Made available in DSpace on 2014-10-09T12:33:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Atualmente a radioterapia de intensidade modulada (IMRT) está sendo implementada em um número crescente de centros no Brasil. Como conseqüência disto, muitas instituições estão enfrentando o problema de executar um programa de controle de qualidade antes e durante a execução do IMRT na prática da rotina clínica. O objetivo deste trabalho é avaliar e propor uma metodologia para o controle de qualidade de tratamentos com IMRT. Uma câmara de ionização e um detector bidimensional foram utilizados para avaliar a dose absoluta total de todos os campos em um determinado ponto. A distribuição de dose relativa total de todos os campos foi medida com filmes radiocrômicos e um detector bidimensional em uma profundidade no objeto simulador. Uma comparação entre as distribuições de dose medidas e calculadas foi realizada usando o método do índice gama, avaliando o percentual de pontos que satisfazem os critérios de diferença dose de ±3% e distância de concordância de ±3 mm. Como resultado da dosimetria absoluta de 113 feixes de IMRT medidos com uma câmara de ionização e 81 feixes usando o detector bidimensional, foi proposto um nível de ação de cerca de ± 5% em relação ao sistema de planejamento e de tratamento para a verificação da dose em um único ponto na região de baixo gradiente de dose. A análise das medições com o detector bidimensional mostrou que o valor da função gama foi <1 para 97,7% dos dados e, para o filme, o valor da função gama foi <1 para 96,6% dos dados. Neste trabalho pode-se concluir que para uma entrega exata de dose em IMRT sliding-window com um colimador micro multilâminas, os parâmetros de dose total absoluta e distribuição de dose total relativa devem ser verificados por dosimetria absoluta e relativa respectivamente. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente trabalho teve como objetivo realizar o levantamento da entomofauna associada a plantas medicinais, aromáticas e condimentares desidratadas no comércio atacadista na cidade de São Paulo, empregar diferentes doses de radiação gama visando a desinfestação dos materiais e determina a dose letal de radiação gama de indivíduos adultos de Sphaericus gibboides. Foram coletados em 10 estabelecimentos no período de abril a maio de 2011 os materiais: Melissa officinalis L. (ervacidreira), Mentha piperita L. (hortelã), Ocimum basilicum L. (manjericão), Origanum vulgare L. (orégano), Rosmarinus officinalis L. (alecrim), Thymus vulgaris L. (tomilho), Senna alexandrina Mill (sene), Coriandrum sativum L. (coentro), Petroselinum crispum (Mill.) Fuss(salsa) e Pimpinella anisum L. (ervadoce), Baccharis trimera (Less.) DC. (carqueja), Matricaria chamomilla L. (= M. recutita L.) (camomila), Laurus nobilis L. (louro) (Lauraceae); Capsicum annuum L. (pápricadoce), Bixa orellana L. (colorífico) (Bixaceae); e Peumus boldus Molina (boldo). Na primeira triagem constatou-se que todos os materiais analisados não apresentaram presença de insetos adultos. Após o período de 45 dias foram encontrados 1838 insetos adultos, oriundos de ovos e larvas. Dos substratos analisados Matricaria recutita apresentou o maior índice de infestação, com 70,6 %. Pelmus boldus, Laurus nobilis, Matricaria recutita e Capsicum annuum, tiveram a maior diversidade de espécies. Baccharis strimera, Bixa orellana, Melissa officinalis, Origanum vulgares e Coriandrum sativum não apresentaram infestação. A espécie Lasioderma serricorne foi o inseto com maior número de indivíduos encontrados (936), maior porcentagem de infestação nos diferentes materiais (62,5 %) e maior ocorrência (68,75 %) nos materiais (M. piperita, S. alexandrina, P. anisum, M. chamomilla, P. crispum, L. nobilis, C. sativum, C. annuum, O. basilicum, P. boldus e T. vulgaris). Os seguintes materiais foram selecionados para os ensaios de desinfestação pelo processo de irradiação: Bixa orellana, Capsicum annuum, Cassia angustifolia, Coriandrum sativum, Mentha piperita, Petrosolium sativum, Matricaria recutita. Os materiais foram infestados com adultos de L. serricorne e Sphaericus gibboides, divididos em 5 parcelas de 30g com 20 indivíduos cada. Utilizando o Irradiador Multiprpósito cobalto-60 com taxa de dose no período dos ensaios de 6 kGy/h, as parcelas foram submetidas a doses crescentes de radiação gama de 0 (grupo controle); 0,25; 0,50; 0,75; 1,00; 1,25; 1,50; 1,75 e 2,00 kGy. A determinação da dose letal para adultos de Sphaericus gibboides, procedeu-se irradiando 4 repetições por tratamento contendo 25 indivíduos cada. As doses utilizadas foram: 2,4; 2,2; 2,0; 1,8; 1,6; 1,4; 1,2; 1,0; 0,8; 0,6 kGy. A menor dose para a não emergência de adultos de L. serricorne e S. gibboides em todos os materiais analisados foi a de 0,25 kGy. Não foi observada a presença de adultos nas demais doses crescentes. Foi observado que os materiais adquiridos no comércio apresentaram diferentes porcentagens de infestação justificando assim a aplicação de métodos de controle. A utilização do Irradiador Multipropósito Cobalto-60 com taxa de dose de 6 kGy/h foi eficiente no controle de L. serricorne e S. gibboides na dose de 0,25 kGy. A dose de 2,2 kGy atingiu 100% letalidade em indivíduos adultos de S. gibboides. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

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Yes / Lumbar radiographs remain a common imaging examination despite strategies to reduce their use. Many authors have demonstrated benefits in changing from traditional supine and recumbent lateral projections to a prone and/or erect orientation. Despite evidence of clinical and radiation dose optimisation, widespread adoption of these strategies has stalled. This article describes the single-centre implementation and evaluation of erect PA and lateral projections. This was an observational study pre- and post-implementation of an erect imaging protocol. Patient BMI, image field size, source image and source object distances and DAP were collected together with assessment of radiographic spinal alignment and disc space demonstration. Effective dose was calculated with organ specific doses. 76 (53.5%) patients were imaged in the supine AP and recumbent lateral position, 66 (46.5%) had erect PA and lateral radiographs. Despite the larger BMI of the erect cohort and similar field sizes, effective dose was lower in the PA position by an average of 20% (p

Yes / Purpose: Cone-Beam CT (CBCT) is well established in orofacial diagnostic imaging and is currently expanding into musculoskeletal applications. This systematic review sought to update the knowledge base on radiation dose comparisons between imaging modalities in MSK imaging and consider how research studies have reported dose measures. Methods: This review utilised a database search and an online literature tool. Studies with potential relevance were screened then before full text review, each performed by two independent reviewers, with a third independent reviewer available for conflicts. Data was extracted using a bespoke tool created within the literature tool. Results: 21 studies were included in the review which compared CBCT with MSCT (13), conventional radiography (1), or both (7). 19 studies concluded that CBCT provided a reduced radiation dose when compared with MSCT: the factor of reduction ranging from 1.71 to 50 with an average of 12. Studies comparing CBCT to DR found DR to have an average dose reduction of 4.55. Conclusions: The claims that CBCT produces a lower radiation dose than MSCT is borne out with most studies confirming doses less than half that of MSCT. Fewer studies include DR as a comparator but confirm that CBCT results in a higher effective dose on average, with scope for CBCT to provide an equivalent radiation dose. This review highlighted a need for consistency in methodology when conducting studies which compare radiation dose across different technologies. Potential solutions lie outside the scope of this review, likely requiring multi-discipline approach to ensure a cohesive outcome.

Submitted by Marco Antonio Oliveira da Silva (maosilva@ipen.br) on 2016-08-26T12:45:07Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-08-26T12:45:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Medidas de espectroscopia gama de alta resolução têm diversas aplicações. Aplicações envolvendo medidas de radioisótopos de meia-vida curta podem apresentar problemas de baixa precisão nas contagens quando a fonte radioativa está distante do detector e de perda de acurácia por efeitos de tempo morto e empilhamento de pulsos em situação de altas taxas de contagens. Um modo de minimizar esses problemas é alterando a posição da fonte radioativa durante o processo de medição, aproximando-a do detector conforme sua atividade diminui e assim maximizando o número de contagens medidas. Neste trabalho, foi desenvolvido o Movimentador de Amostras Radioativas Automatizado (MARA), um aparato de baixo custo, feito com materiais de baixo número atômico e leve, projetado e construído para auxiliar nas medidas de espectroscopia gama, capaz de controlar a distância entre a fonte e o detector, permitindo inclusive que ocorra alteração dessa distância durante o processo de medição. Por ser automatizado ele otimiza o tempo do operador, que tem total liberdade para criar suas rotinas de medidas no dispositivo, além de evitar que o mesmo tome uma parcela da dose radioativa. Foi também feita uma interface que permite controle do MARA e a programação do sistema de aquisição de dados. Foram realizados testes para otimização da operação do sistema MARA e foi verificada a segurança de operação do MARA, não apresentando nenhuma falha durante seus testes. Foi aplicado o teste de repetitividade, por meio de medições com uma fonte calibrada de 60Co, e verificou-se que o sistema de movimentação de prateleiras automatizado reproduziu os resultados do sistema estático com confiabilidade de 95%. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Marco Antonio Oliveira da Silva (maosilva@ipen.br) on 2016-12-21T11:30:16Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-12-21T11:30:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O sucesso de uma radioterapia depende do correto planejamento da dose a ser entregue ao volume alvo. Na braquiterapia, modalidade da radioterapia onde um radioisótopo selado é implantado intracavitariamente ou intersticialmente no paciente, há menos avanços em sistemas de planejamento de tratamento computacionais do que na teleterapia, amplamente mais utilizada nos serviços típicos. Porém, a braquiterapia, quando aplicável, é preferível por poupar tecidos sadios vizinhos de uma dose desnecessária. O AMIGOBrachy, um sistema de planejamento para braquiterapia de interface amigável, compatibilidade com outros sistemas comerciais em uso e integrado ao código MCNP6 (Monte Carlo N-Particle Transport Code v. 6) foi desenvolvido no Centro de Engenharia Nuclear do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (CEN-IPEN) e atualmente está em processo de validação. Este trabalho contribuiu para este processo, avaliando três diferentes casos clínicos através do AMIGOBrachy com o formalismo do TG43 da AAPM (Associação Americana de Física Médica), protocolo que rege a dosimetria em braquiterapia, e comparando seus resultados com as distribuições de dose calculadas por outros sistemas comerciais consagrados: Varian BrachyVision TM (Varian Medical Systems; Palo Alto, CA, EUA) e Nucletron Oncentra® (Elekta; Estocolmo, Suécia). Os resultados obtidos estão dentro de uma faixa de concordância de ±10%, estando mais discrepantes em regiões muito próximas do aplicador, onde os sistemas de planejamento comerciais e o AMIGOBrachy divergem devido aos diferentes métodos de cálculo. Em pelo menos dois terços da região de interesse, porém, a dose concordou em uma faixa de ±3% para os três casos. Também foram realizadas simulações utilizando o formalismo do TG186 da AAPM, que considera heterogeneidades no tecido, para avaliar o impacto dos mesmos na dose. Em adição ao processo de validação, também foi realizado um estudo em braquiterapia oftálmica para posterior inserção de um módulo adicional ao AMIGOBrachy; para isso, um modelo de olho humano foi desenvolvido utilizando geometria UM (Unstructured Mesh), para validação com o código MCNP6, que apenas nesta versão demonstra um novo recurso capaz de simular uma geometria híbrida: parcialmente analítica, parcialmente UM. O modelo considera dez diferentes estruturas no olho humano: esclera, coroide, retina, corpo vítreo, córnea, câmara anterior, lente, nervo óptico, parede do nervo óptico, e um tumor definido de forma arbitrária crescendo da superfície externa do globo ocular em direção ao seu centro. Os resultados foram comparados com um modelo de olho puramente analítico modelado com o MCNP6 e tomado como referência. Os resultados foram satisfatórios em todas as simulações desenvolvidas, exceto para as estruturas do nervo óptico e sua parede, que devido ao seu pequeno tamanho e distância da fonte, mostraram erros relativos maiores, mas ainda menores que 10%, e não representam problema de preocupação clínica uma vez que recebem doses muito pequenas. Discutiu-se também a eficácia e problemas encontrados nessa nova capacidade do código MCNP de simular geometrias híbridas, uma vez que é recente e ainda apresenta deficiências, que tiveram que ser contornadas no presente trabalho. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Syfte: Att jämföra patientens totala stråldos och undersökningstid från metoderna konventionell röntgen och genomlysning vid undersökningen belastade knän med artrosfrågeställning. Metod: Datainsamlingen utfördes genom att det delades ut dosprotokoll där röntgensjuksköterskorna på röntgenavdelningen fick skriva upp stråldoser och undersökningstid. Datainsamlingen gjordes under en fyraveckorsperiod på ett medelstort sjukhus i Sverige. Datainsamlingen jämfördes genom en hypotesprövning där det utfördes ett Mann-Whitney U-test med en signifikansnivå på fem procent för att se om nollhypotesen (ingen skillnad i stråldos eller tid) höll. Resultat: Studiens nollhypotes för stråldoserna förkastades som hade medelvärdet 444,37 mGycm² (genomlysning) och 212,24 mGycm² (konventionell röntgen). Nollhypotesen för undersökningstiderna förkastades också som hade medelvärdena 5,08 minuter (genomlysning) och 8,48 minuter (konventionell röntgen). Signifikansnivån för båda faktorerna var lägre än 0,001 och därför behölls mothypoteserna att det fanns en skillnad mellan modaliteterna. Slutsats: Studiens resultat visade att konventionell röntgen är den bäst lämpade metoden att använda stråldosmässigt medan genomlysningen är bäst lämpad tidsmässigt. Vilken metod som är lämpligast att använda som standard beror på olika faktorer som stråldos, undersökningstid, bildkvalité och ergonomi. Därför behövs det fler studier för att kunna sammanställa vilken metod som är bäst att använda för alla dessa faktorer. / Purpose:  To compare the patient's total radiation dose and the examination time from the methods conventional radiography and fluoroscopy during the examination congested knees with osteoarthritis issue. Method:  Data was collected by handing a dose protocol in which the radiographers in the radiology department were asked to write down the doses of radiation and the examination time. Data was collected over a period of four weeks in a medium-sized hospital in Sweden. The data collection was compared by one-tail test where a Mann-Whitney U-test was performed with a significant level of five percent to see if the null hypothesis (no difference in the radiation dose or time) was obtained. Results:  The study's null hypothesis regarding radiation doses was rejected due to that an average of 444.37 mGycm² (fluoroscopy) and 212.24 mGycm² (conventional radiography) was obtained. The study’s null hypothesis regarding the examination times had an average of 5.08 minutes (fluoroscopy) and 8.48 minutes (conventional radiography). As significant levels of both factors was less than 0.001 the alternative hypothesis was retained due to a difference between the modalities. Conclusion:  The study results showed that conventional radiography is the most appropriate method to use regarding radiation dose rate while fluoroscopy is best suited in terms of time. Witch method is most appropriate to use as a standard depends on various factors such as radiation dose, examination time, image quality and ergonomics. Therefore further studies is suggested to compile which method is best to use for all these factors.

Micro-irradiation systems are used to analyse the effect of ionizing radiation at the cellular and tissue level, targeting individual cells within a population with a controlled low dose. Cell survival experiments using micro-irradiation systems are limited by factors including: 1) the radiation attenuation and optical properties of the chosen cell dish substrate, 2) the registration of the cell dish before and after irradiation or between multiple imaging modalities and 3) the analysis of the cell or colony growth after irradiation. In this thesis, a set of tools have been developed to improve micro-irradiation experiments and to increase the accuracy of information provided by the cell survival data. The first contribution, the substrate cell dish evaluation, provides a set of characteristics defining the substrates used for micro-irradiation experiments based on minimal energy loss and optical clarity using unstained cell imaging. The second contribution was the development of a novel and low cost fiducial marking device for micro-irradiation experiments using an 808 nm laser and providing marks suitable for imaging with multiple modalities. The minimum focused spot diameter was calculated as 22.9 urn and the device was used to create fiducial marks with diameters ranging from 20 urn to 130 urn. The third contribution, the development of a cell counting methodology for use with a lens-free imaging device, has been shown to accurately count thousands of cells suitable for immediate analysis. Approximately 1000 cell colonies, containing 17 729 cells on 11 cell dishes were used for testing and training for automatic cell counting. Validation of the cell counting method showed that 76% and 89% of the cell colonies were counted within a ± 20% and ± 30% error of the ground truth, respectively. Further development of the fiducial marking device, by modifying the choice of laser and making it suitable for multiple types of cell dish substrates, would increase the applications of the device. Development of the cell counting methodology for different cells line, and for cells grown on multiple types of substrates, would make the system suitable for analysis of a wide variety of cell survival studies. The cell counting methodology, applied to the CyMap lens-free imaging device, has the potential to be an extremely useful and cost effective tool for cell survival studies.

Abstract Medical x-ray imaging is used to visualise patients’ anatomical structures and in some cases their physiology. X-rays are ionizing radiation, thus their use needs to be optimised, as stochastic effects are assumed to increase linearly with the exposure dose. Imaging protocols need to be optimised to a radiation dose level that follows the as low as reasonably achievable principle without compromising the diagnostic value of the image. Different methods can be used to help in the optimisation process, such as simulations, radiation dose and image quality assessments with dosimeters and phantoms and utilising the latest technology in the most efficient way. The purpose of this doctoral thesis was to investigate the applicability of metal-oxide-semiconductor-field-effect-transistor (MOSFET) dosimeters for dose determinations in conventional x-ray and computed tomography (CT) examinations. Additionally, dose optimising methods were investigated in dental panoramic imaging using radiophotoluminescence (RPL) dosimeters. Anthropomorphic phantoms were used in every study to simulate patients, as their structures enable dosimeters to be positioned at locations that correspond to different organs. The MOSFET’s properties for dose determinations were evaluated against the reference dosimeter in a conventional x-ray set-up. Comparisons of absorbed and effective doses in thorax x-ray imaging were made between RPLs, MOSEFTs and Monte Carlo simulations. The effect of the organ-based tube current modulation and bismuth shields were compared against the reference imaging method in a chest CT with one scanner model. Absorbed doses and quantitative image quality were evaluated using each method. Possible dose reduction from segmented dental panoramic tomography (sDPT) imaging was compared against full DPT. Dose measurements were done using RPL dosimeters in pediatric and adult set-up using phantoms. MOSFETs are accurate enough to be used in conventional x-ray and CT, but they require a careful calibration before use as their reproducibility is limited with low doses. Bismuth shields provided the best dose reduction, but with a negative impact on quantitative image quality, especially when metal artefact removal software was used. The final study showed that the use of sDPT programmes and pediatric protocols enable a notably dose reduction compared to the full DPT adult protocol. / Tiivistelmä Lääketieteellisessä kuvantamisessa käytetään röntgensäteilyä potilaan anatomian ja joissain tapauksissa fysiologian visualisointiin. Röntgensäteily on ionisoivaa ja stokastisten vaikutusten kasvaessa oletettavasti lineaarisesti säteilyn funktiona, tulee säteilyn olla kokonaisvaltaisesti optimoitua. Kuvauksissa käytetyn röntgensäteilyn käytön tulee noudattaa ALARA-periaatetta, minkä vuoksi kuvauksessa tulee käyttää niin vähän säteilyä kuin vain mahdollista, diagnostiikan vaarantumatta. Optimoinnin apuna voidaan käyttää esim. simulointeja, annos- ja kuvanlaatumäärityksiä dosimetreilla ja fantomeilla, tai laitevalmistajien tuomia uusia teknologioita. Tämän väitöskirjan tarkoituksena oli tutkia metallioksidi-puolijohdekanavatransistorien (MOSFET) soveltuvuutta natiiviröntgentutkimuksissa ja tietokonetomografiassa (TT). Lisäksi työssä tutkittiin hammaskuvauksissa käytettyjä annossäästömenetelmiä radiofotoluminesenssidosimetreilla (RPL). Potilasvasteena työssä käytettiin antropomorfisia fantomeita, minkä ansiosta säteilyannoksia voidaan mitata eri elimiä vastaavilta kohdilta. MOSFET annosmittarin ominaisuuksia arvioitiin natiiviröntgenasetelmassa referenssimittariin nähden. Absorboituneiden ja efektiivisten annosten eroa MOSFET:tien, RPL:ien ja simulointien kesken tutkittiin keuhkoröntgentutkimuksessa. Pintakudoksia säästävän putkivirranmodulointimenetelmän ja vismuttisuojien vaikuttavuutta verrattiin TT:ssä referenssimetelmää vasten. Vaikuttavuutta arvioitiin absorboituneiden annosten ja kvantitatiivisen kuvanlaadun avulla. Segmentoidun hammaspanoraamakuvauksen (sDPT) annossäästömahdollisuuksia verrattiin tavalliseen panoraamakuvaukseen. Annosmääritykset tehtiin käyttäen RPL dosimetreja lapsi- ja aikuisfantomeissa. MOSFET dosimetreja voidaan käyttää annosmäärityksiin natiiviröntgenkuvauksissa ja TT:ssä, mutta niiden kalibrointi ja toistettavuus matalilla annoksilla aiheuttaa kuitenkin rajoituksia niiden käytölle. Vismuttisuojat tuottivat parhaan annossäästön, huonontaen kuitenkin kuvanlaatua. Kuvanlaadun huonontuminen oli erityisen huomattavaa, kun metallista aiheutuvien kuvavirheiden poistamiseen suunniteltua ohjelmaa käytettiin. Viimeinen tutkimus osoitti, että sDPT ohjelmat ja lapsille suunnatut protokollat mahdollistavat huomattavan annossäästön verrattuna aikuisten kokopanoraamaan.