A radioterapia é uma modalidade terapêutica que utiliza radiações ionizantes para erradicar as células neoplásicas do organismo humano. Um dos requisitos para o sucesso desta metodologia de tratamento está na utilização adequada dos sistemas de planejamento, os quais, dentre outras informações, estimam a dose a ser administrada aos pacientes. Atualmente, códigos de transporte de radiação têm proporcionado grandes subsídios a estes sistemas de planejamento, uma vez que viabilizam avaliações dosimétricas acuradas nos órgãos e tecidos específicos de um paciente. O modelo utilizado por estes códigos para descrever a anatomia humana de forma realista é denominado Objeto Simulador Segmentado (OSS), que consiste na representação das estruturas anatômicas do corpo em discretos elementos de volume (voxels), os quais são diretamente associados aos dados tomográficos. Atualmente, os OSS possíveis de serem inseridos e processados pelo código de transporte MCNP (Monte Carlo N-Particle), apresentam voxels com resoluções da ordem de 3-4 mm. No entanto, tal resolução compromete a discriminação de algumas estruturas finas do corpo, tais como a pele. Neste contexto, o presente estudo propõe a criação de uma rotina de cálculo que discrimine a região da pele, com espessura e localização próximas do real, nos OSS e os habilite para avaliações dosimétricas acuradas. A metodologia proposta consiste na manipulação dos elementos de volume dos OSS de forma a segmentá-los e subdividi-los em diferentes espessuras de pele. A fim de validar os dados obtidos por cálculos, foram realizadas avaliações experimentais de dosimetria de pele em objetos simuladores antropomórficos com dosímetros termoluminescentes. Verificou-se, ao longo deste estudo, a importância de discriminar a região da pele com localização e espessuras próximas do real, uma vez que foram encontradas diferenças significativas entre as estimativas de dose absorvida na região pelas diferentes representações. A metodologia proposta neste estudo far-se-á útil para avaliações dosimétricas acuradas da região de pele para diversos procedimentos radioterápicos, com particular interesse na radioterapia com feixe de elétrons, na qual se destaca a terapia de irradiação de corpo inteiro (TSET Total Skin Electron Therapy), procedimento radioterápico em implementação no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP). / Radiotherapy is a therapeutic modality that utilizes ionizing radiation for the destruction of neoplastic human cells. One of the requirements for this treatment methodology success lays on the appropriate use of planning systems, which performs, among other information, the patients dose distribution estimate. Nowadays, transport codes have been providing huge subsidies to these planning systems, once it enables specific and accurate patient organ and tissue dosimetry. The model utilized by these codes to describe the human anatomy in a realistic way is known as voxel phantoms, which are represented by discrete volume elements (voxels) directly associated to tomographic data. Nowadays, voxel phantoms doable of being inserted and processed by the transport code MCNP (Monte Carlo N-Particle) presents a 3-4 mm image resolution; however, such resolution limits some thin body structure discrimination, such as skin. In this context, this work proposes a calculus routine that discriminates this region with thickness and localization in the voxel phantoms similar to the real, leading to an accurate dosimetric skin dose assessment by the MCNP code. Moreover, this methodology consists in manipulating the voxel phantoms volume elements by segmenting and subdividing it in different skin thickness. In addition to validate the skin dose calculated data, a set of experimental evaluations with thermoluminescent dosimeters were performed in an anthropomorphic phantom. Due to significant differences observed on the dose distribution of several skin representations, it was found that is important to discriminate the skin thickness similar to the real. The presented methodology is useful to obtain an accurate skin dosimetric evaluation for several radiotherapy procedures, with particular interest on the electron beam radiotherapy, in which highlights the whole body irradiation therapy (TSET), a procedure under implementation at the Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho é apresentada uma metodologia para a caracterização dosimétrica de fontes seladas de braquiterapia de 125I. Realizar a caracterização dosimétrica de uma fonte é uma atribuição tanto de quem produz tais fontes como do usuário. O fabricante precisa fornecer ao usuário clínicas, hospitais e laboratórios secundários um certificado de calibração contendo tal caracterização. O usuário por sua vez, precisa confirmar tais valores com testes específicos antes de fazer uso das fontes em pacientes ou em pesquisa. A intensidade de kerma no ar das fontes de 125I emissoras gama, da OncoSeed, modelo 6711, utilizadas neste trabalho, foi medida por meio de um conjunto dosimétrico constituído por uma câmara tipo poço, modelo HDR Plus 1000, da Standard Imaging e um eletrômetro modelo Max 4001 do mesmo fabricante. Este conjunto dosimétrico foi submetido a um comissionamento, ou seja, foram realizados testes de correntes de fuga, testes de reprodutibilidade e de repetitividade, testes de determinação da posição de máxima resposta da câmara poço e teste de linearidade. Após estes procedimentos foi realizada a calibração cruzada do conjunto dosimétrico e então, o teste de exatidão. Uma vez realizado o comissionamento do conjunto dosimétrico, foi realizada a dosimetria de fontes de 125I, da OncoSeed, modelo 6711. As curvas de isodoses foram adquiridas por meio de estudos e análises em filmes radiocrômicos e filmes dosimétricos, irradiados com as mesmas fontes utilizadas na dosimetria com o conjunto dosimétrico. É apresentada também uma metodologia para avaliação de incertezas das medições de tais fontes. / This work presents a methodology for the dosimetric characterization of 125I brachytherapy sealed sources. Since the dosimetric characterization of a source is an attribution of both the manufacturer and the user, a calibration certificate needs to be provided by the manufacturer to the user - clinical, hospitals and secondary laboratories. It is an obligation of the user to check the values with specific tests before using the referred sources in patients or research. The air kerma strength for 125I sources model 6711 manufactured by OncoSeed were experimentally verified by means of a dosimetric set-up composed by a well chamber model HDR Plus 1000, manufactured by Standard Imaging and an electrometer model Max 4001 of the same manufacturer. The set-up was commissioned by means of current leakage tests, reproducibility and repetitively tests, positioning tests and linearity. At last, a crossed calibration of the dosimetric set up and the exactness test. On the next stage, isodoses curves were determined by means of measurements in radiochromic and dosimetric films. A methodology to evaluate the uncertainties of the measurements of the referred sources is also presented.

Nenhuma / A identificação de novos agentes terapêuticos e diagnósticos capazes de inibir o crescimento tumoral é essencial para melhoria no prognóstico de pacientes acometidos por tumores malignos (glioma, mama dentre outros). Nesse contexto, produtos naturais (vegetais e animais) constituem-se numa rica fonte de substâncias com potencial antitumoral. Polipeptídeos isolados dos venenos da serpente Crotalus durissus terrificus (Crtx) e do peixe Scorpaena plumieri (SPGP), apresentam atividade antitumoral contra tumores. Foi demonstrado que os análogos radioiodados de Crtx e SPGP, 125I-Crtx e 125I-SPGP, podem interagir especificamente com tumores malignos e induzir morte celular. Protótipos de radiofármacos baseados em Crtx e SPGP contendo radioiodo 131I foram capazes de produzir imagens de qualidade diagnóstica ao se acumular especificamente no sítio tumoral. Nesse trabalho, dados biocinéticos de 131I-Crtx e 131I-SPGP, avaliados em camundongos portadores do tumor de Ehrlich, foram tratados pelo formalismo MIRD com a finalidade de se avaliar a segurança radiológica e o potencial radiodiagnóstico/terapêutico. Doses absorvidas devidas à administração de 131I-Crtx e 131I-SPGP pelas vias intravenosa e intratumoral em camundongos portadores de tumor de Ehrlich foram determinadas para vários órgãos, bem como para o tumor implantado. Os resultados obtidos para o modelo animal, foram extrapolados para humanos considerando uma relação de concentração entre os vários tecidos similares entre e camundongos e humanos. Na extrapolação, foram utilizadas massas médias experimentais, bem como, do fantoma animal de Hui, para animais; e massas do fantoma de Cristy/Eckerman para humanos. Ambas as radiações, penetrante e não penetrante do 131I no tecido foram consideradas para os cálculos de dose. A dose absorvida na medula devida à administração de 131I-Crtx foi 0,01 mGy/370MBq tanto para a injeção intravenosa quanto para a injeção intratumoral. No tumor, o valor calculado foi 3,28 mGy/370MBq para a injeção intravenosa e 107,18 mGy/370MBq para a injeção intratumoral. Para a administração de 131I-SPGP os valores para a medula foram 1,34 mGy/370MBq para injeção intravenosa e de 0,12 mGy/370MBq para injeção intratumoral. No tumor, 256,29 mGy/370MBq para a injeção intravenosa e 895,69 mGy/370MBq para a injeção intratumoral. Os resultados sugerem boa segurança radiológica para ambos os radiofármacos considerando os valores encontrados para a medula, tanto pela via intravenosa quanto pela intratumoral, tendo em vista a importância deste órgão como gerador de células sanguíneas. Os resultados encontrados para o tumor por via intravenosa indicam aplicabilidade diagnóstica para ambas as moléculas. Pela via intratumoral, os valores encontrados sugerem viabilidade de 131I-Crtx e de 131I-SPGP para uso como agente terapêutico, dada a permanência de radioatividade no sítio tumoral. Embora 131I-Crtx tenha se apresentado mais seguro para aplicações em diagnóstico, o seu potencial para aplicação em radioterapia interna é menor que o de 131I-SPGP. Ambos, 131I-Crtx e 131I-SPGP, mostraram-se bons protótipos para o desenvolvimento de radiofármacos. O presente estudo indica a necessidade da síntese de análogos com menor captação nos órgãos saudáveis e maior captação tumoral, bem como, formulações farmacêuticas, usando nanotecnologia, tais como: lipossomas, nanomateriais para liberação controlada da droga. / The identification of new diagnostic and therapeutic agents capable of inhibiting tumor growth is essential for improving the prognosis of patients suffering from malignant tumors (glioma, breast and others). In this context, natural products (plants and animals) are a rich source of substances with potential antitumor. Despite knowledge of the etiology and pathology of tumors little progress has been observed in the area of diagnosis. Molecules of snake venoms have been shown to play an important role not only in the survival and proliferation of tumor cells but also in the process of tumor cell adhesion, migration and angiogenesis. Polypeptides isolated from the venom of the snake, Crotalus durissus terrificus, Crtx, and Scorpaena plumieri fish, SPGP, have antitumor activity against malignant tumors. It was shown that similar radioiodines Crtx and SPGP, 125I-Crtx and 125I-SPGP, can interact specifically with malignant tumors and induce cell death. Prototype-based radiopharmaceuticals Crtx and SPGP containing radioiodine 131I were able to produce diagnostic images to accumulate specifically in the tumor site. The present study aimed at evaluating the potential radiological safety and diagnostic/therapeutic efficacy of 131I-Crtx 131I-SPGP and (evaluated from the biokinetic data in mice bearing Ehrlich tumor) were treated by the MIRD formalism to carry out internal dosimetry studies. Absorbed doses due to the uptake of 131I-Crtx and 131I-SPGP were determined in various organs of mice and implanted into the tumor. The results obtained for the animal model were extrapolated to humans by assuming a similar concentration ratio among the various tissues between mice and humans. In extrapolation, we used the masses of human organs of the phantom of Cristy/Eckerman. Both radiation penetrating and nonpenetrating of 131I on the tissue were considered in dose calculations. The absorbed dose in the bone marrow due to the administration of 131I-Crtx was 0.01 mGy/370MBq for both intravenous injection and for the intratumoral injection. In tumor, the value was 3.28 mGy/370MBq for intravenous injection and 107.18 mGy/370MBq for intratumoral injection. For the administration of 131I-SPGP values for the bone marrow were 1.34 mGy/370MBq for intravenous injection and 0.12 mGy/370MBq for intratumoral injection. In tumor, 256.29 mGy/370MBq for intravenous injection and 895.69 mGy/370MBq for intratumoral injection. The results suggest good radiation safety for both radiopharmaceuticals considering the values found for the bone marrow by both intratumoral and intravenous routes, in view of the importance of this body to generate blood cells. The results for the tumor intravenously indicate diagnostic applicability for both molecules. Through intratumoral, the values suggest the feasibility for use of 131I-Crtx and of 131I-SPGP as a therapeutic agent, given the persistence of radioactivity in the tumor site. Although 131I-Crtx has proved to be more secure for applications in diagnosis, its potential for application in internal radiotherapy is lower than that of 131I-SPGP. Both 131I-Crtx and 131I-SPGP, proved to be good prototypes for the development of radiopharmaceuticals. This study indicates that is necessary the synthesis of analogues with lower uptake in healthy organs and a higher tumor uptake, as well as pharmaceutical formulations, using nanotechnology, such as liposomes, nano-materials for controlled release of drugs.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Monocristais de LaAlO3 crescidos pelo método hidrotérmico e dopados com íons trivalentes opticamente ativos foram investigados para propósitos de dosimetria termoluminescente e fotoluminescente, para campos de radiação gama e ultravioleta. Foram crescidos quatro tipos de cristais com dopagens únicas, ou seja La0,99AlO3:Ce0,01, La0,95:AlO3:Ce0,05, La0,99AlO3:Eu0,01 e La0,99AlO3:Bi0,01 e ainda um cristal co-dopado com La0,94AlO3:Ce0,05-Dy0,01. As amostras de La0,99AlO3:Eu0,01 apresentaram uma boa resposta termoluminescente para radiação gama, com resposta linear no intervalo de dose estudado (0,1 a 10 mGy). A sensibilidade TL foi um pouco menor que a do TLD-100, dosímetro termoluminescente comercial mais utilizado no mundo. As curvas de emissão possuem dois picos centrados em 160C e 189 C, respectivamente. Na investigação com campos de radiação ultravioleta, os cristais co-dopados La0,94AlO3:Ce0,05-Dy0,01 apresentaram uma excelente sensibilidade termoluminescente. A relação entre a resposta TL versus irradiância espectral mostrou ser linear no intervalo de 0,042 a 147,60 mJ.cm-2. Dos quatro picos de emissão identificados, o que possui emissão em 151,8C pode ser sensitizado com exposições superiores a 146,8 mJ.cm-2, aumentando a sua intensidade em aproximadamente 19 vezes. No aparato experimental utilizado, uma exposição do LaAlO3 à lâmpada UV de apenas 8 watts, durante cinco segundos, fornece o mesmo sinal TL emitido por um TLD-100 irradiado com 10 mGy de radiação gama. A investigação sobre a fotoluminescência revelou que os cristais de La0,99AlO3:Eu0,01 apresentam picos de emissão em 594,0 e 620,3 nm, quando excitados com um laser de 405 nm. O estudo demonstrou que estes picos são provavelmente devidos à radiofotoluminescência induzida por radiação UV.

Nenhuma / A coerência metrológica entre os sistemas padrões é uma exigência para a confiabilidade das medidas de grandezas dosimétricas no campo das radiações ionizantes. Avanços científicos e tecnológicos ocorreram na metrologia da radiação beta, com a instalação do novo sistema padrão secundário BSS2 no país e adoção das radiações de referência internacionalmente recomendadas. O Laboratório de Calibração de Dosímetros do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (LCD/CDTN), em Belo Horizonte, implantou o BSS2 e estuda metodologias para caracterizar os campos de radiação beta, determinando a homogeneidade do campo de radiação, a exatidão e as incertezas na medida da dose absorvida no ar. Neste trabalho, estudou-se uma metodologia usando uma câmara de extrapolação e filmes radiocrômicos para a verificação da coerência metrológica entre campos de radiação beta gerados por sistemas padrões, em termos da grandeza dose absorvida no ar. A confiabilidade metrológica da câmara de extrapolação e dos filmes radiocrômicos foi confirmada e a calibração destes detectores realizada no LCD/CDTN para os campos de radiação beta de 90Sr/90Y, 85Kr e 147Pm. Os coeficientes angulares das curvas de extrapolação para cada campo de radiação foram determinados com a câmara de extrapolação e os filmes radiocrômicos permitiram mapear os campos e determinar a homogeneidade destes a partir dos resultados de perfis de dose e de linhas de isodose. Um ensaio de comparação laboratorial entre o LCD/CDTN e o Laboratório de Calibração de Instrumentos do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, em São Paulo, (LCI/IPEN) foi realizado. Os resultados mostraram que os valores dos coeficientes de calibração, determinados com a câmara de extrapolação PTW em ambos os Laboratórios, apresentaram diferenças máximas de -1% e 3%, para os campos de 90Sr/90Y e 85Kr, respectivamente. Os resultados com filmes radiocrômicos EBT, para as doses absorvidas no ar de 0,1; 0,3 e 0,15 Gy, nos mesmos campos de radiação beta, apresentaram diferenças máximas de 3%, -9% e -53%. O mapeamento dos campos de radiação beta com os filmes radiocrômicos, para ambos os sistemas BSS2, mostrou que alguns campos de radiação não estavam alinhados geometricamente. A viabilidade da metodologia investigada foi demonstrada por meio da verificação da coerência metrológica entre os sistemas BSS2 do LCD/CDTN e do LCI/IPEN somente para os campos de radiação beta de 90Sr/90Y e 85Kr, já que para o 147Pm grandes diferenças foram observadas, provavelmente associadas às limitações da metodologia para medição de feixes de baixa energia e de baixas taxas de doses. / The metrological coherence among standard systems is a requirement for assuring the reliability of dosimetric quantities measurements in ionizing radiation field. Scientific and technologic improvements happened in beta radiation metrology with the installment of the new beta secondary standard BSS2 in Brazil and with the adoption of the internationally recommended beta reference radiations. The Dosimeter Calibration Laboratory of the Development Center for Nuclear Technology (LCD/CDTN), in Belo Horizonte, implemented the BSS2 and methodologies are investigated for characterizing the beta radiation fields by determining the field homogeneity, the accuracy and uncertainties in the absorbed dose in air measurements. In this work, a methodology to be used for verifying the metrological coherence among beta radiation fields in standard systems was investigated; an extrapolation chamber and radiochromic films were used and measurements were done in terms of absorbed dose in air. The reliability of both the extrapolation chamber and the radiochromic film was confirmed and their calibrations were done in the LCD/CDTN in 90Sr/90Y, 85Kr e 147Pm beta radiation fields. The angular coefficients of the extrapolation curves were determined with the chamber; the field mapping and homogeneity were obtained from dose profiles and isodose with the radiochromic films. A preliminary comparison between the LCD/CDTN and the Instrument Calibration Laboratory of the Nuclear and Energy Research Institute / São Paulo (LCI/IPEN) was carried out. Results with the extrapolation chamber measurements showed in terms of absorbed dose in air rates showed differences between both laboratories up to de -1% e 3%, for 90Sr/90Y, 85Kr e 147Pm beta radiation fields, respectively. Results with the EBT radiochromic films for 0.1, 0.3 and 0.15 Gy absorbed dose in air, for the same beta radiation fields, showed differences up to 3%, -9% and -53%. The beta radiation field mappings with radiochromic films in both BSS2 showed that some of them were not geometrically aligned. The feasibility of the investigated methodology was demonstrated through the verification of the metrological coherence between both BSS2 from LCD/CDTN and LCI/IPEN for the 90Sr/90Y and 85Kr beta radiation fields only. For 147Pm, large differences were observed due to limitations of the adopted methodology for performing measurements in low energy and low dose rates radiation fields.

As grandezas dosimétricas utilizadas em tomografia computadorizada (TC) foram definidas com o objectivo de avaliar as doses de radiação no paciente para fins de otimização e para verificar o desempenho dos equipamentos de TC. Neste trabalho foi estabelecida uma base metrológica para implantação de um procedimento de calibração de sistemas utilizados para dosimetria na área de tomografia computadorizada. Esta base metrológica consistiu na verificação da confiabilidade dos sistemas dosimétricos, na reprodução das qualidades de radiação de referência para feixes de tomografia computadorizada e na implantação da metodologia de calibração de câmaras do tipo lápis e de dosímetros termoluminescentes com a avaliação das incertezas associadas. O trabalho foi realizado no Laboratório de Calibração de Dosímetros do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (LCD/CDTN), seguindo as indicações do Technical Report Series No. 457, Dosimetry in Diagnostic Radiology: An International Code of Practice TRS457 da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) de 2007 e da International Electrotechnical Commission, Medical Diagnostic X-ray Equipment Radiation Conditions for use in the determination of characteristics - IEC 61267 de 2005. Os resultados da confiabilidade dos sistemas padrões sugerem que os limites estabelecidos pela IEC 61674 podem estar inadequados para o uso de câmaras de ionização tipo lápis. As radiações de referência RQR e RQT foram estabelecidas dentro dos limites de tolerância de 0,485 à 0,515. A caracterização metrológica de dosímetros termoluminescentes (TL) tem uma importante função na medição de doses em pacientes submetidos a exames de radiodiagnóstico. Os dosímetros termoluminescentes foram calibrados e apresentaram uma incerteza expandida inferior a 25% demonstrando que estão em condições de serem utilizados na dosimetria de pacientes. A câmara de ionização 10X5-3CT foi calibrada no Laboratório de Calibração de Instrumentos do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (LCI /IPEN) e no Laboratório do CDTN os resultados dos coeficientes de calibração variaram de 0,3% à 1,3%; isto evidencia a coerência metrológica entre os procedimentos de calibração adotados, já que as diferenças estão dentro das incertezas expandidas de 3,0% e 3,34%, respectivamente. Ao ser comparado o procedimento adotado no CDTN com o procedimento sugerido pelo Código de Prática TRS 457 os resultados dos coeficientes de calibração da câmara lápis apresentaram uma variação de até 6 % e uma incerteza expandia de 2,08%. Os dados obtidos permitem concluir que a base metrológica foi implantada, porém, antes de fornecer o serviço de calibração para a comunidade estudos detalhados no procedimento e comparações adicionais são necessários. / The dosimetric quantities used in computed tomography (CT) were defined to assess radiation doses to the patient for optimization purposes and to verify the performance of CT equipment. This work established a metrological framework for implementing a calibration procedure of systems used for CT dosimetry. The framework was evaluated through the verification of the metrological reliability of dosimetric systems, the reproduction of the reference radiation beam qualities for computed tomography and the implementation of the calibration methodology of the pencil type ionization chambers and thermoluninescent (TL) dosimeters including the evaluation of related uncertainties. The study was conducted at the Laboratory for Calibration of Dosimeters of the Development Center of Nuclear Technology (LCD / CDTN), following the recommendations of the Technical Report Series No. 457, "Dosimetry in Diagnostic Radiology: An International Code of Practice" - TRS457, 2007, of the Agency International Atomic Energy Agency and the International Electrotechnical Commission, "Medical Diagnostic X-ray Equipment - Radiation conditions for use in the determination of characteristics" - IEC 61267, 2005. The results of the reliability of the standard systems suggested that the limits set by IEC 61674 may be unsuitable for the use of pencil type ionization chambers. The reference radiations RQR and RQT were established within the limits of tolerance 0.485 - 0.515. The metrological characterization of TL dosimeters has an important role in the measurement of doses in patients undergoing radiological examinations. The dosimeters were calibrated and showed an expanded uncertainty of less than 25% indicating that they are able to be used in patient dosimetry. The 10X5-3CT ionization chamber was calibrated in the Laboratory Calibration of Instruments of the Institute of Energy and Nuclear Research (LCI / IPEN) and in the CDTN Calibration Laboratory; the difference between the calibration coefficients ranged from 0.3% to 1.3%; this highlights the consistency between the metrological calibration procedures adopted, since differences are within the expanded uncertainties of 3.0% and 3.34%, respectively. The comparison between the calibration procedures adopted by CDTN and suggested by the IAEA TRS 457 Code of Practice showed that the calibration coefficients of the pencil type chamber had a variation of up to 6% with an expanded uncertainty of 2.08%. The obtained data showed that the metrological framework was established; however, detailed studies of the procedure and additional comparisons are still needed before providing calibration service for the community.

Nenhuma / O câncer de próstata é o segundo mais ocorrente entre os homens. A braquiterapia com a utilização de sementes de iodo-125 se apresenta como uma das formas de tratamento. Na terapia do câncer de próstata são utilizadas de 80 a 120 sementes de iodo-125 que são implantadas no órgão seguindo um planejamento. Durante o posicionamento e com o passar do tempo, as sementes implantadas sofrem pequenos deslocamentos em relação à posição inicialmente planejada. Estes deslocamentos podem causar diferenças na deposição de dose no volume tumoral. Este trabalho fez um estudo de dosimetria de sementes de iodo-125 utilizadas em braquiterapia de baixa taxa de dose. Na primeira etapa do trabalho, foi realizado o levantamento dos parâmetros dosimétricos da semente seguindo as recomendações do protocolo TG-43 com o objetivo de validar a metodologia. Em seguida, foi realizado um estudo quantitativo da variação na distribuição de dose para três configurações de quatro sementes Oncoseed 6711, sendo duas delas com as quatro sementes em posições simétricas e uma com as sementes apresentando pequenos deslocamentos. Utilizou-se um objeto simulador de tecido mole e dosímetros TLD. Em seguida, um estudo qualitativo das isodoses geradas pelas configurações foi realizado utilizando-se filme radiocrômico, modelo Gafchromic. Este método foi utilizado a fim de complementar o estudo realizado com os cristais. Os parâmetros dosimétricos da semente levantados neste trabalho apresentaram excelente concordância com os valores consensuais do TG -43, validando assim, a metodologia empregada nesta pesquisa. Finalmente, os resultados obtidos com filmes radiocrômicos e dosímetros termoluminescentes mostraram que existe uma diferença significativa na distribuição de dose quando há modificação de posicionamento entre as sementes. A utilização destes dois métodos simultaneamente se mostrou eficiente uma vez que os cristais trazem uma visão pontual e o filme traz uma visão global da distribuição de dose. / Prostate cancer is the second most common cancer among men. Iodine-125 brachytherapy seeds are presented as a form of treatment. In prostate cancer therapy 80-120 iodine-125 seeds are implanted in the organ following a previous planning. During positioning and after it, the implanted seeds can undergo slight displacements relative to the original position. These deviations may cause changes in dose distribution in the tumor volume. This work has made a dosimetry study for iodine-125 seeds used in low dose rate brachytherapy. In the first stage, we performed a one seed dosimetric parameters study following the TG-43 protocol recommendations with the objective of validating our methodology. Then a quantitative study of the variation in dose distribution for three configurations of four seeds OncoSeed 6711 was conducted with two configurations using the seeds in symmetrical positions and the other presenting small displacements. A soft tissue phantom and TLD dosimeters were used. Then a qualitative study of isodose curves of the configurations was performed using radiochromic film, Gafchromic model. This method was used to complement the study of the crystals. The seeds dosimetric parameters obtained in this work showed excellent agreement with the TG-43 consensual values, thus validating the methodology used in this work. The results obtained with radiochromic film and thermoluminescent dosimeters have shown that there is a significant difference in dose distribution when there is a change in the positioning of the seeds. The use of these two methods simultaneously is efficient since the crystals bring a point view and the film has a global view of the dose distribution

Neste trabalho foi realizada a síntese de policristais Aluminato de lantânio (LaAlO3) puro e dopado com carbono e investigadas as propriedades termoluminescentes para aplicação em dosimetria das radiações ionizantes. Esse material possui uma estrutura do tipo perovskita, que vem sendo extensamente investigada, pois sua estrutura cristalina favorece a formação de defeitos aniônicos e possibilitam ainda que uma variedade de elementos possa ser acomodada a sua rede, fatores estes estão diretamente relacionados à luminescência de materiais. O pó foi sintetizado pelo método de mistura de óxidos, conhecido também por reação do estado sólido, que consistiu na mistura dos óxidos de lantânio e alumínio em fase alfa na proporção 1:1 molar, via sucessivos processos de moagem e tratamento térmico à alta temperatura. A formação da fase LaAlO3 foi determinada logo após o primeiro tratamento térmico à 1600 C por 2 horas, caracterizada por difração de raios-X. O pó obtido foi homogeneizado junto ao dopante carbono em diferentes porcentagens, sendo imediatamente prensado a 600 MPa e sinterizado a 1770C em atmosfera de hidrogênio por 2 horas. Em um primeiro momento as amostras de LaAlO3 puro e dopado com carbono foram submetidas à irradiação gama para investigação da sensibilidade a este tipo de radiação. Constatamos que todas as concentrações analisadas, inclusive o Aluminato de lantânio puro, apresentam termoluminescência, no entanto, não foi possível observar reprodutibilidade e linearidade nos testes realizados. Em sequência investigamos também a sensibilidade quanto à radiação ultravioleta, evidenciamos grandes valores de intensidade TL para intervalos de tempo bastante curtos. Todas as concentrações estudadas apresentaram sensibilidade à radiação ultravioleta, no entanto o que mais se destacou foi o Aluminato de lantânio não dopado, o qual obteve melhor linearidade e reprodutibilidade em nossa análises. Deste modo, a atenção deste trabalho foi centralizada na investigação do Aluminato de lantânio puro. Nessa perspectiva, acreditamos que este material tem grande potencial para ser melhor estudado para aplicações à área de dosimetria das radiações. / In this work we performed the synthesis of undoped and carbon doped lanthanum aluminate (LaAlO3) polycrystalline and investigated their thermoluminescent properties for ionizing radiation fields. This material has a perovskite structure, which has been widely investigated because its crystal structure favors the formation of anionic defects and still enable a variety of elements can be accommodated in your crystalline lattice; these factors are directly related to the luminescence materials. The powder was synthesized by solid state reaction method, also known as solid state reaction, the mixture consisting of the oxides of lanthanum and aluminum alpha phase at 1:1 molar by successive processes of grinding and heat treatment at high temperature. The formation of LaAlO3 phase was determined after the first heat treatment at 1600 C for 2 hours, characterized by X-ray diffraction. The obtained powder was homogenized with the carbon doping in different percentages; it was immediately pressed at 600 MPa and sintered at 1770 C in hydrogen atmosphere for 2 hours. Firstly undoped and carbon doped LaAlO3 samples were subjected to gamma irradiation to investigate the sensitivity of this type of radiation. We found that all concentrations tested, including the undoped lanthanum aluminate present thermoluminescence, however, was not observed linearity and reproducibility. In sequence we also investigated the sensitivity to ultraviolet radiation; we observed large values of TL intensity for very short intervals of time. All concentrations showed sensitivity to ultraviolet radiation, but what stood out was the undoped lanthanum aluminate samples, which has a huge TL sensibility and presented got better linearity and reproducibility in our analyzes. Thus, the attention of this work was centered on the investigation of undoped lanthanum aluminate. In this perspective, we believe that this material has great potential to be further studied for applications of radiation dosimetry fields.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Segundo dados do Cadastro Nacional de Estabelecimentos de Saúde (CNES), o Estado de Minas Gerais possui aproximadamente 477 mamógrafos em uso. Destes, estima-se que em torno de 200 são digitais utilizando, principalmente, sistemas de radiografia computadorizada (CR) ou radiografia direta (DR). A mamografia é insubstituível no diagnóstico e detecção precoce do câncer de mama, principal causa de morte entre mulheres no mundo. Um alto padrão de qualidade da imagem, aliada com uma dose tão baixa quanto razoavelmente exequível, são essenciais para esta detecção precoce de forma segura, levando a necessidade de controle de qualidade através do processo de otimização dos procedimentos. Dentro deste contexto este estudo teve como objetivo determinar a dosimetria e a qualidade da imagem em 72 combinações mamógrafo/CR e DRs em 68 serviços de mamografia do Estado de Minas Gerais, o que corresponde aproximadamente 14% do total de mamógrafos atualmente em uso no Estado de Minas Gerais e a cerca de 34% dos mamógrafos digitais em uso (CRs e DRs). O teste que avalia a linearidade da resposta do detector mamógrafico atendeu aos critérios de desempenho especificados pela Sociedade Espanhola de Física médica em 85% dos equipamentos avaliados. Porém dos serviços que apresentaram não conformidade nesse quesito apenas dois apresentaram menos de quatro anos de uso do mamógrafo. Possivelmente o tempo de utilização dos mamógrafos esteja relacionado a não conformidade apresentada por esses serviços. A relação contraste ruído mostrou-se ser um ponto crítico na cadeia de produção da imagem em sistemas digitais, principalmente para maiores espessuras de acrílico. Mais da metade dos serviços avaliados nessa pesquisa obtiveram um bom desempenho na relação sinal ruído (SNR), e na avaliação da imagem através do simulador de contraste e detalhe CDMAM. Em relação ao ruído da imagem a maioria dos serviços ficaram não conformes. Na avaliação da dose glandular média realizada com simuladores de mama, a média geral dos valores de doses obtidos ficaram dentro dos limites considerados aceitáveis na literatura, para a maioria das espessuras simuladas de mama. Porém os resultados obtidos nesse teste são preocupantes, pois a maioria dos sistemas digitais avaliados ficaram não conformes nesse quesito em pelo menos uma espessura de acrílico avaliada, e além disso houve um aumento considerável da dose glandular média em comparação a medidas anteriores realizadas no Estado de Minas Gerais. Já na comparação da dose glandular média entre sistemas CR e DR os sistemas DR apresentaram doses consideravelmente menores para maiores espessuras, em comparação com os sistemas CR. Em relação à comparação entre avaliações subsequentes a amostra seguiu o comportamento geral dos serviços avaliados nesta pesquisa, com exceção da SNR que apresentou um pior desempenho entre as avaliações subsequentes e o ruído, que apesar do baixo índice de conformidade obteve uma melhora entre uma avaliação e outra. Apesar dos potenciais benefícios que podem ser alcançados com o uso do sistema CR e DR, o emprego dessa tecnologia precisa ser revisto e otimizado para que possa oferecer imagens de qualidade utilizando a menor dose possível de radiação. / According to the National Registration of Health Establishments (CNES), there are approximately 477 mammographs operating in the state of Minas Gerais, of which, roughly estimating, 200 are digital apparatus using mainly computerized systems of radiography (CR) or direct radiography (DR). Mammography is irreplaceable in the diagnosis and early detection of breast cancer, the main cause of death in women worldwide. A high standard of image quality coupled with a dose as low as reasonably practicable, are essential for early detection of this disease with safely, leading to the need for quality control through optimization of process procedures. Within this context, this study aimed to determine dosimetry and image quality on 72 mammography combinations / CR and DR in 68 mammography services in the State of Minas Gerais, which represents approximately 14% of mammography units currently in use in the State of Minas Gerais and about 34% in use of digital mammography (CRs and DRs). The test evaluates the linearity of response of the detector mammographic met the performance criteria specified by the Spanish Society of Medical Physics in 85% of evaluated equipment. However, the services they showed non-compliance in this regard, only two were less than four years of use of mammography. Possibly the time of use of mammography is related to noncompliance by these services. The contrast noise ratio proved to be a critical point in the production chain image in digital systems, especially for thicker acrylic. More than half of the services evaluated in this study showed good performance in signal noise, and image evaluation by the phantom contrast and detail CDMAM. Regarding the image noise, most services were non-compliance. In evaluating the average glandular dose with breast phantom, the overall average dose values obtained were within acceptable limits in the literature for most of the simulated breast thicknesses. However the results of that test are troubling, since most digital systems evaluated were non-compliant in this regard at least one thick acrylic evaluated, and in addition there was a considerable increase in the average glandular dose compared to previous measurements performed in the State of Minas Gerais. In comparison between the average glandular dose in CR and DR systems, the DR systems showed significantly lower doses for greater thickness as compared with the CR systems. Regarding the comparison between subsequent reviews, the sample followed the general behavior of the services evaluated in this study, except the SNR had a worse performance between subsequent evaluations and noise, which despite the low level of compliance achieved an improvement between evaluation and other. Therefore, despite the potential benefits that can be attained with the use of the CR and DR systems, the employment of this technology has to be revised and optimised so that a better quality image can be achieved and the radiation dose reduced as much as possible.

Nenhuma / Uma das grandes metas do planejamento estratégico da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) na década de 1990 foi o estabelecimento de um Programa de divulgação, junto à sociedade, dos benefícios da tecnologia de irradiação. Para apoiar este Programa o Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN) colocou em funcionamento, em 2002, o Laboratório de Irradiação Gama LIG. O LIG foi equipado com um irradiador panorâmico de fabricação canadense, que utiliza uma fonte de cobalto-60 estocada a seco, com atividade máxima de projeto de 60.000 Ci. O carregamento dos produtos a serem irradiados nesta instalação se faz, em bateladas, de maneira manual. Desde então o CDTN cumpre o papel de agente de viabilização da tecnologia de irradiação, utilizando o seu irradiador de maneira abrangente para fins comerciais e apoio a projetos de P&D. Este trabalho apresenta uma proposta para a otimização da gerencia de carga do irradiador, através da concepção de um sistema automático de carregamento, online, que possibilitará o processamento de irradiações de curta duração sem a necessidade de desligamento do mesmo. A concepção do sistema, que pode ser considerado uma inovação, abrangeu todos os aspectos técnicos de engenharia, instrumentação, controle, segurança, dosimetria e licenciamento. Por seu ineditismo ele poderá, inclusive, ser disponibilizado para outras instalações do mesmo tipo. Espera-se que o sistema contribua para a melhoria da eficiência do irradiador pela possibilidade do aumento do tempo disponível para irradiação, decorrente da diminuição do número de interrupções do seu funcionamento para carga e descarga. Desta forma poder-se-á, inclusive, aumentar o tempo disponibilizado para P&D que hoje é de, aproximadamente, 20%. / One of the major goals of Brazilian Nuclear Energy Commission (CNEN) strategic plan in the 1990s was the establishment of a media program to promote the benefits of irradiation technology. To support this program the Nuclear Technology Development Center (CDTN) put into operation in 2002 the Gamma Irradiation Laboratory (LIG), equipped with a GB-127(GammaBeam-127). The GB-127 is a dry storage panoramic irradiator with a source capacity of 60,000 curies of Cobalt-60, manufactured by MDS-Nordion in Canada. Since then CDTN became an important player in the irradiation technology dissemination, using its irradiator for commercial purposes and to support R & D projects in a very comprehensively way. This paper presents an optimization proposal by designing an irradiation automatic loading system. Such system will allow the execution of irradiations of short duration without the irradiator shutdown. The innovative system design included all technical engineering aspects, control and instrumentation, radiological safety, dosimetry and licensing. Due to its uniqueness, the concept may even be made available to other facilities of same type. It is expected that the system will contribute to improve the irradiator efficiency. This is due to irradiation time increase because of shutdowns number reduction for loading and unloading operations. In this way the time allotted for R & D which is 20% today could be increased.