A fim de implementar o novo código de prática da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) no Brasil, o Laboratório de Calibração de Instrumentos (LCI/IPEN) está realizando calibrações em termos de kerma no ar e em termos de dose absorvida na água, em feixes de 60Co. As razões ND,w/NK obtidas são comparadas com valores da literatura, obtendo-se concordância satisfatória. As diferenças entre os valores das razões CK (ND,w/NK) obtidas no presente trabalho e os valores da literatura são devidas a vários fatores. Estes fatores podem ser as variações entre as câmaras, que devem ser objeto de diferenças nas incertezas estimadas pelos PSDLs, e as diferenças nos padrões utilizados por cada Instituto de Metrologia Nacional (NMI) ou Laboratório de Dosimetria. No entanto, se forem conhecidas as razões entre cada NMI e o BIPM, para os padrões de kerma no ar e de dose absorvida na água, é possível a normalização das razões CK medidas para as razões equivalentes ao BIPM. Todos os resultados de razões CK obtidos foram convertidos para as razões equivalentes ao BIPM para facilitar a comparação. Neste trabalho é discutida a utilização da razão CK como parâmetro de controle de qualidade na verificação de resultados das calibrações rotineiras. Para avaliação dos procedimentos de calibração adotados no LCI, foram realizados testes de estabilidade a longo prazo com as câmaras de ionização padrões. Além disso, foi criado um banco de dados para armazenamento dos dados de calibração, com o objetivo de melhorar a qualidade do procedimento de calibração. / In order to implement the new IAEA code of practice in Brazil the national calibration laboratories, the Laboratory of Instrument Calibration (LCI/IPEN) is calibrating clinical dosimeters in terms of both air kerma and absorbed dose to water in a 60Co gamma ray beam. The ND,w/NK ratios thus obtained are then compared with the literature values; a satisfactory agreement has been found. The differences between the CK values obtained in the present work and the literature values may be due to several components. These could be the chamber-to-chamber variations which may be subject to different estimated uncertainties by PSDLs, and the variations in the standards used by each National Metrology Institute (NMI) or Dosimetry Laboratory. However, since the ratio of both air kerma and absorbed dose to water standards for each NMI to those of the BIPM are known, it is possible to reduce the measured ratios to the expected BIPM equivalent ratios. All these CK results have been converted to the BIPM equivalent values to facilitate comparison. The use of the CK value as a and quality control parameter to verify the results of the routine calibrations is discussed in this work. The long term stability of wich standard ionization chamber was checked in order to evaluate the calibration procedures followed at LCI. Moreover, a database was created to store the calibration data aiming the quality improvement of the calibration procedure.

Doses absorvidas e doses efetivas podem ser calculadas utilizando códigos computacionais de transporte de radiação. A qualidade desses cálculos depende dos dados nucleares, no entanto, são raras as informações sobre as diferenças nas doses causadas por diferentes bibliotecas. O objetivo desse estudo é comparar os valores de dose (absorvida e efetiva) obtidos utilizando diferentes bibliotecas de dados nucleares devido a uma fonte externa de nêutrons na faixa de 10-11 a 20 MeV. As bibliotecas de dados nucleares são: JENDL 4.0, JEFF 3.1.1 e ENDF/B-VII.0. Cálculos de doses foram realizados utilizando o código MCNPX considerando o modelo antropomórfico da ICRP-110. As diferenças nos valores das doses absorvidas utilizando as bibliotecas JEFF 3.1.1 e a ENDF/B.VII são pequenas, em torno de 1%, porém os resultados obtidos com a JENDL 4.0 apresentam diferenças de até 85 % compara aos resultados da ENDF/B-VII.0 e JEFF 3.1.1. Diferenças nas doses efetivas são em torno de 1,5% entre ENDF/B-VII.0 e JEFF 3.1.1, e 11 % entre ENDF/B-VII.0 e JENDL 4.0. / Absorbed dose and Effective dose are usually calculated using radiation transport computer codes. The quality of the calculations of absorbed dose depends on nuclear data utilized, however, there are rare information about the differences in dose caused by the use of different libraries. The objective of this study is to compare dose values obtained using different nuclear data libraries due to external source of neutrons in the energy range from 10-11 to 20 MeV. The nuclear data libraries used are: JENDL 4.0, JEFF 3.3.1 and ENDF/B.VII. Dose calculations were carried out with the MCNPX code considering the anthropomorphic ICRP 110 model. The differences in the absorbed dose values using JEFF 3.3.1 and ENDF/B.VII libraries are small, around 1%, but the results obtained with JENDL 4.0 presented differences up to 85% compared to ENDF and JEFF results. Differences in effective dose values are around 1.5% between ENDF and JEFF and 11% between ENDF/B.VII and JENDL 4.0.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-03-21T19:51:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE FINAL versão digital.pdf: 2839254 bytes, checksum: 962b7ff83b975bcd276b612274de7368 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-21T19:51:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE FINAL versão digital.pdf: 2839254 bytes, checksum: 962b7ff83b975bcd276b612274de7368 (MD5) Previous issue date: 2016-08-15 / Facepe / Dentre os diversos procedimentos intervencionistas com fins terapêuticos, a quimioembolização hepática tem se destacado por ser de alta complexidade e resultar em altas doses de radiação aos pacientes e à equipe médica. Em alguns casos, o paciente requer várias sessões para tratar a mesma lesão, o que aumenta a probabilidade de ocorrência de lesões na pele e/ou efeitos estocásticos. Embora seja uma técnica altamente utilizada no Brasil, a quimioembolização não tem sido alvo de estudos dosimétricos. Este estudo apresenta os resultados da avaliação dosimétrica realizada na equipe médica e pacientes durante 109 procedimentos de quimioembolização hepática, realizados em seis serviços de hemodinâmica na cidade de Recife, Pernambuco. Os procedimentos foram realizados utilizando equipamentos de angiografia digital de diferentes fabricantes e tecnologias. A dosimetria dos pacientes foi caracterizada através das estimativas da máxima dose na pele (MDP), do produto kerma ar-área (PKA) e do kerma ar de referência (Ka,r). A MDP foi estimada a partir da utilização de filmes radiocrômicos do tipo Gafchromic XR RV3. Para avaliar o risco de efeitos estocásticos, foi estimada a dose absorvida em órgãos a partir de simulações Monte Carlo utilizando fantomas antropomórficos femininos e masculinos da serie FASH e MASH. Os resultados da dosimetria com filme radiocrômico mostraram valores da MDP variando de 180 a 5650 mGy; sendo que 40% dos pacientes apresentaram valores de dose na entrada da pele que ultrapassaram o limiar de dose para ocorrência de eritema transitório, que é de 2 Gy. O estudo das correlações entre a MDP, PKA e Ka,r mostrou que o Ka,r pode ser utilizado para avaliar a possibilidade de ocorrência de reações tissulares na pele dos pacientes submetidos a procedimentos de quimioembolização. Os resultados das simulações mostraram que alguns órgãos internos dos pacientes podem receber doses entre 500 mGy e 1 Gy. A dosimetria ocupacional foi realizada utilizando dosímetros termoluminescentes e dispositivos eletrônicos pessoais distribuídos em varias regiões do corpo dos profissionais. Os resultados mostraram que, com apenas uma quimioembolização por semana, o médico principal pode ultrapassar o limite anual de 20 mSv para o cristalino quando não são utilizados dispositivos de radioproteção como óculos ou telas de acrílico plumbíferos. O valor mais alto de equivalente de dose pessoal Hp(d) por procedimento medido no corpo do médico principal foi 5135,3 μSv no pé esquerdo. A ausência da cortina plumbífera durante a realização dos procedimentos é uma explicação para os valores altos registrados. Os valores médios de dose efetiva por procedimento para o médico principal, médico auxiliar e anestesista numa das instituições acompanhadas foram: 13 μSv, 6,1 μSv e 13,7 μSv, respectivamente. Estes resultados mostram que os níveis de exposição recebidos pelo anestesista em procedimentos de quimioembolização podem ser superiores aos do médico principal. Os resultados da dosimetria ocupacional com dosimetros eletrônicos mostraram que estes dispositivos podem ser utilizados de forma complementar na estimativa da dose ocupacional no cristalino em procedimentos de quimioembolização hepática. Nas seis instituições avaliadas observou-se uma alta variabilidade nos valores de dose no paciente e equipe médica, devido, principalmente, ao desempenho dos equipamentos, complexidade dos procedimentos, características físicas dos pacientes e experiência dos médicos. / Among interventional procedures, hepatic chemoembolization has been recognized as a complex procedure where high radiation doses to patients and medical staff are delivered. In some cases the patient has to endure several sessions to treat the same lesion, which increases even more the probability of skin injuries or stochastic effects. In Brazil, chemoembolization is widely used; however few dosimetric studies have been done so far. This study presents dosimetric results for medical staff and patients based on 109 hepatic chemoembolization procedures conducted in six hemodynamic departments in Recife, Pernambuco. The procedures were performed using digital angiography equipments from different manufacturers, using different technologies. Patient dosimetry comprised the measurement of the maximum skin dose (MSD), air kerma-area product (PKA) and reference air kerma (Ka,r). The MSD was measured using radiochromic films of type Gafchromic XR RV3. To assess the risk of stochastic effects, organ absorbed doses were calculated by Monte Carlo simulations using female and male anthropometric phantoms of the FASH and MASH series. MSDs between 180 and 5650 mGy were found based on the radiochromic film measurements. 40% of the patients monitored with radiochromic films received MSDs above the 2 Gy threshold for transient skin erythema. The findings of this study showed that the Ka,r can be used for risk estimates of tissue reactions in patients undergoing chemoembolization procedures. The Monte Carlo simulations showed that patients may receive organ doses between 500 mGy and 1 Gy. Occupational dosimetry was performed using thermoluminescent dosimeters and personal electronic devices distributed over various regions of the physician’s body. The results showed that the main operator could reach the annual limit of 20 mSv for the equivalent dose in the lens of the eyes with just one procedure per week if the radiation shields such as the ceiling suspended screen and goggles are not used. The highest values of personal dose equivalent Hp(d), measured in the body of the main operator was 5135.3 μSv in the left foot. Lack of table curtains explains the registered high values. Mean effective doses for the main operator, the auxiliary physician and the anesthesiologist in one of the institutions were 13 μSv, 6.1 μSv e 13.7 μSv, respectively. These results show that occupational doses received by the anesthesiologist in chemoembolization procedures may be higher than those received by the main operator. The results of the occupational dosimetry using electronic dosimeters showed that these devices can be used in a complementary way to estimate the occupational eye lens doses in hepatic chemoembolization procedures. High variability of radiation doses to patients and medical staff was observed among the six medical institutions, mainly because of the performance of X-ray equipments, complexity of the procedures, physical characteristics of the patients and the physician´s experience

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