A radioterapia utiliza a radiação ionizante para a destruição de células tumorais. O controle da dose absorvida de um tipo específico de radiação aplicada a um volume alvo (tumor) é feito através da dosimetria, (uso de sensores de radiação), que neste trabalho foram utilizados os dosímetros químicos Fricke e filme. Dentre os diversos tipos de câncer, indicados para tratamento, utilizando a radiação ionizante, têm-se também a neoplasia Micose Fungóide (MF), linfoma que se alastra na superfície e em profundidade na pele para o qual elétrons com alta energia são utilizados para seu tratamento, devido aos seus alcances. Neste trabalho o Fricke Xilenol Gel (FXG) foi utilizado para o planejamento do tratamento da MF, para averiguar a distribuição da dose absorvida proveniente das interações dos elétrons com os tecidos. Para tal, foram construídas cubetas especiais em acrílico (tomos) conformacionadas aos contornos do crânio e do abdômen, que uma vez preenchidas com o FXG serviram para avaliar as doses absorvidas num objeto simulador antropomórfico, o Rando Phantom. O simulador, completado com cubetas e filmes radiocrômicos, este último também conformacionado aos dois contornos de interesse, foi submetido à técnica de Stanford para irradiação do corpo total com elétrons de 6 MeV. Imagens CCD e de densidade radiográfica foram feitas e posteriormente avaliadas, através de perfis horizontais e verticais passando por seus centros. Estes a seguir foram analisados por programas computacionais: um desenvolvido no Matlab para as imagens do FXG e o outro pelo programa já conhecido, ImageJ, para as imagens do filme. Das medidas, pode-se inferir que o dosímetro FXG se presta, similarmente ao filme, para as avaliações da dose absorvida devida aos elétrons na superfície do paciente e no seu interior, devida à contaminação por raios-X. / Radioterapy uses ionizing radiation to destroy tumor cells. The absorbed dose control in a target volume is done through dosimetry, using radiation sensors, being the Fricke and film used in this study. Among several types of cancer indicated for treatment using ionizing radiation, there is also the Mycosis Fungoides (MF), lymphom that spreads on surface and depth in the skin, for which high-energy electrons are used for its treatment. In this work the Fricke Xylenol Gel (FXG) was used for MF treatment control, to obtain the absorbed dose distribution from electrons interaction with the tissues. For this scope cuvettes were manufactured of acrylic (slices), with the same contours of the skull and abdomen anthropomorphic simulator tomos. Once filled with the FXG, these cuvettes were used to infer the absorbed dose by the anthropomorphic simulator Rando Phantom. This simulator, completed with the cuvettes and radiochromic films, this last one also with the same contours similar to skull and abdomen were submitted to the Stanford technique, for 6 MeV electrons total body irradiation. CCD and radiographic density images were acquired and evaluated by horizontal and vertical profiles through theirs centers. These profiles were analyzed through a computer programs: one developed in Matlab for FXG images and the other by an already known program, ImageJ, for film images. From the results one can infer that the FXG dosimeter presents similarity with that of film, in the evaluation of the absorbed dose distribution on surface and also inside of the patient.

A determinação da distribuição da luz em tecidos biológicos é importante para aplicações tais como a terapia fotodinâmica e o fotodiagnóstico. grande parte das aplicações se baseiam na luz que atinge a superfície do tecido e se propaga ao longo da profundidade. A combinação da absorção e do espalhamento leva aos perfis de intensidade que determinam a ação terapêutica. Os métodos existentes para a prever a distribuição da luz nos tecidos biológicos necessitam da determinação dos coeficientes ópticos do tecido, e demandam longo tempo computacional de modo que a aplicação em tempo real conjugada às fototerapias torna-se impossível. Considerando a terapia fotodinâmica, o contorno da necrose é determinado pela dose limiar. Portanto é importante assegurar uma intensidade de luz acima deste limiar na região onde deseja-se induzir necrose. Esta determinação envolve o conhecimento da distribuição da luz. Nesta tese são apresentados experimentos realizados em meios que simulem o comportamento óptico dos tecidos biológicos para estabelecer uma metodologia empírica para determinar a distribuição da luz. Este método baseia-se em medidas da intensidade de luz como função da posição espacial no interior do meio. Os dados são então armazenados em forma de uma matriz tridimensional. Usando esta matriz, operações matemáticas como soma, translação e rotação são utilizadas para compor diferentes campos de luz, ou seja, diferentes geometrias de iluminação. As medidas experimentais e as previsões teóricas foram comparadas demonstrando que o método proposto pode ser utilizado para recuperar a distrubuição da luz em meios túrbidos para diversas geometrias de iluminação. Experimentos in vivo mostraram que este método pode ser bastante útil na determinação da dosimetria para terapia fotodinâmica. / The determination of light distribution within biological tissues is important for applications such as photodynamic therapy and photodiagnostics. Most applications use light that reaches the tissue surface and propagates along the depth. The combination of absorption and scattering leads to light intensity profiles which determines the therapeutic action. Considering photodynamic therapy, necrosis contour is determined by the threshold intensity. Therefore it is quite important to assure intensity above the threshold at the region where necrosis is desired. This determination involves the knowledge of light distribution. In this study, we have developed an empirical method to determine light distribution in optical phantom. This method is based on experimental measurements of light intensity as a function of position inside the medium. The data were collected for a collimated narrow laser beam and arranged in a tridimensional matrix. Using this matrix, simple mathematical operations were used to simulate different conditions of irradiation geometry. Comparison between experimental measurements and mathematical simulations show that our method can be used to recover light distribution in biological tissue for any condition of illumination, since we have previously performed simple measurements in a sample using a narrow beam. In vivo experiments showed that this method can be very useful to the determination of photodynamic therapy dosimetry.

Nas décadas de 1960 e 1970, as primeiras investigações de dosímetros termoluminescentes (TLD), especificamente, os picos dosimétricos, rapidamente revelaram um número surpreendente de fenômenos que poderiam estar diretamente relacionados à densidade de ionização. Um pouco mais tarde, nos anos 80 e no início dos anos 90, a radiação aparentemente desconectada induziu fenômenos que foram descobertos em outros sistemas baseados em fluoreto de lítio (LiF). A última década, no entanto, testemunhou o surgimento de vários modelos, encabeçado através de uma compreensão mais profunda dos mecanismos TL subjacentes, bem como na modelagem micro dosimétrica e especificamente desenvolvida para explicar fenômenos de densidade de ionização. Muitas aplicações em radioterapia fornecem níveis de dose de radiação superiores a 1 Gy, porém em radiodiagnóstico estão na faixa de alguns mGy, e níveis muito altos de precisão são necessárias para promover o tratamento ideal. Isto exige uma atenção muito cuidadosa aos protocolos de medição altamente detalhados, bem como à calibração demorada de todos os TLDs para corrigir a não-linearidade da resposta à dose. Essas propriedades podem variar de lote para lote e também podem ser uma função da exposição à radiação, do aquecimento e histórico de manuseio. Deste modo, mesmo com excelentes avanços nos estudos do TLD com relação aos tratamentos térmicos e às formas de análise da curva de emissão TL, é necessário continuar os estudos a fim de possibilitar uma melhor utilização desta técnica na clínica. Uma análise computadorizada da curva de emissão (CGCA do inglês, computadorized glow curve analisys) foi implementada utilizando dados provenientes do software WinREMS de dosímetros TL que absorvem e armazenam a energia da radiação ionizante, reemitida na forma de fóton na região do ultravioleta visível. A luz emitida é, então, detectada por uma fotomultiplicadora e correlacionada à dose absorvida recebida pelo material. Os picos de emissão foram ajustados por meio de um algoritmo no programa MATLAB adotando-se o modelo de cinética de primeira ordem. O material testado foi o LiF:Mg,Ti (fluoreto de lítio dopado com magnésio e titânio) da marca Harshaw e a qualidade do ajuste foi determinada por um parâmetro chamado figura de mérito (FOM - do inglês, figure of merit). O menor FOM obtido para o grupo de dosímetros foi de 1,04 % e o maior foi de 9,79 %. Também foi avaliada a dose mínima detectável, utilizando o parâmetro que apresentou melhor desempenho, segundo a homogeneidade do grupo de dosímetros. O valor médio de dose mínima apresentado foi 28 µGy. Os resultados de reprodutibilidade, índice de variabilidade do detector (DVI - do inglês, device variability index) foi 14,01 %, que pode ser explicado pelo alto número de dosímetros no lote. Então, com a diminuição do tempo de preparo do dosímetro e com a análise computadorizada da curva de emissão, a utilização clínica do TLD torna-se mais viável, visto que não houve interferência na sensibilidade do dosímetro. Apesar de a reprodutibilidade ter sido a cima do esperado, é indicado uma correção individual para cada dosímetro e o descarte daqueles que apresentarem valores mais discrepantes comparado ao lote. / In the decades of 1960 and 1970, the first investigations of termoluminescentes dosimeters (TLD), specifically, the dosimetric peaks quickly revealed a surprising number of phenomena that could be directly related to the density of ionization. A little later, in the years 80 and 90 at the beginning of the year, seemingly disconnected radiation induced phenomena were discovered on other systems based on lithium fluoride (LiF). The last decade, however, has witnessed the emergence of several models, spearheaded through a deeper understanding of the underlying TL mechanisms as well as in modeling specifically developed for microdosimetric and explain phenomena of ionization density. Many applications in radiation oncology provide levels of radiation dose in excess of 1 Gy, however in diagnostic radiology are in the range of a few mGy, and very high levels of precision are necessary to promote the ideal treatment. This requires careful attention to the highly detailed measurement protocols, as well as the time-consuming calibration of all TLDs to correct the non-linearity of dose-response. These properties can vary from batch to batch, and can also be a function of exposure to radiation, heating and handling history. In this way, even with excellent advances in the studies of the TLD for the heat treatment and the ways of issuing TL curve analysis, it is necessary to continue studies in order to enable a better use of this technique in the clinic. A computerized analysis of the emission curve (CGCA computadorized glow curve analysis) was implemented using data from the WinREMS software of TL dosimeters that absorb and store energy from ionizing radiation, reissued in the form of photon in the visible ultraviolet. The light emitted is then detected by a photomultiplier and correlated to the absorbed dose received by the material. The emission peaks were adjusted by means of an algorithm in MATLAB program by adopting the model of first-order kinetics. The material tested was the LiF: Mg, Ti (lithium fluoride doped with magnesium and titanium) brand Harshaw and the quality of the fit was determined by a parameter called figure of merit (FOM- figure of merit). The smallest FOM obtained for the group of dosimeters was 1.04% and the highest was 9.79%. Also minimum detectable dose was evaluated, using the parameter that showed better performance, according to the homogeneity of the Group of dosimeters. The average value of minimum dose presented was 28 µGy. The results of reproducibility, index of variability of the detector (DVI-English, device variability index) was 14.01%, which can be explained by the high number of dosimeters in the batch. Then, with the decrease in the time of preparation of the dosimeter and the computerized analysis of the emission curve, the clinical use of the TLD becomes more viable, since there was no interference on sensitivity of the dosimeter. Although the reproducibility have been above expectations, indicated a single correction for each badge and the disposal of those who submit more discrepant values compared to the batch.

Os resultados esperados em Radioterapia requerem o controle da qualidade dos procedimentos executados, existindo a necessidade de avaliar-se a dose administrada aos pacientes e sendo recomendado que a diferença percentual entre as doses prescrita e administrada esteja entre -5% e +7%, conforme a Comissão Internacional sobre Unidades e Medidas em Radiação (ICRU). Especificamente em tratamentos de irradiação de corpo inteiro (TBI, do inglês Total Body Irradiation), que emprega distâncias fonte-superfície extensas e campos largos de radiação, apresentando um grau de complexidade elevada quando comparada com os procedimentos convencionais, não há um protocolo bem estabelecido para o cálculo da dose absorvida. Considerando-se, por outro lado, os efeitos colaterais severos associados ao tratamento, TBI requer um controle rigoroso das doses administradas ao paciente, fazendo com que um programa de verificação do tratamento através de dosimetria in vivo seja imprescindível. O presente trabalho apresenta um estudo dos parâmetros dosimétricos, para campos convencionais e de irradiação de corpo inteiro, como parte de um programa de controle da qualidade em Radioterapia. Os parâmetros dosimétricos foram determinados utilizando-se dosímetros termoluminescentes, câmara de ionização e dosímetro semicondutor. Avaliaram-se as correções necessárias para o uso dos parâmetros dosimétricos, obtidos em condições convencionais, nos tratamentos de irradiação de corpo inteiro, apresentado-se, ainda, uma metodologia de dosimetria in vivo para tratamentos de TBI. Os resultados obtidos permitem concluir que os parâmetros dosimétricos utilizados em TBI devem ser obtidos nas condições próprias desse tipo de técnica, não devendo ser adaptados de condições convencionais, e que a metodologia de dosimetria de entrada é adequada para avaliação das doses nessa técnica de tratamento. / The expected outcomes in Radiotherapy require a strict quality control program to be performed in order to evaluate the doses delivered to patients. Accordingly to the International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU) the possible discrepancies between prescribed and delivered doses to patients must be in a range of -5% and +7%. Treatments of total body irradiation (TBI) use large source-surface distances and broad radiation fields, showing high complexity when compared to conventional procedures and do not present a well-established protocol for the calculation of the absorbed dose. On the other hand, considering, the severe collateral effects associated to this treatment, TBI requires a rigorous control of the doses administrated to the patient and a program of verification of the treatment through in vivo dosimetry is paramount. This work presents a study of dosimetric parameters for both conventional and total body irradiation treatments as part of a quality control program in Radiotherapy. The dosimetric parameters had been determined using termoluminescente dosimetry, ionization chamber, and semiconductor dosimeters. Possible corrections for the use of the conventional conditions-obtained parameters in total body irradiation were evaluated. An in vivo dosimetry methodology had been also studied to be applied to TBI treatments. The obtained results leads to the conclusions that TBI dosimetric parameters must be obtained under proper irradiation conditions and should not be adapted from conventional conditions and that entrance dosimetry is an adequate technique to evaluate delivered doses in TBI.

A tomografia computadorizada (CT) representa a maior fonte de exposição aos raios X médicos e seu uso continua crescendo rapidamente, devido aos aparelhos de última geração com alta resolução de contraste. Uma avaliação dos parâmetros que influenciam a dose absorvida na tomografia asseguram o controle de qualidade e aceitação do equipamento. Os protocolos de CT utilizam câmara de ionização e filme radiográfico para esta avaliação e pela primeira vez, neste trabalho, o dosímetro químico Fricke Benzóico Xilenol Gel (FBXG) foi utilizado. Este dosímetro ao ser irradiado, produz um complexo colorido (Fe^{+3}-AX) possível de ser medido através de técnicas ópticas, acústicas e de ressonância magnética. A leitura do filme e FBXG por fotografia, também foi empregada pela primeira vez neste trabalho indicando ser adequada. Da utilização do FBXG para avaliação do CT, foi possível obter os parâmetros de espessura de corte, homogeneidade de campo e curvas de isodose, além da promissora indicação dos índices de dose em tomografia. / Computed tomography now represents the single largest source of medical exposure and its use is increasing rapidly, because of new generation units and hight contrast image. The acceptance and quality control tests of this equipment can be inferred through some parameters that influence the absorbed dose, such as axial and transaxial dose profile and CT dose indexes. Although ionization chamber and radiographic films are indicated by protocols for these evaluations, in this present work, beside this two dosimeters, we use the chemical dosimeter Fricke Benzoic Xylenol Gel (FBXG). This dosimeter when irradiated produces a colored complex (Fe^{+3}-XO), that in this work was measured photographically to obtain the parameters, once this technique as well the FBXG are linearly dependent on the absorbed dose. This reading technique was adequate to obtain the calibration curve, the axial and transaxial dose profile for the FBXG, besides to let us visualize the future acquiring of tomographic dose indexes.

A dosimetria 3D utilizando gel à base de monômeros é uma importante ferramenta utilizada em casos de Radioterapia, em que há necessidade de uma alta resolução da distribuição espacial de dose. Neste trabalho, desenvolvemos um gel à base de monômeros do acido metacrilico, denominado MAGIC®, com a finalidade de avaliar a distribuição espacial de dose em simulações de tratamento de radioterapia, utilizando duas técnicas de imagens por ressonância magnética, Magnetic Resonance Imaging (MRI): a relaxometria (RT) e a transferência de magnetização (Magnetization Transfer, MT). Para tal, o trabalho foi desenvolvido em três etapas. Na primeira, desenvolvemos fantomas para serem irradiados com radiação ? e x, sobre os quais imagens de ressonância foram obtidas e analisadas. Desenvolvemos também um software, escrito em Matlab®, para analisar as imagens e traçar curvas de isodose dos fantomas irradiados. Em seguida, aperfeiçoamos o preparo, a composição, e as maneiras de adquirir e processar as imagens do gel irradiado. Nessa etapa incorporamos o formaldeido ao gel MAGIC, aumentando sua sensibilidade em 15%. Por fim, simulamos cinco configurações de tratamento de radioterapia e avaliamos as isodoses adquiridas, comparando-as com aquelas obtidas pelo software de planejamento radioterápico virtual, TPS®. As avaliações feitas com a técnica de relaxometria corresponderam às nossas expectativas. Com ela foi possível caracterizar o gel MAGIC, com alguns testes dosimétricos, bem como avaliar as 5 simulações de tratamentos radioterápicos propostas. O gel se mostrou linear até 20 Gy, mas não apresentou níveis aceitáveis de reprodutibilidade, necessitando de uma curva de calibração em cada teste. O gel possui número atômico efetivo próximo ao da água não necessitando de fatores de correções. Na maioria dos casos simulados, as isodoses das simulações feitas com o gel MAGIC reproduziram as simulações virtuais. Infelizmente, não obtivemos, por enquanto, o mesmo sucesso com a avaliação por MT. As imagens de MT não se mostraram confiáveis e por esse motivo as simulações com o gel só foram feitas com a técnica de RT. / The 3D monomeric gel dosimetry is an important tool in radiation therapy cases which needs high spatial dose resolution. In this work we developed a methacrilic acid monomeric gel called MAGIC® to evaluate spatial dose distributions in simulations of radiation therapy treatments. We used two Magnetic Resonance Imaging (MRI) techniques, the relaxometry (RT) and the magnetization transfer (MT). The work was developed in three stages. First of all, the phantoms were created to be irradiated using and x radiations, the MRI were acquired and analyzed. We also developed a software, programmed in Matlab®, to analyze the images and to draw isodoses curves of irradiated phantoms. Following it, we improved the way the gel was prepared and its composition, as well the image acquisition and processing. In this part we added formaldehyde to the gel, improving its sensibility in 15%. Finally, we simulated 5 different radiation therapy treatments and compared the isodoses measured with the isodoses of the radiation therapy treatment planning software (TPS®). The results of the RT technique corresponded to our expectations. Using the RT we characterized the gel with dosimetric tests and evaluated five different radiation therapy treatments. The gel showed a linear relation with the dose until 20 Gy, but the results of the tests were not reproducibles, because of that we made a calibration curve for each test. The effective atomic number of the gel is close to the water, so it was not necessary any correction. In most of the simulated cases, the isodoses measured with the gel reproduced the virtual simulations. Unfortunately, until now, we didn\' t have the same success using the MT technique. The MT images were not reliable and because of that the simulations were only made with the RT technique.

Este trabalho visa aprimorar e tornar mais precisa a utilização do dosímetro gel polimérico MAGIC-f no estudo da distribuição de dose para fonte radioativas utilizadas na terapia e diagnóstico em medicina nuclear. Para isso foram avaliados os parâmetros de leitura do gel em equipamentos de ressonância magnética e sua resposta quando comparado a resultados obtidos através da utilização do código PENELOPE de simulação Monte Carlo. Dentre as incertezas observadas no processo global da utilização do gel MAGIC-f, sua manufatura foi a que demonstrou uma maior preocupação uma vez que erro na frações de componentes químicos adicionados ocasiona grande diferença na resposta do dosímetro. A aquisição da informação dosimétrica em um equipamento de imagem por ressonância magnética demonstrou que tempos ao eco mais curtos são mais eficientes na diferenciação do sinal gerado no processo de polimerização devido a utilização de fontes de medicina nuclear do que ajustes na resolução da imagem e que a homogeneidade de campo magnético pode ocasionar grande alteração nos valores obtidos. Experimentos realizados com o gel MAGIC-f, demonstraram um baixa dependência energética e um grande dependência com a taxa de dose, dois fatores importantes em medicina, mas resultados simulados e experimentais comparativos utilizando fontes de I-131, Tc-99m e F-18, demonstraram uma grande precisão nos resultados apresentados, tornando assim o gel MAGIC-f uma excelente ferramenta na verificação volumétrica da dose absorvida na terapia com fontes de medicina nuclear. / This work aims to improve and make more accurate use of the gel dosimeter MAGIC-f polymer in the study of dose distribution for radioactive source used in therapy and diagnosis in nuclear medicine. For this, MRI parameters reading of the gel were evaluated and its response when compared to results obtained using a Monte Carlo simulation PENELOPE code. Among the uncertainties observed in the overall use of MAGIC-f gel, its manufacturing demonstrated a greater concern since error in chemical fractions added causes big difference in the response of the dosimeter. The acquisition of dosimetric equipment information in a magnetic resonance imaging showed that the shorter eco times are more efficient in differentiating the signal generated in the polymerization process due to the use of sources of nuclear medicine than image resolution changes and the homogeneity of the magnetic field can cause large difference in the results. Experiments performed with the MAGIC-f gel, demonstrated a low energy dependence and a large dependence on the dose rate, two important factors in nuclear medicine, but comparative results with simulated and experimental processes using sources of I-131, Tc-99m and F-18 showed a great accuracy in results, thus making the MAGIC-f gel an excellent tool for volumetric verification of absorbed dose therapy with sources of nuclear medicine.

O controle de qualidade do feixe é fundamental para garantir os requisitos mínimos de operação aos serviços de radioterapia, visto que a avaliação de parâmetros como simetria, planura, penumbra, fatores filtro e bandeja além de outros parâmetros dosimétricos é imprescindível para garantir constância aos tratamentos radioterápicos minimizando erros na entrega da dose. A avaliação destes parâmetros em radioterapia normalmente é realizada através de câmaras de ionização, filmes radiográficos ou detectores semicondutores sendo eles diodos e MOSFETs. Nos últimos anos o crescimento da utilização da dosimetria opticamente estimulada (OSL) na dosimetria individual externa em diversos países da Europa, USA e America latina como México e Peru proporcionou a aplicação de detectores OSL também na dosimetria em radioterapia visando à avaliação de parâmetros de feixe. A técnica de OSL une características técnicas encontradas em filmes e TLD, acrescidas de novas propriedades não possíveis nas tecnologias utilizadas anteriormente, por exemplo: possibilidade de re-leitura do dosímetro, integração de dose com avaliação de doses intermediárias entre exposições no mesmo dosímetro e simplicidade no processo de leitura. Recentemente a Landauer Inc lançou no mercado americano fitas dosimétricas de OSL para a análise do perfil de dose em Tomografia Computadorizada (TC). Neste trabalho foi avaliada a utilização deste detector OSL em forma de fita, na determinação de parâmetros de qualidade em radioterapia tais como simetria e planura, fatores filtro e bandeja, porcentagem e dose profunda (PDP) e penumbra. Os resultados obtidos permitem concluir que o detector estudado se apresenta eficaz na determinação dos parâmetros de qualidade, porém a metodologia de análise de dados bem como o setup utilizado na irradiação inicial devem ser reformulados buscando obter resultados mais precisos de forma a validar a utilização deste método na rotina de trabalho em radioterapia. / Beam´s quality control is fundamental to ensure minimum operation requirements to radiotherapy services, since parameters evaluation, such as symmetry, planura, shade, filter factors and tray, amongst other ones, is necessary to guarantee stability to radiotherapy treatments, which minimize errors at dose delivery. The evaluation of those parameters in radiotherapy is normally executed through ionization compartments, radiographic films or semiconductor detectors, specifically diode and MOSFETs. Through the last years, the utilization of optically stimulated dosimetry at external individual dosimetry increased in several Europe countries, USA and Latin America countries, such as Mexico and Peru, which made it possible to apply OSL detectors at dosimetry to radiotherapy as well, in order to evaluate clusters parameters of quality. The OSL technique incorporate technical characteristics, found in films and TLD, to new proprieties, which were not available at preceding technologies, such as: possibility of dosimetry rereading, dose integration with intermediary doses evaluation between exposure at the same dosimeter and simplicity at the reading process. Recently, Launder Inc launched in the American market OSL dosimetric ribbons to dose profile analysis in computed tomography (TC). In this paper, it was analyzed this OSL tape shaped detector utilization, in order to determine parameters of quality in radiotherapy, such as symmetry and beam flatness, filter factors and tray, depth dose percentage and dose and shade. The results allowed to conclude that the studied detector is effective to determine parameters of quality. However, analysis methodology, as well as the used setup at initial irradiation, must be reformulated in order to get more accurate results, which it will allow to validate this method utilization at daily work routine in radiotherapy.

In this work, initially the radioluminescence (RL) and thermoluminescence (TL) techniques are presented. The radioluminescence is the prompt luminescence emitted by a material under ionizing radiation exposure. The thermoluminescence is the luminescence emitted by a material previously exposed to ionizing radiation when excited by heat. Enegy bands concepts, defects in crystals and the different processes of ionization that take place in matter when exposed to ionizing radiation are briefly discussed in order to present the mechanisms involved in RL and TL processes. The usage of the techniques in characterization of materials and dosimetry is reported, legitimating the importance of the instrument developed. Mechanical and structural parts as well as a description of each component of the instrument are fairly described. The implemented algorithm for controlling the instrument and acquiring data is also discussed. The development of the instrument enabled us to generate temperature ramps with a quite good performance, reaching temperatures up to 500 °C with deviations up to 2 °C, having used heating rates between 0.5 °C/s and 5 °C/s. Calibrations of optical spectrometer used in light collection and irradiation system were carried out. Lastly, TL and RL spectra tests were performed. The RL tests were carried out using several materials which emission spectra are well known by literature, namely, carbon-doped aluminium oxide Al2O3:C, terbium-doped gadolinium oxysulphide Gd2O2S:Tb, europium-doped yttrium oxide Y2O3:Eu and dysprosium-doped calcium borate CaB6O10:Dy. For the TL spectra test, the aluminium oxide doped with carbon Al2O3:C was used. The results of RL and TL spectra tests showed a good agreement with the literature, pointing out that the instrument developed in this work is comparable to others instruments in operation from others research groups, making our results reliable. / Nesse trabalho, inicialmente as técnicas de radioluminescência (RL) e termolumi- nescência (TL) são apresentadas. A radioluminescência é a luminescência imediata emitida por um material quando exposto à radiaçao ionizante. A termoluminescência é a luminescência emitida por um material previamente exposto à radiação quando este é aquecido. Conceitos de bandas de energia, defeitos em cristais e os diferentes processos de ionização que ocorrem na matéria quando exposta à radiação ionizante são brevemente discutidos a fim de apresentar os mecanismos envolvidos na RL e TL. A utilização das técnicas na caracterização de materiais e na dosimetria é reportada, justificando a importância do instrumento desenvolvido. As partes mecânicas/estruturais e uma descrição de cada componente do instrumento são descritos. O algoritmo implementado para controle do instrumento e aquisição de dados é também descrito. O desenvolvimento do instrumento possibilitou a geração de rampas de temperatura com uma boa performance, atingindo até 500 °C com variações de até 2 °C ao utilizar taxas de aquecimento entre 0.5 °C/s e 5 °C/s. Calibrações do espectrômetro óptico utilizado na aquisição da luminescência e do sistema de irradiação foram executadas. Por fim, testes de aquisição de espectros de RL e TL foram realizados. Os testes de RL foram realizados utilizando vários materiais cujos espectros de emissão são bem conhecidos pela literatura, a saber, óxido de alumínio dopado com carbono Al2O3:C , oxisulfeto de gadolínio dopado com térbio Gd2O2S:Tb , óxido de ítrio dopado com európio Y2O3:Eu e borato de cálcio dopado com disprósio CaB6O10:Dy. Para o teste dos espectros de TL, o Al2O3:C foi utilizado. Os resultados dos espectros de RL e TL mostraram concordância com a literatura, indicando que o instrumento desenvolvido é comparável a outros instrumentos em operação de outros grupos, tornando os nossos resultados confiáveis.

O interesse científico em se conhecer os efeitos provocados pelo uso da radiação ionizante nos sistemas biológicos, fez com que a área da dosimetria merecesse uma atenção especial na busca de sensores que pudessem traduzir respostas equivalentes às dos tecidos humanos. O presente trabalho mostra a caracterização preliminar e a aplicação de um novo dosímetro químico (FXGA), derivado do FXG, que se diferencia do anterior pela substituição da gelatina de pele de porco \"300 Bloom\" por uma nacional. As leituras de dose absorvida por esse dosímetro são baseadas na absorção ótica e para tal foi desenvolvido um protótipo portátil (RADIARE III), que se mostrou prático e acessível economicamente em relação a um espectrofotômetro. A partir das medidas realizadas pode-se inferir que o dosímetro FXGA possui comportamento linear com a dose absorvida no intervalo de 0,5 à 35 Gy para fótons do 60Co, e de 1 à 7 Gy para elétrons com energias de 5, 8 e 10 MeV. Também a dependência energética para fótons e elétrons foram obtidas e seus comportamentos são coerentes com o esperado. Aplicações na radioterapia foram obtidas, como: perfil, fator de campo e percentual de dose profunda para fótons do 60Co. Dos resultados obtidos da caracterização para fótons e elétrons, bem como dos parâmetros físicos para o equipamento 60Co, o sistema dosimétrico \"gel FXGA + protótipo RADIARE III\" mostrou-se promissor para ser utilizado no controle de qualidade de um serviço de radioterapia. / Researchs with radiation dosimeters look for materials that presents similar response to radiation as biological systems. This work presents preliminar characterization and radiotherapy application from a new chemical dosimeter (FXGA), derived from the FXG with a difference due to the gelatin used (pork skin \"300 Bloom\" for FXG and national gelatin for FXGA). The FXGA absorbed dose reading are based on the optic absorption, and for this reason a reader (RADIARE III) was developed, which is portable and economically accessible when compared with an spectrophotometer. From the measurements done, it can be inferred that FXGA dosimeter possess linear response with the absorbed dose from 0.5 up to 35 Gy for 60Co photons and from up 1 up to 7 Gy for 5, 8 and 10 MeV. The energy dependence for photons and electrons were obtained and their response are coherent those expected. FXGA radiotherapy applications had been done as field factor, profile and percentage depth dose for 60Co photons. From the characterization results for photons and electrons, as well from physical parameters for the 60Co , one can figure out that the dosimetric system \"FXGA gel + RADIARE III reader\" can be an attractive tool for the quality control in a radiotherapy service.