Este trabalho tem por objetivo investigar o comportamento da terapia fotodinâmica (PDT) em leveduras patogênicas. Tem sido proposto que a PDT pode inativar células microbianas e, um grande número de fotossensibilizadores e fontes de irradiação são reportados em diferentes parâmetros. Para melhor entendimento dos processos fotodinâmicos, a taxa de fluência, fluência e tempo de irradiação foram estudadas, bem como fluências iguais em parâmetros diferentes foram comparadas entre si. O papel da concentração de azul de metileno e do transporte desta droga pela membrana fúngica foram investigados. Diferentes cepas de Cryptococcus neoformans foram comparadas frente à ação fotodinâmica com fotossensibilizadores distintos. Após esta etapa, atividades metabólicas de processo de morte microbiana e produção de melanina foram avaliadas quanto a sua interferência na inativação fúngica. Por fim, um modelo de criptococose foi desenvolvido para avaliação in vivo da ação fotodinâmica. Foi observado que parâmetros de irradiação influenciam substancialmente os resultados da PDT em leveduras e que, fluências iguais em diferentes tempos de irradiação podem apresentar resultados diferentes. Em conclusão, a fluência não deve ser utilizada como parâmetro único para comparação dos resultados de fotoinativação de leveduras. Além disso, o transporte de azul de metileno pela membrana fúngica pode influenciar os efeitos da PDT. A ação fotodinâmica depende do sítio de ligação do fotossensibilizador na célula e não somente da quantidade de moléculas no interior do microrganismo. É importante ressaltar que características intrínsecas de cada cepa podem influenciar diretamente os efeitos da PDT. As células morrem geralmente por processo não lítico, e quando utilizada in vivo, a PDT mostrou-se capaz de reduzir a recuperação de células viáveis. / This study aimed to investigate the photodynamic therapy (PDT) behavior on pathogenic yeasts. It has been proposed in literature that PDT is able to inactivate microbial cells, and a number of photosensitizer (FS) agents and irradiation sources were reported with different parameters. The role of fluence rate, as well as fluence and irradiation time was studied to achieve a deep understanding of this subject and to compare equivalent fluences under dissimilar irradiation parameters. Methylene blue concentration and its transport through yeast membrane were also focused. Cryptococcus neoformans strains that present particular metabolic characteristics were used to investigate photosensitizers and their ability to inactivate yeast. Furthermore, the role of PDT in microbial death process and inhibition of killing effects by melanin production were analyzed. Thereafter, an in vivo model of cryptococcosis was developed to evaluate photodynamic effect. The main point of our results was that light parameters play an important role on yeast inactivation and the same fluence under different irradiation parameters present dissimilar quantity of cell death. In conclusion, fluence per se should not be used as the only parameter to compare photoinactivation effects on yeast cells. In addition, MB transport thought yeast membrane can change PDT effects, as well as the photosensitizer preferential bind site inside the cell. The quantity of PS uptake, under specific conditions, does not seem to present a direct relation with cell inactivation. In addition, microbial strain characteristics can directly interfere on PDT results and cells appear to be killed by an apoptotic-like effect. Finally, PDT can kill C. neoformans in vivo and reduces its recover from infected site.

A Radioterapia em arco modulado volumétrico (VMAT) é uma das modalidades mais avançadas em teleterapia para o tratamento de câncer. Os diversos avanços tecnológicos, bem como a evolução das técnicas de tratamento tornaram o VMAT como uma das modalidades de estado da arte para o tratamento de alguns cânceres. Parte deste avanço é creditada à melhoria na acurácia e na prescrição de dose absorvida recomendada ao paciente ao longo dos anos. Este avanço permite que atualmente seja possível realizar os cálculos dosimétricos, por meio de sistemas de planejamento computadorizado, considerando as heterogeneidades dos pacientes, tais como: tecidos e órgãos com composições diferentes da água (meio de referência em radioterapia), contorno do paciente individualizado e o movimento dos tumores com a respiração. Tais avanços demandam o controle de qualidade destas ferramentas, com objetivo de assegurar que todo o processo de tratamento seja satisfatório e acurado. A comunidade dispõe poucos sistemas experimentais capazes de avaliar, considerando os níveis de incerteza, se os sistemas de planejamento computadorizados são aptos a considerar a movimentação dos alvos nos tratamentos com VMAT. Neste trabalho serão apresentados os resultados obtidos empregando um objeto simulador Fricke Xylenol Gel, com capacidade de mensurar as diferenças introduzidas pela movimentação, utilizando Imagem por Ressonância Magnética - MRI e comparando qualitativamente e quantitativamente os resultados. São discutidas as principais etapas de desenvolvimento deste objeto simulador, seus resultados experimentais, conclusões. / Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT) is one of the methods most commonly used in teletherapy to treat cancer. The various technological advances and the evolution of treatment techniques made the VMAT as one of the state of the art methods for the treatment of some cancers. Part of this improvement is credited to improvements in accuracy and prescription dose absorbed recommended to the patient over the years. This advance allows currently is possible to perform dosimetric calculations by means of the computerized planning system, considering the heterogeneity of patients, such as tissues and organs with different water compositions medium (reference radiation), and individual patient contour the movement of tumors breathing. Such advances require quality control of these tools, in order to ensure that the entire treatment process is satisfactory and accurate. Up to now, the community lacks an experimental system capable of evaluating, considering the uncertainty levels if the computerized planning systems are able to consider the movement of targets in the treatments with VMAT. In this paper, will be presented the results obtained with the phantom Fricke Xylenol Gel, capable of measuring the differences introduced by movement using the Magnetic Resonance Image - MRI and compared qualitatively and quantitatively. The main stages of the phantom development, their experimental results, conclusions and comparisons with other systems are discussed.

Neste trabalho avaliamos a possibilidade de aplicar técnicas de simulação utilizando o método de Monte Carlo em dosimetria de fótons na monitoração individual externa. Para isso, simulamos experimentos com monitores de radiação contendo detectores termoluminescentes, TLD-100 e CaF2:NaCl, empregando a ferramenta computacional GEANT4. Começamos desenvolvendo um método de simulação de feixes de radiação produzidos pela incidência de elétrons em um alvo de tungstênio e filtragem pela janela de berílio e filtros adicionais para obter a radiação de qualidade desejada. Este processo, usado para simular campos de radiação de um tubo de raios X, foi validado através da comparação de características dos espectros simulados com valores de referência estabelecidos em normas internacionais, sendo estas características a camada semi-redutora, também medida experimentalmente, a energia média e a resolução espectral. Na simulação dos monitores termoluminescentes foram introduzidas aproximações na modelagem do detector para possibilitar a comparação entre os resultados experimentais e teóricos. Uma delas foi na densidade do detector de CaF2:NaCl, acrescentando 6% de ar na sua composição, tendo em vista a diferença entre o valor calculado e o obtido através de medidas. Foi também introduzida a aproximação referente à auto-atenuação de luz no detector de CaF2:NaCl no processo de leitura, empregando o coeficiente de atenuação de luz de 2,20(25) mm-1. Determinamos os coeficientes de conversão cp, do kerma no ar para o equivalente de dose pessoal, em simuladores de paralelepípedo de polimetil metacrilato (PMMA) com água, irradiados com feixes de radiação X com espectro estreito e largo, recomendados em normas [ISO 4037-1], e com os feixes implantados no Laboratório de Dosimetria. Verificamos que a intensidade de radiação retro-espalhada por este simulador é similar àquela do simulador de paralelepípedo sólido de tecido-equivalente ICRU. Na prática, isto torna o simulador de PMMA repleto de água, que além de ser barato é fácil de construir, um bom substituto para o simulador ICRU. Uma análise detalhada dos resultados obtidos mostrou que a utilização da grandeza kerma no meio na avaliação dos coeficientes de conversão cp para profundidades da ordem ou menores que 0,07 mm não é boa para feixes de fótons com energia no intervalo de 200 a 1250 keV. Nesta região, deve-se calcular o coeficiente de conversão empregando a dose absorvida. Concluise que o GEANT4 é uma ferramenta adequada não só para simular os monitores termoluminescentes e os procedimentos empregados na rotina do Laboratório de Dosimetria, mas para auxiliar na interpretação de todos os resultados experimentais obtidos na monitoração individual externa, nem sempre previstos. / In this work, we have evaluated the possibility of applying the Monte Carlo simulation technique in photon dosimetry of external individual monitoring. The GEANT4 toolkit was employed to simulate experiments with radiation monitors containing TLD-100 and CaF2:NaCl thermoluminescent detectors. As a first step, X ray spectra were generated impinging electrons on a tungsten target. Then, the produced photon beam was filtered in a beryllium window and additional filters to obtain the radiation with desired qualities. This procedure, used to simulate radiation fields produced by a X ray tube, was validated by comparing characteristics such as half value layer, which was also experimentally measured, mean photon energy and the spectral resolution of simulated spectra with that of reference spectra established by international standards. In the construction of thermoluminescent dosimeter, two approaches for improvements have been introduced. The first one was the inclusion of 6% of air in the composition of the CaF2:NaCl detector due to the difference between measured and calculated values of its density. Also, comparison between simulated and experimental results showed that the self-attenuation of emitted light in the readout process of the fluorite dosimeter must be taken into account. Then, in the second approach, the light attenuation coefficient of CaF2:NaCl compound estimated by simulation to be 2,20(25) mm-1 was introduced. Conversion coefficients cp from air kerma to personal dose equivalent were calculated using a slab water phantom with polimethyl-metacrilate (PMMA) walls, for reference narrow and wide X ray spectrum series [ISO 4037-1], and also for the wide spectra implanted and used in routine at Laboratório de Dosimetria. Simulations of backscattered radiations by PMMA slab water phantom and slab phantom of ICRU tissue-equivalent material produced very similar results. Therefore, the PMMA slab water phantom that can be easily constructed with low price can be considered a convenient practical alternative to substitute the tissue-equivalent slab. Conversion coefficients from air kerma to personal dose equivalent obtained were compared with published data. It was found that the quantity kerma in the medium commonly used for the evaluation of conversion coefficients at depths of the order or less than 0,07 mm does not provide good results for monoenergetic photon beams with energy between 200 to 1250 keV. In this range, it is necessary to consider the absorbed dose quantity. We conclude that the GEANT4 is a suitable toolkit not only to simulate thermoluminescent dosimeters and experimental procedures employed in the routine of a dosimetry laboratory, but also to shed light upon all the experimental results obtained in external individual monitoring that are not always expected.

O objetivo deste trabalho foi realizar a dosimetria de filtros dinâmicos aprimorados (“Enhanced Dynamic Wedge" – EDW). Isso foi feito com dois intuitos: 1) a avaliação da implementação clínica do filtro dinâmico aprimorado considerando-se suas vantagens e desvantagens; e 2) a comparação entre a eficiência e a melhor aplicabilidade de três sistemas dosimétricos diferentes em conjunto com o filtro dinâmico aprimorado. Os sistemas dosimétricos utilizados foram: o Sistema de Imagem de Feixe (“Beam Image System" – BIS2G), da Scanditronix-Wellhöfer, uma câmara de ionização cilíndrica de 0,6 cm3 do tipo Farmer, e um arranjo linear de câmaras de ionização múltiplas (“Ionization Chamber Linear Detector Array") com 23 câmaras de ionização cilíndricas de 0,14 cm3, tipo Farmer. Com o Sistema de Imagem de Feixe – BIS2G foi possível obter curvas de fluência que permitiram analisar a simetria dos perfis de fluência, linearidade da dose, efeito da taxa de dose e efeito da gravidade, características diretamente ligadas à qualidade do funcionamento do filtro dinâmico aprimorado, além de ter sido possível também calcular o fator filtro para campos simétricos. Com a câmara de ionização mediu-se a porcentagem de dose em profundidade - PDP e calculou-se o fator filtro para campos simétricos e campos assimétricos (uma das vantagens do EDW). Com o arranjo linear de câmaras de ionização múltiplas foi possível obter curvas de isodose que permitiram a verificação da simetria e a comparação com os resultados obtidos com o BIS2G, além do cálculo do fator filtro para campos simétricos. O fator filtro calculado através de medidas tomadas com os três sistemas foi também comparado com resultados obtidos por dois formalismos, de Gibbons1 e de Klein et al 2, bem conhecidos da literatura e que serviram para a validação dos resultados e deste trabalho. Destas comparações verificou-se que os ângulos do filtro dinâmico aprimorado que apresentam maior diferença entre resultados obtidos e os formalismos foram os ângulos de 45º e de 60º em relação ao método de Klein et al que apresentaram diferenças de 2,1% em relação ao BIS2G, 1,9% em relação à câmara de ionização e 1,1% em relação ao arranjo linear de câmaras de ionização. / The purpose of this work was to accomplish the dosimetry of Enhanced Dynamic Wedge (EDW). It was carried out with two intents: 1) the evaluation of the clinical implementation of the EDW considering its advantages and disadvantages, and 2) the comparison among the efficiency and the better applicability of three different dosimetric systems in a set with the EDW. The dosimetric systems used were: the Beam Image System (BIS2G), from Scanditronix-Wellhöfer, a cylindrical ionization chamber of 0.6 cm3, type Farmer, and an ionization chamber linear detector array, composed by 23 cylindrical ionization chamber of 0.14 cm3, type Farmer. With the BIS2G was possible to plot graphs of fluence that allowed to analyze the symmetry of the graphs of fluence, linearity of the dose, dose rate effect, and gravity effect, features directly connected to the quality of the working of the EDW, further on having been possible to calculate the wedge factor for symmetric fields. With the ionization chamber it was measured the PDP and it was calculated the wedge factor for symmetric and asymmetric fields (one advantage of EDW). With the array it was possible to plot graphs of isodosis that allowed the checking of the symmetry and the comparison with the results obtained with the BIS2G, besides the calculation of the wedge factor for symmetric fields. The wedge factors obtained from the measurements of the three systems were also compared with the results of the formalisms, of Gibbons1 and of Klein et al 2, both well known if the literature, and that were used to validate the results and the work. From these comparisons was verified that the angles of the EDW that show more difference between the results and the formalisms were the 46º and 60º angles related to the method of Klein et al, which show differences of 2.12% related to BIS2G, 1.92% related to the ionization chamber, and 1.10% related to ionization chamber linear detector array.

No presente trabalho foi estudada a resposta de diodos epitaxiais (EPI) e fusão zonal (FZ) como dosímetros on-line em tratamentos radioterápicos com feixe de fótons na faixa de megavoltagem (diodo tipo EPI)e ortovoltagem (diodos tipo EPI e FZ). Para serem usados como dosímetros os diodos foram encapsulados em sondas de polimetilmetacrilato preto (PMMA). Para as medidas da fotocorrente os dispositivos foram conectados a um eletrômetro Keithley® 6517B no modo fotovoltaico. As irradiações foram feitas com feixes de fótons de 6 e 18 MV (acelerador Siemens Primus®),6 e 15 MV (acelerador Novalis TX®) e 10, 25, 30 e 50 kV de um equipamento de Radiação X Pantak/Seifert. Nas medidas com o acelerador Siemens Primus® os diodos foram posicionados entre placas de PMMA a uma profundidade de 10,0 cm e com o acelerador Novalis TX® mantidos entre placas de água sólida a uma profundidade de 5cm. Em ambos os casos, os diodos foram centralizados em campos de radiação de 10 × 10 cm2, com distância fonte superfície (DFS) mantida fixa em 100 cm. Para as medidas com os feixes de fótons deortovoltagem os diodos foram posicionados a 50 cm do tubo em um campo de radiação circular de 8 cm de diâmetro. A linearidade com a taxa de dose foi avaliada para as energias de 6 e 15MV do acelerador Novalis TX® variando-se a taxa de dose de 100 a 600 unidades monitoras por minuto e para o feixe de 50 kV variando-se a corrente do tubo de 2 a 20 mA. Todos os dispositivos apresentaram respostas lineares com a taxa de dose e dentro das incertezas, independência da carga com a mesma. Os sinais de corrente mostraram boa repetibilidade, caracterizada por coeficientes de variação em corrente (CV) inferiores a 1,14%(megavoltagem) e 0,15%(ortovoltagem) e em carga menores que 1,84% (megavoltagem) e 1,67% (ortovoltagem). Foram obtidas curvas dose-resposta lineares com coeficientes de correlação linear melhores que 0,9999 para todos os diodos. / In the current work it was studied the performance of epitaxial (EPI) and float zone (FZ) silicon diodes as on-line dosimeters for megavoltage (EPI diode) and orthovoltage (EPI and FZ diode) photon beam radiotherapy. In order to be used as dosimeters the diodes were enclosed in black polymethylmethacrylate (PMMA) probes. The devices were then connected, on photovoltaic mode, to an electrometer Keithley® 6517B to allow measurements of the photocurrent. The irradiations were performed with 6 and 18 MV photon beams (Siemens Primus® linear accelerator), 6 and 15 MV (Novalis TX®) and 10, 25, 30 and 50 kV of a Pantak / Seifert X ray radiation device. During the measurements with the Siemens Primus® the diodes were held between PMMA plates placed at 10.0 cm depth. When using Novalis TX® the devices were held between solid water plates placed at 50 cm depth. In both casesthe diodes were centered in a radiation field of 10 x 10 cm2, with the source-to-surface distance (SSD) kept at 100 cm. In measurements with orthovoltage photon beams the diodes were placed 50.0 cm from the tube in a radiation field of 8 cm diameter. The dose-rate dependency was studied for 6 and 15 MV (varying the dose-rate from 100 to 600 monitor units per minute) and for the 50 kV beam by varying the current tube from 2 to 20 mA. All devices showed linear response with dose rate and, within uncertainties the charge collected is independent of dose rate. The current signals induced showed good instantaneous repeatability of the diodes, characterized by coefficients of variation of current (CV) smaller than 1.14% (megavoltage beams) and 0.15% for orthovoltage beams and coefficients of variation of charge (CV) smaller than 1.84% (megavoltage beams) and 1.67% (orthovoltage beams). The doseresponse curves were quite linear with linear correlation coefficients better than 0.9999 for all diodes.

A aferição da dose por técnica de dosimetria in vivo garante que a dose calculada pelo sistema de planejamento seja àquela entregue pelo acelerador linear (AL) durante a radioterapia, garantindo assim os processos de controle de qualidade. O objetivo deste trabalho foi validar a técnica de controle de qualidade em IMRT utilizando filme radiocrômico. Foram analisados 47 planejamentos de IMRT de três regiões: próstata, cabeça e pescoço e crânio. Para cada planejamento utilizouse um filme radiocrômico EBT2 acoplado ao cabeçote do acelerador linear através de uma bandeja preparada para o filme. A leitura e posterior análise da dose pontual e distribuição de dose após 24 horas, foi realizada em sofware desenvolvido em MatLab. O índice de aprovação foi de 92%. Quatro planos foram reprovados em pelo menos 1 critério, sendo 3 de cabeça e pescoço e 1 de crânio. Os resultados da dosimetria in vivo com filme radiocrômico foi validada, podendo ser considerada uma técnica confiável e prática na aferição da dose em radioterapia. / The measurement of dose, using the in vivo technique dosimetry, ensures that the dose calculated by the planning system is exactly the same as the dose delivered in linear accelerator, this ensures quality assurance in radiotherapy. The objective of this study was to evaluate the quality control techinique of IMRT treatments using radiochromic film. We analyzed 47 IMRT plans, which divided into three regions: Prostate, head and neck, and skull. For each plan, we used a radiochromic film coupled in linear accelerator head by a tray prepared to film placement. The film was stored for 24 hours after irradiation. Reading and analysis of point dose and 2D dose distribution were performed after this period. ll plans analyzed, the approval rating was 92%, and the others were flunked at least one criterion. Based on the results obtained in vivo dosimetry with radiochromic film was validated. This technique is reliable and practical to measure the dose delivered by linear accelerator.

A dosimetria na radioterapia é realizada periodicamente como parte do controle de qualidade tanto dos equipamentos como dos tratamentos dos pacientes. O dosímetro convencional utilizado para essa finalidade é a câmara de ionização, no entanto, ela pode apresentar limitações quando se necessita de um dosímetro que possua resoluções espacial e temporal altas. Este trabalho tem como objetivo a caracterização do dosímetro de antraceno para radiação de fótons radioterápicos. O antraceno é um cristal orgânico cintilador com vantagens de ser praticamente equivalente à água e tecido mole em feixes radioterápicos e com possibilidade de possuir volume de detecção e tamanho pequenos, para utilizar em radiocirurgia e dosimetria in vivo. Neste trabalho, a caracterização do dosímetro de antraceno foi realizada obtendo-se o sinal de cintilação em função da sua granulosidade média, diâmetro da sua cápsula interna, dose absorvida, taxa de dose absorvida, energia do feixe de radiação e sua resolução espacial, sendo essa última realizada por três métodos diferentes relacionados e equivalentes: (função de espalhamento de borda (FEB), função de espalhamento linear (FEL) e função de transferência de modulação (MTF)). Os feixes de fótons utilizados para as irradiações do cintilador foram os de 60 Co (1,25 MeV), 137 Cs (0,661 MeV) e raios X (energias efetivas de 28,4; 46,5; 48,5; 94,0 e 106,0 keV). A instrumentação utilizada para a detecção do sinal do cintilador foi composta por uma fibra óptica, fotomultiplicadora, fonte de alta tensão, eletrômetro e multímetro. Dos dados obtidos, a contribuição da radiação Cerenkov, produzida na fibra óptica, foi subtraída, e as seguintes características dos sinais resultantes puderam ser inferidas: quanto maior a granulosidade maior o sinal de cintilação detectado; a dependência do sinal com o diâmetro interno da sua cápsula aumenta proporcionalmente com o cubo do diâmetro; dependência linear do sinal com a dose absorvida; independência com a taxa de dose absorvida; dependência linear para baixas energias e independência para altas energia do feixe. Além disso, das resoluções espaciais encontradas pelos três métodos diferentes, aquela calculada pelo método MTF é a que mais se aproximou das dimensões do detector (1,6 mm), tendo sido obtido um valor igual a 1,43+/-0,07 mm. Dos resultados foi possível caracterizar o dosímetro de antraceno de modo que sua utilização em trabalhos futuros seja mais adequada. / New radiotherapy techniques such as intensity-modulated radiation therapy and stereotactic radiosurgery have increased the need for dosimeters that can provide measurements in real time with high spatial resolution. Organic scintillation dosimeters are able to measure with accuracy small radiation fields and fields with high gradients, besides having advantages such as water and soft tissue equivalence and the possibility to be used in vivo. Anthracene is an organic scintillator crystal with the highest known scintillation efficiency among organic scintillation materials. The objective of this work is to characterize the antracene as a dosimeter under radiotherapic photons energies, analysing its signal against average granulosity, intern capsule diameter, absorbed dose, absorbed dose rate, photon energy and its spatial resolution; with the last one analysed under three methods (edge spread function, line spread function and modulation transfer function). The photons energies used were 1.25 MeV ( 60 Co), 0.661 MeV ( 137 Cs) and X-rays (effective energies of 28.4; 46.5; 48.5; 94.0 e 106.0 keV). The scintillation detection system consisted of an optical fiber with one end attached to the anthracene capsule and the other to a photomultiplier tube mantained by power supply followed by an electrometer. Once Cerenkov radiation occurs in the optical fiber, it was removed from the total scintillation signal trough the subtraction of the signal, taken irradiating the optical fiber without the anthracene attached to one of its extremity. From results obtained, one can infer that the dosimeter signal increases proportionally with average granulosity and intern capsule diameter. The signal is linearly dependent of absorbed dose, linearly dependent of low photons energies and independent for high photons energies, as well as independent of the absorbed dose rate. From the spatial resolution values obtained it was possible to infer that the one obtained through modulation transfer function, 1.43+/-0.07 mm, was the one that approximated the most to the actual dosimeter physical size (1.6 mm). From the characteristics obtained with this work, we think that future projects involving the anthracene will be carried out more properly.

Orientador: Angelo Zanaga Trape / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-10-11T13:41:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Selmi_GiulianadaFontouraRodrigues_M.pdf: 2858376 bytes, checksum: 82dd080d277979caa8e7cc939d01d5c0 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Dentre os inúmeros produtos químicos atualmente existentes, podemos citar os praguicidas, produtos largamente utilizados na agricultura e que apresentam um significante potencial de exposição, especialmente de trabalhadores rurais, que tem o manuseio desses produtos como função rotineira. Neste contexto é importante ressaltar a necessidade de ações de prevenção de agravos à saúde do trabalhador, assim como avaliar as margens de segurança durante o preparo, o carregamento e a aplicação de praguicidas. Estas ações podem ser viabilizadas através da realização do processo de avaliação do risco, processo amplamente utilizado e que possibilita estimar o risco de determinado produto frente a condições específicas de exposição, contribuindo para a geração de informações que conduzem à adequada tomada de decisões regulatórias e que visam à proteção da saúde humana. A avaliação do risco é composta pelas etapas de identificação do perigo, avaliação dose-resposta, avaliação da exposição e caracterização do risco, sendo que este projeto trata especificamente da etapa de avaliação da exposição, na qual é realizada a estimativa ou quantificação de uma substância frente a um cenário específico de exposição. A exposição pode ser estimada através dos modelos preditivos ou através da condução dos estudos de monitoramento ocupacional em campo. Para este último, os protocolos internacionais que orientam sua condução propõem a utilização de diferentes metodologias, não havendo uma padronização na condução do estudo em campo, sendo esta, portanto, uma das principais limitações relacionadas ao processo de estimativa da exposição dérmica. Assim, o objetivo desse trabalho foi realizar uma avaliação das etapas que compõem um estudo em campo, proporcionando como resultado final a elaboração de um guia que contempla as principais etapas e orientações para a adequada condução deste tipo de estudo. Este trabalho foi desenvolvido através da análise de três estudos de campo atual e conduzido no Brasil, assim como na análise dos protocolos internacionais que tratam do assunto, da EPA e da OECD. Além da elaboração do guia, concluiu-se que, o método do corpo total é a metodologia de dosimetria passiva mais adequada para a quantificação da exposição dérmica de trabalhadores rurais. Para as demais partes do corpo, sugere-se a utilização de luvas impermeáveis e lavagem das mãos como dosímetros externos e internos das mãos, touca árabe para a região da cabeça, limpeza com água e sabão para a face e pescoço e a amostragem das meias para a quantificação da exposição dos pés. Espera-se que o guia proposto evidencie a necessidade de ações que contribuam para o desenvolvimento de uma metodologia única de quantificação da exposição dérmica / Abstract: Pesticides are amongst the most widely used chemical products currently available on the market. Their use in agriculture can present a significant exposure risk, especially to the rural workers whose daily routines involve constant exposure to these substances. It is therefore vital to try to minimize any potentially detrimental impacts on the health of the personnel involved, as well as to determine the levels of safety during the preparation, loading, and application of pesticides. Risk assessment analysis is a procedure that is widely used to estimate the risk of a given substance under specified exposure conditions, generating information that can be used in regulatory mechanisms designed to protect human health. The risk assessment comprises several stages: hazard identification, dose-response assessment, exposure assessment and risk characterization. The present work concerns the exposure stage, and considers the estimation or quantification of exposure to a substance under defined circumstances. Exposure can be estimated either using predictive models or by occupational monitoring in the field. In the latter case, different international protocols have been proposed, without any standardization of the procedures to be followed in field studies; this is one of the main limitations in relation to estimates of dermal exposure. The objective of the present work was therefore to evaluate the different stages of a field study, in order to produce a guide outlining the procedures to be followed in this type of investigation. To this end, three recent field studies undertaken in Brazil were used, together with an analysis of the relevant international USEPA and OECD protocols. In addition to the guide, it was concluded that the whole body approach was the most suitable passive dosimetry technique for quantification of the dermal exposure of rural workers. For specific parts of the body, the use of impermeable gloves and hand washing are proposed as external and internal dosimeters for the hands, an arab cap for the head region, washing with soap and water for the face and neck, and sampling of the socks for quantification of exposure of the feet. It is hoped that the proposed guide demonstrates the need for actions that could contribute to the development of a unified methodology for quantification of dermal exposure / Mestrado / Epidemiologia / Mestra em Saúde Coletiva

Muitos materiais termoluminescentes têm sido desenvolvidos e utilizados para a monitoração individual externa de fótons, mas nenhum tem todas as características desejadas sozinho. Estas características incluem robustez, alta sensibilidade, independência de resposta quanto à energia do fóton, larga faixa de detecção de energia, boa reprodutibilidade, evanescência pequena e curva de emissão termoluminescente simples, com picos abaixo de 150oC. O dosímetro de sulfato de cálcio dopado com disprósio CaSO4:Dy) tem sido usado por muitos laboratórios, principalmente no Brasil e na Índia. Outro fósforo interessante é o fluoreto de cálcio (CaF2). As vantagens destes fósforos começam a ser mais requisitadas e suas desvantagens mais aparentes, no mercado globalizado mais e mais competitivo. Estes fósforos são utilizados em monitoração de área e ambiental devido à sua maior sensibilidade do que outros fósforos, como o LiF:Mg. A sua maior desvantagem é a forte dependência energética da resposta, que deve ser corrigida para suas aplicações em campo, onde o fóton é desconhecido a priori. Um modo interessante de fazer esta correção numa incidência ortogonal da radiação no fósforo é a interposição de um filtro plano vazado entre o feixe e o fósforo. Com o objetivo de reduzir a dependência energética sob incidência em qualquer ângulo, reduzindo a incerteza de medição da dose em campo também, este trabalho apresenta um estudo de simulação em geometrias de filtro esféricas. Foram simuladas irradiações de fótons com raios gama do cobalto 60, com raios-X de 33, 48 e 118 keV, em vários ângulos de incidência de zero a noventa graus. Estas simulações computacionais semi-empíricas, utilizando diferenças finitas em três dimensões, foram feitas em coordenadas esféricas. Os resultados indicaram as melhores espessuras e larguras para a otimização da correção da dependência energética. / Many thermoluminescent materials has been developed and used for photon personal dosimetry but no one has all desired characteristics alone. These characteristics include robustness, high sensitivity, energy photon independence, large range of photon energy detection, good reproductibility, small fading and simple glow curve with peaks above 150oC. Calcium Sulfate Dysprosium doped (CaSO4:Dy) phosphor Thermoluminescent Dosimeter (TLD) has been used by many laboratories, mainly in Brazil and India. Another interesting phosphor is Calcium Fluoride (CaF2). These phosphor advantages begin to be more required and its disadvantages have became more apparent, in a global market more and more competitive. These phosphors are used in environmental and area monitoring, once they present more sensibility than other phosphors, like LiF:Mg. Theirs mainly disadvantage is a strong energetic dependence response, which must be corrected for theirs application in the field, where photon radiation is unknown a priori. An interesting way do make this correction in orthogonal incidence of the radiation on the phosphor is to interject a plane leaked filter between the beam and the phosphor. In order to reduce the energetic dependence on any incidence angle, reducing the field dose measurement uncertainty too, this work presents a simulation study on spherical filter geometries. It was simulated photon irradiations with Gamma rays of 60Co and x-rays of 33; 48 and 118 keV, on many incidence angles from zero to ninety degrees. These semi-empirical computational simulations using finite differences in three dimensions were done in spherical coordinates. The results pointed out the best filter thicknesses and widths, in order to optimize the correction on energetic dependence.

A aferição da dose por técnica de dosimetria in vivo garante que a dose calculada pelo sistema de planejamento seja àquela entregue pelo acelerador linear (AL) durante a radioterapia, garantindo assim os processos de controle de qualidade. O objetivo deste trabalho foi validar a técnica de controle de qualidade em IMRT utilizando filme radiocrômico. Foram analisados 47 planejamentos de IMRT de três regiões: próstata, cabeça e pescoço e crânio. Para cada planejamento utilizouse um filme radiocrômico EBT2 acoplado ao cabeçote do acelerador linear através de uma bandeja preparada para o filme. A leitura e posterior análise da dose pontual e distribuição de dose após 24 horas, foi realizada em sofware desenvolvido em MatLab. O índice de aprovação foi de 92%. Quatro planos foram reprovados em pelo menos 1 critério, sendo 3 de cabeça e pescoço e 1 de crânio. Os resultados da dosimetria in vivo com filme radiocrômico foi validada, podendo ser considerada uma técnica confiável e prática na aferição da dose em radioterapia. / The measurement of dose, using the in vivo technique dosimetry, ensures that the dose calculated by the planning system is exactly the same as the dose delivered in linear accelerator, this ensures quality assurance in radiotherapy. The objective of this study was to evaluate the quality control techinique of IMRT treatments using radiochromic film. We analyzed 47 IMRT plans, which divided into three regions: Prostate, head and neck, and skull. For each plan, we used a radiochromic film coupled in linear accelerator head by a tray prepared to film placement. The film was stored for 24 hours after irradiation. Reading and analysis of point dose and 2D dose distribution were performed after this period. ll plans analyzed, the approval rating was 92%, and the others were flunked at least one criterion. Based on the results obtained in vivo dosimetry with radiochromic film was validated. This technique is reliable and practical to measure the dose delivered by linear accelerator.