 3.1m/s and 1480.7 ± 1.9 m/s, and attenuation from 0.6 ± 0.1 dB/cm at 2.25 MHz and 11.3 ± 0.1 dB/cm at 10 MHz were observed. Absorption coefficient at 532 nm between 0.11-2.62 cm-1; at 1064 nm between 0.09-1.70 cm-1 were observed. Peak absorption around 930 nm was observed for all gels. Scattering coefficient at 532 nm between 0.15 -3.96 cm-1 and at 1064 nm between 0.17-3.20 cm-1 were found. Albedo coefficient showed that gels are absorptive characteristic for the selected range of wavelength. A phantom made with a 7% SEBS/5% LDPE gel containing an optical-absorber spherical inclusion made with the same material and annatto were developed. Photoacoustic spectroscopic images of the phantom were acquired using a laser operating at 532 nm and 1064 nm. The photoacoustic signal from the inclusion showed the highest intensities at 532 nm with as expected according to the measured absorption spectrum of annatto. With this dissertation we obtained a suitable acoustic and optical characterization of the SEBS/LDPE gels that was not described in the literature. The materials developed seem suitable to mimic fat tissue and have potential for applications in photoacoustics.

Os métodos de controle de qualidade tradicionais aplicados ao radiodiagnóstico, é a melhor maneira de garantir a boa qualidade das imagens produzidas. No entanto, a investigação de particularidades oriundas do processo de formação de imagens radiológicas requer ferramentas computacionais complementares, em função do número de variáveis envolvidas. Entretanto, os fantomas computacionais baseados em voxels não conseguem representar as variações morfométricas necessárias para a simulação de exames cujo diagnóstico é baseado em imagem. Neste trabalho foi desenvolvido um novo tipo de fantoma computacional, baseado em modelagem 3D, que possui as vantagens apresentadas pelos fantomas computacionais tradicionais sem os problemas encontados nestes. A ferramenta de modelagem utilizada, o Blender, é disponibilizada gratuitamente na internet. A técnica utilizada foi a box modeling, que consiste na deformação de uma primitiva básica, nesse caso um cubo, até que apresente a forma da estrutura que se deseja modelar. Para tanto, foram utilizadas como referencia, imagens obtidas de atlas de anatomia e fotografias de um esqueleto fornecido pela Universidade de Mogi das Cruzes. Foram modelados o sistema ósseo, os órgãos internos e a anatomia externa do corpo humano. A metodologia empregada permitiu a alteração de parâmetros do modelo dentro da ferramenta da modelagem. Essa possibilidade foi mostrada através da variação, dos formatos do intestino e do aumento da quantidade de tecido adiposo da malha referente a pele. A simulação das imagens radiológicas foi realizada a partir de coeficientes de atenuação de massa de materiais, ossos e tecidos e de modelos com diversas características físicas. Essa versatilidade permite prever a influência que as diferenças morfométricas entre os indivíduos provocam nas imagens, propriciando dessa forma, uma ferramenta relevante complementar aos métodos de controle de qualidade tradicionais. / The conventional methods of quality control applied to radio diagnosis are the best way to have assured good quality of the produced images. Due the amount of variables to consider, the study of particular issues of the process of formation of radiological images requires complementary computational tools. However, the computational voxel based phantoms are not suitable to represent the morphometrical variations, intended for test simulations with image based diagnosis. This work developed a new type of computational phantom, based on 3D modelling. It has the same advantages of the conventional ones, without some of their restrictions. The modeling tool employed, Blender, is available on internet for free download. The project uses the technique called box modeling, which consists in the deformation of a primitive form (a cube, in this case) until it presents a similar form to that it is wanted to model. In order to achieve it, some images, obtained from anatomy atlas and a skeleton pictures obtained from University of Mogi das Cruzes, were used as reference. Were built models from skeletal system, internal organs and external human body anatomy. The applied methodology allowed model´s parameter settings on the modelling tool. This option was presented by means of intestine format variation and increase of adipose tissue on the mesh that represents skin. The simulation of radiological images was done by means of x-ray mass attenuation coefficients, bones and tissues and models with diferent physical characteristics. This flexibility allows the analysis and forecasting of the influences that morphometrical differences of individual implies on images, revealing an important tool that complements the conventional quality control tools.

Dois dispositivos de comunicação sem fio populares são considerados nesta pesquisa. Em primeiro lugar, o fone de ouvido que utiliza tecnologia Bluetooth, sendo um dos acessórios móveis mais econômicos do mercado e os óculos para dispositivos de comunicação que são uma representação da nova visão futurista. A absorção de ondas eletromagnéticas na cabeça humana durante um certo período de tempo, pode conduzir a problemas de saúde. A Taxa de Absorção Específica (SAR) foi simulada em quatro modelos diferentes para duas abordagens que realizam variações nos parâmetros dielétricos dos tecidos da cabeça. Estes resultados foram comparados com as recomendações internacionais (IEC 62209-2, 2010; ICNIRP, 2009; IEEE C95.1,2005; WHO, 2006; IEEE, 2002). O primeiro modelo utilizado foi o Manequim Antropomórfico Específico (SAM phantom), bem como três modelos realistas de cabeça humana (ou seja, um adulto de 34 anos e duas crianças de 10 e 6 anos). As simulações foram executadas utilizando o método de diferenças finitas (FDTD) e a frequência usada para alimentar as antenas foi de 2,45 GHz. Além disso foram feitas medidas experimentais de potência transmitida pelo dispositivo Bluetooth. / Two popular wireless communication devices are considered in this research. Firstly, the handset Bluetooth which is one of the most economic mobile accessories and the eyewear Communicating Device which are a representation of the new futuristic vision. It is well known that the absorption of electromagnetic waves on the human head for a certain period of time may lead to health problems such as headaches. The Specific Absorption Rate (SAR) is simulated to four different head models for two approaches that perform variations in the dielectric parameters in the head tissues and compared with the available international recommendations (IEC 62209-2, 2010; ICNIRP, 2009; IEEE C95.1,2005; WHO, 2006; IEEE, 2002). The first model used is the Specific Anthropomorphic Mannequin (SAM phantom), as well as three realistic models of human head (i.e., a 34 years old adult and two children of 10 and 6 years old). The simulations were performed using the finite difference time domain (FDTD) method and the frequency used to feed the antennas was 2.45 GHz. Experimental measurements of transmission power in Bluetooth device are also described.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of X-rays at procedures for purposes of medical diagnosis has increased over time. In these practices, it is necessary to weigh the patient s risks and benefits. To carry out periodic patient dose testing, phantoms, objects that simulate the interaction of ionizing radiation with the patient's body, are often used. The objective of this study was to characterize an anthropomorphic thorax phantom for dosimetric measurements at conventional radiology beams. This phantom was developed by a previous research project at the Federal University of Sergipe for image quality control tests. As the phantom consists of tissue equivalent material, it is possible to characterize it for dosimetric studies. For comparison, a geometric chest phantom, consisting of PMMA (polymethylmethacrylate) with dimensions of 30 cm x 30 cm x 15 cm, was used. With the use of ionization chambers, we performed measurements of incident air kerma (KIN) and entrance surface kerma (KES), which were compared with values estimated by calculation and diagnostic reference levels (NRDs). With these data, backscatter factors (BSF) of the two phantoms were calculated and compared with values estimated by Caldose software, based on Monte Carlo simulation. The variation of the BSF with the constituent material and technical parameters (kVp, mAs) and geometric (DFS) was studied. Doses to organs and effective doses for the anthropomorphic phantom were also estimated from the conversion coefficients (CCs) equivalent dose (H) and effective (E), through the Code Visual Monte Carlo (VMC). For combinations of technical parameters evaluated in this study, the ESD values obtained experimentally showed a good similarity to the two phantoms with maximum difference of 7%. There were no ESD values above the reference levels for diagnostic study. The results showed good agreement with the results published in the literature. It follows then, that the anthropomorphic thorax phantom proposed is a good tool to use in dosimetry. / Com o passar do tempo, o uso da radiação X em modalidades de exames para fins de diagnóstico médico tem se tornado cada vez mais comum. Diante das práticas radiológicas, torna-se necessário ponderar os riscos e benefícios trazidos para os pacientes. Para que sejam realizados os testes periódicos das doses recebidas pelos pacientes durante os exames, geralmente utilizam-se objetos simuladores, que simulam as interações da radiação ionizante com o corpo do paciente. O objetivo deste trabalho foi caracterizar um objeto simulador antropomórfico de tórax para medidas de dose em feixes de radiologia convencional. Este objeto simulador foi desenvolvido anteriormente por um projeto de pesquisa da Universidade Federal de Sergipe com finalidade para a realização de testes de controle de qualidade da imagem. Como o objeto simulador é constituído por materiais tecidos equivalentes, suas características possibilitam que se realize um estudo para fins de dosimetria. Para fins de comparação neste estudo, também foi utilizado um objeto simulador geométrico de tórax constituído por PMMA (polimetilmetacrilato) com dimensões de 30 cm x 30 cm x 15 cm. Com o uso de câmaras de ionização, foram realizadas medidas de kerma incidente no ar (KIN) e de kerma de entrada na superfície (KES), que foram comparadas com valores estimados por cálculo e estabelecidos como níveis de referência de diagnóstico (NRDs). Com os dados obtidos, fatores de retroespalhamento (FREs) dos dois objetos simuladores foram calculados e comparados com valores estimados pelo software Caldose, baseado em simulação Monte Carlo. A variação do FRE com o material constituinte e com parâmetros técnicos (kVp, mAs) e geométrico (DFS) foi estudada. As doses nos órgãos e as doses efetivas para o objeto simulador antropomórfico também foram estimadas a partir dos coeficientes de conversão (CCs) de dose equivalente (H) e efetiva (E), por meio do código Visual Monte Carlo (VMC). Para as combinações de parâmetros técnicos avaliados neste estudo, os valores de DEP obtidos experimentalmente apresentaram uma boa similaridade para os dois objetos simuladores com diferença máxima de 7%. Não foram observados valores de DEP acima nos níveis de referência de diagnóstico para as estudadas. Os resultados obtidos apresentaram boa concordância com os resultados publicados pela literatura. Conclui-se então, que o objeto simulador antropomórfico de tórax proposto é uma boa ferramenta para uso em dosimetria.

Orientador: Eduardo Tavares Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T20:21:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coiado_OliviaCampos_M.pdf: 1928451 bytes, checksum: 200e54f85b01a846302bf1f12e118a94 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho é proposto o desenvolvimento de phantoms que permitam o Controle de Qualidade do modo Doppler de funcionamento de equipamentos de ultra-sonografia com tecnologia nacional e preço acessível. O dispositivo é basicamente um circuito hidráulico contendo uma bomba peristáltica, mistura simulando tecido humano, tubos simulando vasos e fluido mimetizador de sangue. Uma bomba peristáltica digital possibilitou a simulação de batimentos cardíacos, com fluxo pulsátil operando com fluxos de 45 até 150 ml/min e pulso que variam de 60 a 200 batimentos por minuto. O fluido mimetizador de sangue simulou as hemácias através de partículas de pó de PVC com diâmetro de aproximadamente 64µm, água destilada, glicerina, detergente e adoçante. Dois tubos simularam artérias com 3 mm de diâmetro interno e 1,5 mm de parede e outro de 4 mm de diâmetro e 1,5 mm de parede. Para a montagem do dispositivo do tecido mimetizador utilizou-se uma mistura contendo pó de grafite, microesferas de vidro de diâmetro entre 45-90 µm e parafina de densidade de 0,834 g/ml para a qual se obteve a velocidade de propagação da onda de 1450 m/s. Para outro tipo de tecido utilizou-se uma mistura contendo ágar, água destilada, glicerina e pó de grafite para a qual a velocidade da onda foi de 1560 m/s. Os testes foram obtidos com imagem ultra-sônica realizada com equipamento no Modo Doppler com transdutor linear operando em 8 MHz, mostrando sua utilidade para testes de controle de qualidade de equipamentos de imagem médica por ultra-som. / Abstract: In this work it is proposed the development of phantoms to allow de quality control of ultrasounds equipments functioning on the Doppler mode with national technology and accessible cost. The device consists of a hydraulic circuit with a peristaltic pump, mixture simulating human tissue, tubes simulating arteries and blood-mimicking fluid. The peristaltic digital pump made it possible the simulation of cardiac beats, operating with flow rates of 45 to 150 ml/min and pulse rates of 60 to 200 beats/min. The blood-mimicking fluid simulated the human red cells as particles of PVC powder with approximately 64 µm diameter, distilled water, glycerin, detergent and dextran. The tubes simulated arteries, one with 3 mm of internal diameter and 1.5 mm of wall thickness and another with 4 mm of diameter and 1.5 mm thickness wall. For the device assembly of the mimicking tissue a mixture was used containing graphite powder, 45-90 µm diameter glass micro spheres and paraffin with 0.834 g/ml of density for which it was obtained 1450 m/s for the speed wave propagation. Another mixture for mimicking tissue it was used agar, distilled water, glycerin and graphite powder for which it was obtained 1560 m/s for the speed wave propagation. The tests were carried out with an ultrasonic image equipment using a linear transducer operating at 8 MHz and have shown that it can be used for quality control tests of ultrasound imaging equipment. / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica

Para avaliar os níveis de exposição e a dose absorvida em pacientes submetidos a exames de tomografia computadorizada, TC, é necessário calcular os índices de dose em medições com um simulador de PMMA, ou cheio de água. O simulador deve ser capaz de reproduzir as características de absorção e espalhamento do corpo ou parte do corpo humano em um campo de radiação. As grandezas específicas em TC: índice de kerma livre no ar (Ca,100), índice de kerma no ar ponderado (CW), índice de kerma no volume total (Cvol) e produto kerma no ar-comprimento (PKL) devem ser determinadas e comparadas com os níveis de referência já existentes na literatura. Neste trabalho foi desenvolvido um simulador pediátrico craniano, já que no Brasil os níveis de referência para diagnósticos (NRDs) disponíveis foram determinados baseados em um simulador padrão adulto. O simulador desenvolvido inovou em sua construção apresentando materiais que simulam a calota craniana em osso cortical (alumínio) e osso esponjoso (PVC). O seu interior foi preenchido com água destilada. As dimensões foram escolhidas de acordo com as recomendações da Organização Mundial da Saúde e do International Commission on Radiation Units, para o tamanho da cabeça de uma criança de 0 a 5 anos: 160 mm de diâmetro e 155 mm de altura. A calota craniana tem uma espessura de 4 mm e diâmetro interno de 111,9 mm. Para avaliar seu comportamento foram realizados testes em laboratórios e em feixes clínicos. Os resultados apresentaram uma atenuação de até 23% na utilização dos materiais que simulam a calota craniana evidenciando que os valores adotados para os cálculos de NRD podem estar superestimando a dose recebida por pacientes pediátricos. Percebe-se que a dose recebida em exames de crânio apresenta uma distribuição diferente por ser parcialmente atenuada e/ou retroespalhada pela calota craniana, o que não é considerado ao se utilizar o simulador constituído apenas de PMMA. / To determine the exposure levels and the absorbed dose in patients undergoing CT scans, is necessary to calculate the CT dose index in measurements with a PMMA or water phantom. The phantom must be enough to simulate the attenuation and scattering characteristics of a human body or parts in a radiation field. The CT specific quantities : CT air kerma index (Ca,100) , weighted CT air kerma index (CW ), a total volume CT air kerma index (Cvol) and the CT air kerma-lenght product (PKL) must be determined and compared to literature reference levels. In this work a head pediatric phantom was developed, considering that the Brazilian published Diagnostic Reference Levels (DRL) are based on adult phantom measurements. This developed phantom shows a construction innovation using materials to simulate the skullcap, cortical bone (aluminum) and cancellous bone (PVC), and it was filled with distilled water. The phantom dimension follows the recommendations of the World Health Organization and the International Commission on Radiation Units for children from 0 to 5 years old head size: diameter of 160 mm and height of 155 mm. The skullcap has 4 mm of thickness and 111.9 mm of internal diameter. In order to evaluate its behavior, tests were carried out in calibration laboratories and in clinical beams. The results showed attenuation up to 23% when different materials are used as skullcap, demonstrating that the DRLs adopted could be overestimating the dose received by pediatric patients. It is observed that the dose received by CT skull scans presents different distribution, due to the skullcap partially attenuation and/or backscattering which is not considered when the PMMA phantom is used.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-08T14:12:47Z No. of bitstreams: 1 afonsoricardovaz.pdf: 1070446 bytes, checksum: c3e55ee918c4bb2fabde971d6aaeda6d (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T13:27:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 afonsoricardovaz.pdf: 1070446 bytes, checksum: c3e55ee918c4bb2fabde971d6aaeda6d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T13:27:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 afonsoricardovaz.pdf: 1070446 bytes, checksum: c3e55ee918c4bb2fabde971d6aaeda6d (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Analisamos um modelo cosmológico clássico não-comutativo, através da formulação ADM, para um universo homogêneo e isotrópico com curvaturas constantes das seções espaciais (k) que podem ser positiva, negativa ou zero. A matéria é representada por um fluido perfeito de pressão negativa, fluido fantasma, que satisfaz a equação de estado p = , com < −1, onde p é a pressão e é a densidade do fluido. Este fluido é responsável pela expansão acelerada do universo. Usamos o formalismo de Schutz, o qual é capaz de fornecer uma hamiltoniana para o fluido perfeito, tendo como base as equações de movimento para potenciais de velocidade. Utilizamos a métrica de Friedmann-Robertson-Walker, onde a não-comutatividade foi introduzida através de parênteses de Poisson não triviais. Para recuperarmos as variáveis comutativas, introduzimos transformações entre as variáveis que dependem de um parâmetro não-comutativo ( ). A introdução da não-comutatividade tem por motivação explicar a presente expansão acelerada do universo e tentar contornar alguns problemas que são encontrados na abordagem comutativa, como a singularidade inicial e o Big Rip, comportamento previsto na literatura, que indica que o universo irá a um tempo finito a um fator escala infinito. Depois de obtermos as equações dinâmicas para esse modelo, comparamos a evolução do universo entre os casos comutativos e não-comutativos, buscando alterações nos comportamentos conhecidos. A análise dos dados para a dinâmica do universo obteve quatro fatores ajustáveis, o parâmetro , um parâmetro associado a energia inicial do fluido, o parâmetro k e o , além das condições iniciais presentes no modelo. Para cada novo valor de , obtivemos novas equações de movimento. Os resultados demonstraram que o parâmetro se mostrou muito útil para a descrição de um universo em expansão acelerada. Obtemos, ao fim deste trabalho, uma estimativa para o valor do parâmetro , nas condições atuais do universo. Depois disso, usamos esse valor estimado de , em um dos nossos modelos cosmológicos não-comutativos, para determinar o tempo que esse universo levará para atingir o Big Rip. / We have analyzed a non-commutative classic cosmological model using the ADM formulation for a homogeneous and isotropic universe with constant curvature of space sections (k) that can be positive, negative or zero. The matter is represented by a perfect fluid with negative pressure, phantom fluid, which satisfies the equation of state p = , with < −1, where p is pressure and is energy density. This fluid is responsible for the accelerating state of the universe. We use Schutz formalism, which is capable of providing a Hamiltonian for the perfect fluid, based on the equations of motion for velocity potentials. We use Friedmann-Robertson-Walker metric, and noncommutativity was introduced by nontrivial Poisson bracket. To recover the commutative variables, we introduced transformations between the variables that depend on a non-commutative parameter ( ). The main motivation for the introduction of noncommutativity is trying to explain the present accelerated state of the universe. We shall also try to solve some problems that are found in the commutative approach, as the initial singularity and the Big Rip, expected behavior in the literature, which indicates that the universe will go to an infinite scale factor, in a finite time. Once we obtained the dynamic equations for this model, we solved them and compared the evolution of the universe between commutative and non-commutative cases seeking changes in the known behavior. The solutions have four constants, the parameter , a parameter associated with initial energy of the fluid C, the parameter k and in addition to the initial conditions of the cosmological model. For each new value of , we obtained new equations of motion. The results showed that the parameter has proved to be very useful for describing an accelerating universe. We obtained at the end of this work an estimative for the value of the parameter , for the present conditions of the Universe. Then, using that value of , in one of our noncommutative cosmological models, we computed the amount of time this universe would take to reach the Big Rip.