Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) / O ser humano está exposto diariamente a várias fontes de radiação natural sendo que a principal delas é o gás nobre 222Rn, pertencente à cadeia radioativa do 238U. A grande importância do estudo do 222Rn se deve ao fato do mesmo ser responsável, juntamente com seus produtos de decaimento, por cerca da metade da dose efetiva proveniente das fontes de radiações ionizantes naturais que é recebida pela população mundial. Além disso, o gás 222Rn ao ser inalado produz isótopos que passam por oito decaimentos radioativos (metade por emissão de partículas alfa e metade por emissão de partículas beta) para chegar ao isótopo estável de chumbo. Essa radiação interage com as células dos tecidos biológicos apresentando alta probabilidade de induzir o desenvolvimento de tumores pulmonares. O objetivo desta dissertação é avaliar os valores de concentração de 222Rn em ambientes de trabalho da região de Curitiba – Paraná, assim como, mensurar os níveis de 222Rn provenientes do solo e de materiais de construção que permeiam os postos de trabalho avaliados. Para o estudo dos níveis de 222Rn indoor foram utilizados detectores de estado sólido CR-39, submetidos à revelação química e leitura manual em microscópio óptico. Os cálculos das concentrações de 222Rn nos postos de trabalho foram obtidos a partir de metodologia de calibração desenvolvida pelo Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN) em conjunto com o Laboratório de Radiações Ionizantes da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). O detector ativo AlphaGUARD (SaphymoGmbH) foi utilizado para análise das concentrações médias de 222Rn do solo e dos materiais de construção que também foram submetidos ao método de espectrometria gama para avaliação qualitativa e quantitativa dos radionuclídeos presentes nas amostras de areia, argamassa, brita azul, brita vermelha, concreto e tijolo vermelho. A metodologia utilizada para as medidas de solo permitiu encontrar as concentrações médias de 222Rn (radônio) e 220Rn (torônio) presentes no solo. Os resultados das concentrações médias de 222Rn obtidos nas medidas indoor dos postos de trabalho encontram-se entre 36 ± 49 Bq/m³ e 164 ± 51 Bq/m³. Valores esses considerados dentro do limite de referência de 200 Bq/m³ estabelecido por agências internacionais como United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR) e o International Commission on Radiological Protection (ICRP), mas um pouco acima do limite de 148 Bq/m³ preconizado pela United States Environmental Protection Agency (EPA). Em relação aos materiais de construção, os valores de concentração de 222Rn encontrados estão em uma faixa de 427 ± 310 Bq/m³ a 2053 ± 700 Bq/m³. As concentrações de 222Rn no solo variaram de 31 ± 2 kBq/m³ a 35 ± 4 kBq/m³ e os valores médios encontrados de 220Rn estão em um intervalo de 41 ± 6 kBq/m³ e 25 ± 11 kBq/m³, os quais constatam que as concentrações do gás radônio do solo estão abaixo do critério sueco que determina que valores inferiores a 50 kBq/m³ não caracterizam uma situação de alto risco. / In every day life people are exposed to various types of radiation arising from different artificial and natural sources and among all of them the main role belongs to the isotope of noble gas 222Rn that makes part of the 238U radioactive chain. The isotope 222Rn is responsible for approximately half of the effective annual dose received by the world population. Being inhaled, the radon isotopes have to undergo 8 radioactive decay events (one half by emitting alpha particles and another half by emitting betas) to get to a stable isotope of lead. This radiation interacting with the cells of biological tissue have very high probability to induce the lung cancer. The goal of present research is to evaluate the activity concentration of 222Rn in the air of workplaces at Curitiba – Paraná State. Simultaneously there were performed the measurements of 222Rn emanation from soil and building materials occurred at evaluated workplaces. Indoor measurements of 222Rn activity were performed using Polycarbonate track etched detectors CR-39 that after the exposition in air were submitted to chemical etching and manual reading using the optical microscope.The calculations of the activity concentration of 222Rn in the air of workplaces were completed using the results of calibration performed by the Center of Nuclear Technology Development (CDTN) in cooperation with the Laboratory of Applied Nuclear Physics of the Federal University of Technology - Paraná (UTFPR).The instant radon detector AlphaGUARD (Saphymo GmbH) was used in the measurements of the average concentrations of 222Rn in soil gas and building materials. Building materials were also submitted to gamma spectrometry analysis for qualitative and quantitative evaluation of the radionuclides present in samples of sand, mortar, blue crushed stone, red crushed stone, concrete and red bricks. The method used for the measurements of radon activity in soil gas allowed to find the average concentrations of two isotopes 222Rn and 220Rn. The average concentration of indoor 222Rn obtained in the measurements in air of workplaces vary between 36 ± 49 Bq/m³ and 164 ± 51 Bq/m³. These values are considered within the reference limit of 200 Bq/m³ established by international agencies such as the United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR) and the International Commission on Radiological Protection (ICRP), but slightly above the limit of 148 Bq/m³ established by the United States Environmental Protection Agency (USEPA). The measurements involving building materials presented the concentration values of 222Rn in a range from 427 ± 310 Bq/m³ to 2053 ± 700 Bq/m³. The 222Rn concentrations in soil ranged from 31 ± 2 kBq/m³ to 35 ± 4 kBq/m³ and the average values of 220Rn are found in a range of 41 ± 6 kBq/m³ and 25 ± 11 kBq/m³, thus the concentrations of radon gas soil are below the Swedish criterion of 50 kBq/m³ that represent the minimum value for high-risk situation.

O câncer de cabeça e pescoço tem maior prevalência em homens, predominantemente de meia ou terceira idade, caracterizando um grupo de indivíduos com grande probabilidade em ter realizado implantes dentários ósseointegrados. A maior parte desses implantes é feito de titânio e a interação dos fótons de raios X com esse material de alto número atômico e elevada densidade eletrônica gera grande espalhamento de radiação e perturbação de dose nas suas interfaces, gerando incertezas dosimétricas nos tratamentos de radioterapia de cabeça e pescoço. O objetivo desse estudo é avaliar a influência dosimétrica dos implantes dentários de titânio em VMAT de cabeça e pescoço. Para isso, foi realizada irradiação de um fantoma de água sólida com a presença de um implante dentário de titânio por campo direto e com a aplicação adaptada para VMAT dos testes CShape Easy e Head and Neck, propostos pelo TG 119. O planejamento desses casos foi realizado conforme critérios determinados pela AAPM, com o software Monaco 5.0, e a execução do tratamento em Acelerador Linear Synergy, da Elekta. As medidas foram realizadas com câmara de ionização Semiflex e eletrômetro UNIDOS PTW, filme radiocrômico GafChromic EBT3 com varredura no scanner Epson Expression XL e análise com o software VeriSoft 6.0. Os resultados da distribuição e perfis de dose encontrados na irradiação de campo direto comprovam que a presença de implante dentário de titânio causa perturbações de dose significativas. Em decorrência da presença do material, também foi aumentada a diferença entre dose calculada e medida, quando comparada à irradiação de fantoma homogêneo. Porém na dosimetria dos casos do TG 119 essa diferença foi irrelevante. A dose calculada pelo software e a medida com a câmara de ionização tiveram diferenças insignificantes, assim como a concordância do critério gamma para os casos com e sem a presença do implante dentário de titânio. Os resultados encontrados são satisfatórios e compatíveis com testes de outros autores em irradiações de fantomas homogêneos. O impacto da presença do implante dentário de titânio pode ser minimizado através do delineamento manual do objeto metálico e do artefato gerado por ele e através da atribuição de valores de densidade eletrônica corrigidos a eles, além de incluí-los como órgãos com restrição de dose na otimização do planejamento. A partir da aplicação dos testes CShape Easy e Head and Neck do TG 119 da AAPM, foi comprovado que seguindo as recomendações descritas, o sistema de planejamento Monaco 5.0 com é capaz de realizar cálculos de dose com elevado grau de exatidão para VMAT de cabeça e pescoço em pacientes com implante dentário de titânio. / The head and neck cancer is more prevalent in men, predominantly middle or elderly age, featuring a group of individuals with high probability of having done osseointegrated dental implants. Most of these implants are made of titanium and the interaction of X-ray photons with this high atomic number material and high electron density generates scattering and disturbance on radiation dose in their interfaces, generating dosimetric uncertainties in the head and neck radiotherapy treatments. The aim of this study is to assess the dosimetric impact of dental implants of titanium in head and neck VMAT. For this, irradiation of phantom was performed in the presence of a titanium dental implant for direct field and with application of CShape Easy and Head and Neck tests proposed by the TG 119, adapted to VMAT. The planning of these cases was conducted according to criteria determined by the AAPM, with Monaco 5.0 software, and the treatment is in Linear Accelerator Synergy Elekta. The measurements were performed with Semiflex ionization chamber and electrometer US PTW, radiochromic film GafChromic EBT3 scanned with the Epson Expression XL scanner and analysis with the software VeriSoft 6.0. The results of the distribution and dose profiles found in direct irradiation field show that the presence of titanium dental implant causes significant dose disturbance. Due to the presence of the material was also increased the difference between the calculated and the measured dose when compared to irradiation of the homogeneous phantom. But in the dosimetry of TG 119 cases this difference was irrelevant. The dose calculated by the software and the measure with the ionization chamber had negligible differences, as well as the consent of the gamma criterion for cases with and without the presence of dental titanium implant. The results are satisfactory and consistent with other author’s tests in homogeneous phantoms. The impact of dental titanium implant presence can be minimized through the manual delimitation of the metal object and artifact generated and by assigning the electron density values corrected them, and include them as organs with dose constraints on optimization planning. From the testing CShape Easy and Head and Neck TG 119 of the AAPM, we have verified that following the recommendations described, the planning system Monaco 5.0 is capable of performing dose calculations with high degree of accuracy for head and neck VMAT in patients with titanium dental implant.

Exames radiográficos do tórax são frequentemente solicitados para pacientes recém-nascidos internados na Unidade de Terapia Intensiva (UTI) Neonatal. Entretanto, as crianças são mais radiossensíveis quanto menor a idade que possuem e devido ao maior número de células em processo de replicação. Essa característica acaba despertando uma maior preocupação da comunidade científica em conhecer a dose de radiação a que são expostos esses pacientes pediátricos. Este trabalho descreve a metodologia aplicada para a execução de uma análise dosimétrica em pediatria neonatal no Hospital Infantil Pequeno Príncipe, em Curitiba. Inicialmente, o trabalho propõe a construção de um objeto simulador de um recém-nascido para consequentes medidas de dose de radiação recebida pelo paciente neonato, através do uso de TLDs (Dosímetros Termoluminescentes) para medidas de ESAK (Kerma-ar na Superfície de Entrada) sob a região torácica e medida de kerma-ar na profundidade do pulmão, na água, com o uso de uma câmara de ionização. Também foi avaliada a dose de radiação espalhada recebida pelo paciente internado próximo ao paciente examinado. Os resultados da pesquisa mostraram, em geral, níveis de dose abaixo dos valores de referência para as medidas de ESAK. Para as medidas de kerma-ar na profundidade do pulmão, os valores encontrados e comparados com cálculos de dose-órgão por meio de um software mostraram-se abaixo dos valores obtidos com os TLDs. As medidas de radiação espalhada mostraram que os pacientes próximos ao paciente examinado recebem uma pequena faixa de contribuição de dose durante os exames. / Chest radiographic examinations are frequently requested for newborn patients hospitalized in a Intensive Care Unit (ICU) Neonatal. However, children are more radiosensitive the younger they are and due to the higher number of cells in replication process. This feature arises greater concern in the scientific community to know the dose of radiation that these pediatric patients are exposed. This paper describes the methodology used for the implementation of a dosimetric analysis in neonatal pediatrics at the Children's Hospital Pequeno Príncipe, in Curitiba. Initially, the work proposes the construction of a phantom of a newborn to subsequent measurement of the radiation dose received by the neonate patient, through the use of TLDs (Thermoluminescent Dosimeters) for measures ESAK (Entrance Surface Air-Kerma) in the thoracic region and measure kerma-air in the deep lung, in water, with the use of an ionization chamber. The scattered radiation dose received by another patient near the patient under examination was also evaluated. The results showed, in general, dose levels below the reference values for the measures ESAK. For the kerma- air in the deep lung, and the values obtained compared to organ dose calculations through software is shown to be below the values obtained with TLDs. The measurements showed that the scattered radiation near the patient examined receive a small contribution of dose during examinations.

Em muitos países, os sistemas de radiologia computadorizada (CR) representam a maioria dos equipamentos usados em mamografia digital. Este estudo apresenta um método para a otimização da qualidade da imagem e da dose em mamografia digital CR para pacientes com mamas de espessuras entre 45 e 75. As espessuras das mamas foram simuladas com placas de polimetilmetacrilato (PMMA). Técnicas de exposição otimizadas (tensão (kV), produto corrente-tempo (mAs) e combinação alvo/filtro) foram definidas como aquelas que fornecem uma razão contraste-ruído (CNR) ideal, denominada CNR alvo, que permite atingir o limiar de contraste das imagens do detalhe de diâmetro de 0,10 mm no simulador CDMAM (versão 3.4 Artinis Medical Systems, Netherlands) com um padrão de Dose Glandular Média (DGM) aceitável. Os resultados foram utilizados para os ajustes do Controle Automático de Exposição (CAE) pela equipe de manutenção. Um estudo retrospectivo de dois grupos de pacientes (Grupo 1-antes do ajuste do CAE e Grupo 2- após o ajuste do CAE) foi realizado. Os parâmetros de exposição foram reproduzidos nos simuladores para a determinação da CNR, da DGM e do limiar de contraste. As imagens clínicas destes pacientes foram analisadas por três radiologistas especialistas em mamografia que responderam questões sobre as estruturas anatômicas, ruído e contraste em áreas de valores de pixels altos ou baixos, sobre nitidez e contraste da imagem. Os resultados mostram que o método proposto foi efetivo para todas as espessuras de mama avaliadas. O ajuste do CAE proporcionou a concentração de valores da CNR no Grupo 2 mais próximas ao CNR alvo e que, mesmo como aumento do nível de ruído nas imagens clínicas, as análises do CDMAM mostraram que não houve prejuízo na identificação do objeto de 0,10 mm de diâmetro. Finalmente, este estudo conclui que o uso dos CAE das unidades de raios X baseados em fornecer uma dose constante ao detector pode ocasionar algumas dificuldades para alguns sistemas CR operarem nas condições ótimas. / In many countries, computed radiography (CR) systems represent the majority of equipments used in digital mammography. This study presents a method for optimizing image quality and dose in CR mammography of patients with breast thicknesses between 45 to 75mm. The breast thicknesses were simulated with polymethylmetacrylate (PMMA). Optimazed exposure parameters ((voltage (kV), mA and time product (mAs) and target/filter combination)) was defined as giving an ideal contrast to noise ratio (CNR), defined as target CNR, to reach the threshold contrast of CDMAM (version 3.4) phantom (Artinis Medical Systems, Netherlands) images for acceptable mean glandular dose (MGD). These results were used for adjustments in the automatic exposure control (AEC) by the maintenance team. A retrospective study of two groups of patients (Group 1-before AEC adjustment and Group 2- after AEC adjustment) were done. The exposure parameters were reproduced in the phantoms to determine of CNR, MGD and threshold contrast. The clinical images of these patients were analyzed by three experienced radiologists who answered questions about anatomical structures, noise and contrast in low and high pixel value areas and image sharpness and contrast. The results showed that the proposed method was effective for all breast thickness evaluated. The AEC adjustment showed a concentration of CNR in Group 2 nearer of target CNR, and that the increasing of noise in clinical images, the CDMAM analysis showed that this level of noise did not disturb the detail of 0,1 mm diameter. Finally, this study also concluded that the use AEC of X rays unit based on constant dose to the detector may bring some difficulties to CR systems operate in optimal conditions.

A radiação ionizante possibilitou à medicina a utilização do diagnóstico por imagem, cuja finalidade é obter uma avaliação médica dos tecidos e funções orgânicas do corpo humano. O seu uso, entretanto, trouxe alguns inconvenientes, como o excesso de radiação a que uma pessoa pode ficar exposta, podendo trazer graves consequências a sua saúde. Normas internacionais orientam quanto ao uso de equipamentos que se utilizam de radiação, quanto às doses sobre os pacientes e trabalhadores ocupacionais, bem como fornecem recomendações quanto à utilização dos equipamentos que produzem os raios X. Nos últimos anos, foram implementados programas para a garantia da qualidade para as empresas prestadoras de serviços radiológicos e para os equipamentos utilizados, trazendo assim, o maior benefício possível para aqueles que se utilizam da radiação ionizante. A proposta deste trabalho é promover uma análise sobre a utilização de um circuito simples e barato, capaz de detectar os raios X emitidos por um aparelho de radiodiagnóstico médico. O circuito elétrico utilizado contém um sistema de detecção de raios X utilizando como transdutor um diodo PIN. Através de quatro aparelhos de raios X fixos e um móvel, foram realizadas várias exposições com valores de tensão em kV, corrente em mA e tempo em s, que mostraram que o sensor foi capaz de detectar esta radiação para os diferentes valores ajustados no aparelho. O circuito foi desenvolvido baseado num sensor do tipo diodo PIN, elemento de reduzida dimensão, que pode ser operado à temperatura ambiente, e é capaz de indicar, através do sensor, a interação da junção com fótons de raios X possibilitando a detecção da energia destes fótons emitidos e teste de vazamento de radiação e acessórios radiológicos. / Ionizing radiation allowed the medical use of diagnostic imaging, whose purpose is to obtain a medical evaluation of tissues and physiological functions of the human body. Its use, however, brought some problems, such as excessive radiation that a person can be exposed. International standards guide on the use of equipment that use radiation, as the doses on patients and occupational workers, and provide recommendations on the use of equipment that produce the X-rays. In recent years, programs have been implemented to guarantee the quality, thus bringing the greatest benefit to those who use ionizing radiation. The purpose of this work is to promote an analysis of the use of a simple circuit capable of detecting the Xrays emitted by a medical diagnostic radiology apparatus. The electrical circuit used contains an X-ray detection system using as transducer a PIN diode. The circuit is simple and inexpensive. Through a fixed X-ray apparatus, multiple exposures were performed with voltage values in kV, current mA and time s that showed the sensor could detect the presence of this radiation for different values set in the apparatus. The circuit was developed based on a diode type PIN sensor, small size element that can be operated at room temperature, and is able to indicate, via the sensor, the interaction of the junction with X-ray photons enabling the detection of the energy of these emitted photons and test the undesirable radiation emitted and radiological accessories.

Exames radiográficos do tórax são frequentemente solicitados para pacientes recém-nascidos internados na Unidade de Terapia Intensiva (UTI) Neonatal. Entretanto, as crianças são mais radiossensíveis quanto menor a idade que possuem e devido ao maior número de células em processo de replicação. Essa característica acaba despertando uma maior preocupação da comunidade científica em conhecer a dose de radiação a que são expostos esses pacientes pediátricos. Este trabalho descreve a metodologia aplicada para a execução de uma análise dosimétrica em pediatria neonatal no Hospital Infantil Pequeno Príncipe, em Curitiba. Inicialmente, o trabalho propõe a construção de um objeto simulador de um recém-nascido para consequentes medidas de dose de radiação recebida pelo paciente neonato, através do uso de TLDs (Dosímetros Termoluminescentes) para medidas de ESAK (Kerma-ar na Superfície de Entrada) sob a região torácica e medida de kerma-ar na profundidade do pulmão, na água, com o uso de uma câmara de ionização. Também foi avaliada a dose de radiação espalhada recebida pelo paciente internado próximo ao paciente examinado. Os resultados da pesquisa mostraram, em geral, níveis de dose abaixo dos valores de referência para as medidas de ESAK. Para as medidas de kerma-ar na profundidade do pulmão, os valores encontrados e comparados com cálculos de dose-órgão por meio de um software mostraram-se abaixo dos valores obtidos com os TLDs. As medidas de radiação espalhada mostraram que os pacientes próximos ao paciente examinado recebem uma pequena faixa de contribuição de dose durante os exames. / Chest radiographic examinations are frequently requested for newborn patients hospitalized in a Intensive Care Unit (ICU) Neonatal. However, children are more radiosensitive the younger they are and due to the higher number of cells in replication process. This feature arises greater concern in the scientific community to know the dose of radiation that these pediatric patients are exposed. This paper describes the methodology used for the implementation of a dosimetric analysis in neonatal pediatrics at the Children's Hospital Pequeno Príncipe, in Curitiba. Initially, the work proposes the construction of a phantom of a newborn to subsequent measurement of the radiation dose received by the neonate patient, through the use of TLDs (Thermoluminescent Dosimeters) for measures ESAK (Entrance Surface Air-Kerma) in the thoracic region and measure kerma-air in the deep lung, in water, with the use of an ionization chamber. The scattered radiation dose received by another patient near the patient under examination was also evaluated. The results showed, in general, dose levels below the reference values for the measures ESAK. For the kerma- air in the deep lung, and the values obtained compared to organ dose calculations through software is shown to be below the values obtained with TLDs. The measurements showed that the scattered radiation near the patient examined receive a small contribution of dose during examinations.

Em muitos países, os sistemas de radiologia computadorizada (CR) representam a maioria dos equipamentos usados em mamografia digital. Este estudo apresenta um método para a otimização da qualidade da imagem e da dose em mamografia digital CR para pacientes com mamas de espessuras entre 45 e 75. As espessuras das mamas foram simuladas com placas de polimetilmetacrilato (PMMA). Técnicas de exposição otimizadas (tensão (kV), produto corrente-tempo (mAs) e combinação alvo/filtro) foram definidas como aquelas que fornecem uma razão contraste-ruído (CNR) ideal, denominada CNR alvo, que permite atingir o limiar de contraste das imagens do detalhe de diâmetro de 0,10 mm no simulador CDMAM (versão 3.4 Artinis Medical Systems, Netherlands) com um padrão de Dose Glandular Média (DGM) aceitável. Os resultados foram utilizados para os ajustes do Controle Automático de Exposição (CAE) pela equipe de manutenção. Um estudo retrospectivo de dois grupos de pacientes (Grupo 1-antes do ajuste do CAE e Grupo 2- após o ajuste do CAE) foi realizado. Os parâmetros de exposição foram reproduzidos nos simuladores para a determinação da CNR, da DGM e do limiar de contraste. As imagens clínicas destes pacientes foram analisadas por três radiologistas especialistas em mamografia que responderam questões sobre as estruturas anatômicas, ruído e contraste em áreas de valores de pixels altos ou baixos, sobre nitidez e contraste da imagem. Os resultados mostram que o método proposto foi efetivo para todas as espessuras de mama avaliadas. O ajuste do CAE proporcionou a concentração de valores da CNR no Grupo 2 mais próximas ao CNR alvo e que, mesmo como aumento do nível de ruído nas imagens clínicas, as análises do CDMAM mostraram que não houve prejuízo na identificação do objeto de 0,10 mm de diâmetro. Finalmente, este estudo conclui que o uso dos CAE das unidades de raios X baseados em fornecer uma dose constante ao detector pode ocasionar algumas dificuldades para alguns sistemas CR operarem nas condições ótimas. / In many countries, computed radiography (CR) systems represent the majority of equipments used in digital mammography. This study presents a method for optimizing image quality and dose in CR mammography of patients with breast thicknesses between 45 to 75mm. The breast thicknesses were simulated with polymethylmetacrylate (PMMA). Optimazed exposure parameters ((voltage (kV), mA and time product (mAs) and target/filter combination)) was defined as giving an ideal contrast to noise ratio (CNR), defined as target CNR, to reach the threshold contrast of CDMAM (version 3.4) phantom (Artinis Medical Systems, Netherlands) images for acceptable mean glandular dose (MGD). These results were used for adjustments in the automatic exposure control (AEC) by the maintenance team. A retrospective study of two groups of patients (Group 1-before AEC adjustment and Group 2- after AEC adjustment) were done. The exposure parameters were reproduced in the phantoms to determine of CNR, MGD and threshold contrast. The clinical images of these patients were analyzed by three experienced radiologists who answered questions about anatomical structures, noise and contrast in low and high pixel value areas and image sharpness and contrast. The results showed that the proposed method was effective for all breast thickness evaluated. The AEC adjustment showed a concentration of CNR in Group 2 nearer of target CNR, and that the increasing of noise in clinical images, the CDMAM analysis showed that this level of noise did not disturb the detail of 0,1 mm diameter. Finally, this study also concluded that the use AEC of X rays unit based on constant dose to the detector may bring some difficulties to CR systems operate in optimal conditions.

A radiação ionizante possibilitou à medicina a utilização do diagnóstico por imagem, cuja finalidade é obter uma avaliação médica dos tecidos e funções orgânicas do corpo humano. O seu uso, entretanto, trouxe alguns inconvenientes, como o excesso de radiação a que uma pessoa pode ficar exposta, podendo trazer graves consequências a sua saúde. Normas internacionais orientam quanto ao uso de equipamentos que se utilizam de radiação, quanto às doses sobre os pacientes e trabalhadores ocupacionais, bem como fornecem recomendações quanto à utilização dos equipamentos que produzem os raios X. Nos últimos anos, foram implementados programas para a garantia da qualidade para as empresas prestadoras de serviços radiológicos e para os equipamentos utilizados, trazendo assim, o maior benefício possível para aqueles que se utilizam da radiação ionizante. A proposta deste trabalho é promover uma análise sobre a utilização de um circuito simples e barato, capaz de detectar os raios X emitidos por um aparelho de radiodiagnóstico médico. O circuito elétrico utilizado contém um sistema de detecção de raios X utilizando como transdutor um diodo PIN. Através de quatro aparelhos de raios X fixos e um móvel, foram realizadas várias exposições com valores de tensão em kV, corrente em mA e tempo em s, que mostraram que o sensor foi capaz de detectar esta radiação para os diferentes valores ajustados no aparelho. O circuito foi desenvolvido baseado num sensor do tipo diodo PIN, elemento de reduzida dimensão, que pode ser operado à temperatura ambiente, e é capaz de indicar, através do sensor, a interação da junção com fótons de raios X possibilitando a detecção da energia destes fótons emitidos e teste de vazamento de radiação e acessórios radiológicos. / Ionizing radiation allowed the medical use of diagnostic imaging, whose purpose is to obtain a medical evaluation of tissues and physiological functions of the human body. Its use, however, brought some problems, such as excessive radiation that a person can be exposed. International standards guide on the use of equipment that use radiation, as the doses on patients and occupational workers, and provide recommendations on the use of equipment that produce the X-rays. In recent years, programs have been implemented to guarantee the quality, thus bringing the greatest benefit to those who use ionizing radiation. The purpose of this work is to promote an analysis of the use of a simple circuit capable of detecting the Xrays emitted by a medical diagnostic radiology apparatus. The electrical circuit used contains an X-ray detection system using as transducer a PIN diode. The circuit is simple and inexpensive. Through a fixed X-ray apparatus, multiple exposures were performed with voltage values in kV, current mA and time s that showed the sensor could detect the presence of this radiation for different values set in the apparatus. The circuit was developed based on a diode type PIN sensor, small size element that can be operated at room temperature, and is able to indicate, via the sensor, the interaction of the junction with X-ray photons enabling the detection of the energy of these emitted photons and test the undesirable radiation emitted and radiological accessories.

Cardiac procedures are the most common within the interventional radiology (IR) and they can provide high medical and occupational exposures, since, in most cases these procedures are time consuming and complexes. Although the use of X-rays is justified in this case, it is important to make an assessment of radiation doses and associated risk to patients and medical staff. The aim of this study was to build a computational model of exposure composed of an adult patient, a cardiologist and a nurse, in a typical cardiac scenario in IR and, then, estimate absorbed doses in organs and tissues, and through this dosimetric quantity, determine equivalent doses, the effective dose and cancer risk associated with exposure. The estimated dosimetric quantities were normalized by the kerma-area product (KAP). In this study, the results are presented in conversion coefficient (CC) for radiation dose and cancer risk. The radiographic parameters used in the Monte Carlo simulations were: peak voltages between 60 and 120 kVp, inherent filtration of 3.5 mm Al and a field area 10 cm x 10 cm. Eight beam projections were used: antero-posterior (AP), postero-anterior (PA), right anterior oblique (RAO90o), left anterior oblique (LAO90o), cranial (CRAN30o), caudal (CAUD30o), left anterior oblique and right anterior oblique (LAO45o and RAO45o). The radiation transport code used was MCNPX 2.7.0, in which was incorporated three anthropomorphic phantoms were incorporated with a source of X-rays emitting photons isotropically in the patient´s chest region and all common objects inside the room in IR. The anthropomorphic phantoms used to represent the cardiologist and the patient were the MASH and the nurse was simulated by the FASH phantom. Energy spectra were generated using the SRS 78 program. Two irradiation scenarios named I and II were created. In I, the operating table had no lead curtain and suspended shields of lead glass and, in II, these protection devices were considered. The average effective dose of CCs for the eight projections used in cardiac procedures angiography and coronary angioplasty was: patient 2,5E-01 mSv/Gy.cm2; cardiologist 2,0E-01(I) and 4,7E-02 ÊSv/Gy.cm2 (II) and nurse 2,4E-02 (I) and 1,8E-02 ÊSv/Gy.cm2 (II).The effective risk of cancer in 10-4/Gy.cm 2 was: 1.2 for the patient, 2,6 E-03 (I) and 4.9 E-04 (II) for the cardiologist and 5.2 E-04 (I) and 4.0 E-04 (II) for the nurse. The results presented in this study are consistent with the experimental values obtained in the literature. Thus, we believe that results improve or extend the existing data and will be a useful reference tool for professionals of radiation protection, the scientific community and especially for the physicians themselves who are exposed routinely. / Os procedimentos cardiacos sao os mais frequentes dentro da radiologia intervencionista (RI) e podem proporcionar elevadas exposicoes medicas e ocupacionais, uma vez que, na maioria dos casos, os procedimentos sao demorados e complexos. Embora o uso de raios X nestes casos seja justificado, e importante fazer uma avaliacao das doses dessa radiacao e dos riscos associados tanto em pacientes quanto nos profissionais envolvidos. O objetivo deste estudo foi criar um modelo computacional de exposicao composto por um paciente adulto, um medico cardiologista e uma enfermeira, em um cenario tipico cardiaco em RI e, posteriormente, estimar as doses absorvidas nos orgaos e tecidos e, por meio desta grandeza, determinar as doses equivalentes, a dose efetiva e os riscos de cancer associados a exposicao. As grandezas estimadas foram normalizadas pelo produto kerma-area (PKA). Os resultados obtidos estao apresentados no formato de coeficiente de conversao (CCs) de dose de radiacao e de risco de cancer. Os parametros radiograficos utilizados nas simulacoes Monte Carlo foram: tensoes de pico entre 60 - 120 kVp, filtracao inerente de 3,5 mm Al, area do campo 10 cm x 10 cm. Foram utilizadas oito projecoes de feixe: antero-posterior (AP), postero-anterior (PA), obliquo anterior direito (RAO90o), obliquo anterior esquerdo (LAO90o), cranial (CRAN30o), caudal (CAUD30o), obliquo anterior esquerdo e obliquo anterior direito (LAO45o e RAO45o). O codigo de transporte de radiacao utilizado foi o MCNPX-2.7.0, no qual foram incorporados os tres simuladores antropomorficos, uma fonte de raios X emitindo fotons isotropicamente na regiao do torax do paciente e todos os objetos comuns no interior da sala de RI. O simulador antropomorfico utilizado para representar o cardiologista e o paciente foi o MASH e para simular a enfermeira foi utilizado a FASH. Os espectros de energia foram gerados utilizando o programa SRS 78. Foram criados dois cenarios de irradiacao denominados de I e II. Em I, a mesa cirurgica nao possuia cortina de chumbo e nem tinha protetores suspensos de vidro plumbifero e, em II, estes dispositivos de protecao foram considerados. As medias dos CCs de dose efetiva para as oito projecoes usadas em procedimentos cardiacos de angiografia e angioplastia coronaria foi: paciente 2,5E-01 mSv/Gy.cm2; cardiologista 2,0-E01(I) e 4,7E-02 ÊSv/Gy.cm2 (II) e enfermeira 2,4E-02 (I) e 1,8E-02 ÊSv/Gy.cm2 (II). O risco efetivo de cancer em 10-4/Gy.cm2 foi de 1,2 para o paciente, 2,6E-03 (I) e 4,9E-04 (II) para o cardiologista e 5,2E-04 (I) e 4,0E-04 (II) para a enfermeira. Os resultados apresentados neste estudo sao consistentes com os valores experimentais descritos na literatura. Tais resultados ampliam o conhecimento ja existente sobre doses em radiologia intervencionista e propiciam uma ferramenta util de consulta para os profissionais de radioprotecao, para a comunidade cientifica e, sobretudo, para os proprios medicos que se expoem rotineiramente.

Dosimetric quantities are necessary for evaluate the human exposures to radiation quantitatively and to describe relationships between the dose and biological effects caused by the interaction of radiation with the organs and tissues, providing a basis for estimating risks in radiological protection. Anthropomorphic simulators are threedimensional representations of the human body and coupled to a radiation transport code provides conversion coefficients for estimating the equivalent and effective doses through physical quantities, such as air kerma (Kair). In most published papers the exposure scenarios consist of simulators implemented in the standing posture. In this work we developed exposure scenarios in the Visual Monte Carlo (VMC) code using a female adult voxel simulator in standing and sitting postures. The simulator was irradiated by a plane source of monoenergetic photons with energy from 10 keV to 2 MeV in the antero-posterior (AP), postero-anterior (PA), right lateral (RLAT) and left lateral (LLAT) irradiation geometries. The conversion coefficients for equivalent and effective doses in terms of air kerma (H/Kair and E/Kair) were calculated for both scenarios and compared. The results show that the relative difference of conversion coefficients for the organs of the head and thorax was not significant (less than 5%) since the anatomic position of the organs is the same in both postures. The relative difference is more significant for organs of abdominal region, such as the ovaries (71% for photon energy of 20 keV), the bladder (39% at 60 keV) and the uterus (37% at 100 keV), especially when the simulator is irradiated in AP geometry. In this same irradiation geometry, the conversion coefficients E/Kair presented relative differences until 27% (at 10 keV), due to a change in absorbed dose of organs with relevant wT , which are located in the anterior portion of the simulator. Thus, the calculation of conversion coefficients HT / Kair and E/Kair using anthropomorphic simulators in different postures is important for more precisely estimating of individual dose in real scenarios of radiation exposure. / Grandezas dosimétricas são necessárias para avaliar exposições dos seres humanos à radiação de modo quantitativo e para descrever relações entre a dose e os efeitos biológicos causados pela interação da radiação com os órgãos e tecidos, fornecendo uma base para estimativas de riscos em proteção radiológica. No âmbito computacional, os simuladores antropomórficos são representações tridimensionais do corpo humano que quando acoplados a um código de transporte de radiação fornecem coeficientes de conversão para estimativa de dose equivalente e dose efetiva através de grandezas físicas, como por exemplo, o kerma no ar (Kar). Na literatura, os cenários de exposição são, em geral, formados por simuladores implementados na postura vertical (em pé). Neste trabalho, foram elaborados cenários de exposição no código Visual Monte Carlo utilizando um simulador voxel adulto feminino nas posturas vertical e sentada. O simulador foi irradiado por uma fonte plana de fótons monoenergéticos de 10 keV a 2 MeV nas geometrias de irradiação antero-posterior (AP), postero-anterior (PA), lateral direita (RLAT) e lateral esquerda (LLAT). Os coeficientes de conversão de dose equivalente e dose efetiva em termos do kerma no ar (HT/Kar e E/Kar ) foram calculados para ambos cenários e comparados. Os resultados mostram que a diferença relativa entre os coeficientes de conversão HT /Kar?? para os órgãos da cabeça e do tórax não foi significante (menor que 6%) devido à posição anatômica dos órgãos ser a mesma para ambas posturas. Entretanto, a diferença relativa é significante para órgãos da região abdominal inferior, como ovários (71% para fótons de 20 keV), bexiga (39% em 60 keV) e útero (37% em 100 keV), principalmente quando o simulador é irradiado na geometria AP. Nesta mesma geometria, os coeficientes de conversão E/Kar apresentaram diferenças mais evidentes (27% em 10 keV), devido uma mudança na dose absorvida de órgãos com fatores de ponderação teciduais (wT ) relevantes, situados na porção anterior do simulador. Assim, o cálculo dos coeficientes de conversão HT /Kar e E/Kar utilizando simuladores antropomórficos em diferentes posturas é importante para estimar mais precisamente a dose em indivíduos submetidos a cenários reais de exposição à radiação.