Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” – UnespFaculdade de Medicina de Botucatu – FMB

Departamento de Dermatologia

Relatório de Aulas Práticas

Relatório apresentado ao Prof. Dr. Marco Antônio R. Fernandes como parte dos critérios de avaliação da disciplina “Laboratório em Radioterapia” oferecida ao curso de graduação em Física Médica do Instituto de Biociências de Botucatu.

Paulo Roberto da Fonseca FilhoRafael Gregório Mendes

Botucatu, dezembro de 2006.

1

Sumário

1. Visita de reconhecimento do Serviço.................................................................................62. Apresentação do sistema de planejamento e Confecção de blocos de proteção.................63. Dosimetria do 60Co..............................................................................................................6

3.1. Objetivo.......................................................................................................................63.2. Materiais.....................................................................................................................63.3. Metodologia................................................................................................................73.4. Resultados...................................................................................................................73.5. Discussão..................................................................................................................103.6. Conclusão..................................................................................................................11

4. Dosimetria do Acelerador Linear......................................................................................114.1. Objetivo.....................................................................................................................114.2. Materiais...................................................................................................................114.3. Metodologia..............................................................................................................114.4. Resultados.................................................................................................................124.5. Discussão..................................................................................................................144.6. Conclusão..................................................................................................................15

5. Determinação dos fatores filtro e bandeja........................................................................155.1. Objetivo.....................................................................................................................155.2. Materiais...................................................................................................................155.3. Metodologia..............................................................................................................155.4. Resultados.................................................................................................................165.5. Discussão..................................................................................................................175.6. Conclusão..................................................................................................................17

6. Controle de qualidade em radioterapia.............................................................................176.1. Objetivo.....................................................................................................................176.2. Metodologia..............................................................................................................186.3. Resultados.................................................................................................................186.4. Conclusão..................................................................................................................19

7. Planejamento de irradiação de pelve.................................................................................207.1. Objetivo.....................................................................................................................207.2. Materiais...................................................................................................................207.3. Metodologia..............................................................................................................20

8. Betaterapia........................................................................................................................228.1. Objetivo.....................................................................................................................228.2. Materiais...................................................................................................................228.3. Metodologia..............................................................................................................238.4. Resultados.................................................................................................................238.5. Discussão..................................................................................................................268.6. Conclusão..................................................................................................................26

9. Levantamento radiométrico e radiação de fuga do cabeçote para 60Co............................269.1. Objetivo.....................................................................................................................269.2. Materiais...................................................................................................................269.3. Metodologia..............................................................................................................269.4. Resultados.................................................................................................................289.5. Discussão..................................................................................................................299.6. Conclusão..................................................................................................................29

2

10. Planejamento de irradiação de próstata.........................................................................3010.1. Objetivo.................................................................................................................3010.2. Materiais...............................................................................................................3010.3. Metodologia..........................................................................................................30

Lista de tabelas

Tabela 1: Variação das leituras (nC/min) com o campo para Unidade de Cobalto-60 com DFS = 80 cm a 5 cm de profundidade e tensão de -302 V no eletrômetro.........................................7

Tabela 2: Variação das leituras (nC/min) com a profundidade para Unidade de Cobalto-60 com DFS = 80 cm campo 10x10 cm2 e tensão de -302 V no eletrômetro..................................8

Tabela 3: Variação das leituras (nC/min) com a DFS para Unidade de Cobalto-60 com profundidade de 5 cm, campo 10x10 cm2 e tensão de -302 V no eletrômetro...........................8

Tabela 4: Variação das leituras (nC/min) com a tensão no eletrômetro para Unidade de Cobalto-60 com DFS = 80 cm, campo 10x10 cm2 e profundidade de 5 cm...............................8

Tabela 5: Variação das leituras (nC/min) e da dose no cobalto com o tamanho do campo para DFS=100 cm, profundidade de 10 cm e tensão no eletrômetro de -302 V.................................9

Tabela 6: Variação das leituras (nC/min) e da dose no cobalto com a profundidade para DFS=100 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V.........................................9

Tabela 7: Variação das leituras (nC/min) e da dose no cobalto com a DFS para profundidade de 10 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V................................................9

Tabela 8: Variação das leituras (nC/100 UM) com a profundidade no acelerador linear para 6 e 10 MV com DFS= 100 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V...............12

Tabela 9: Variação das leituras (nC/100 UM) com a profundidade no acelerador linear para 6 e 10 MV com DFS= 80 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V.................12

Tabela 10: Variação da dose (cGy) com a profundidade no acelerador linear para 6 e 10 MV com DFS= 100 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V..............................14

Tabela 11: Variação das leituras para dosimetria de feixe de elétrons com 9 MeV.................14

Tabela 12: Variação das leituras com o tipo de bandeja e o ângulo do colimador na unidade de cobalto com profundidade de 5 cm, DFS= 80 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V...................................................................................................................................16

Tabela 13: Valores do fator bandeja calculados para unidade de cobalto................................16

Tabela 14: Variação das leituras com o ângulo do filtro na unidade de cobalto com profundidade de 5 cm, DFS= 80 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V.. .17

Tabela 15: Valor do fator filtro em função do ângulo calculados para unidade de cobalto.....17

3

Tabela 16: Itens de segurança e proteção checados no serviço durante teste de controle de qualidade...................................................................................................................................19

Tabela 17: Valores de taxa de exposição para o levantamento radiométrico de fontes de betaterapia.................................................................................................................................24

Tabela 18: Valores de densidade ótica registrados para diferentes doses e tempos de exposição...................................................................................................................................24

Tabela 19: Medidas de taxa de exposição e taxa de dose nos pontos de interesse para levantamento radiométrico da sala de cobaltoterapia...............................................................28

Tabela 20: Medidas de taxa de exposição (R/h) com diferentes aparelhos nos pontos de interesse para radiação de fuga.................................................................................................28

Tabela 21: Medidas de taxa de dose equivalente anual nos pontos de interesse para levantamento radiométrico da sala de cobaltoterapia e comparação com valores obtidos em dosimetria anterior no Serviço..................................................................................................29

Lista de figuras

Figura 1: Arranjo experimental para dosimetria.........................................................................7

Figura 2: Variação das leituras e da dose no cobalto com o tamanho do campo para DFS=100 cm, profundidade de 10 cm e tensão no eletrômetro de -302 V...............................................10

Figura 3: Variação das leituras e da dose no cobalto com a profundidade para DFS=100 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V..............................................................10

Figura 4: Variação das leituras e da dose no cobalto com a DFS para profundidade de 10 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V...............................................................10

Figura 5: Esquema para dosimetria com feixe de elétrons.......................................................12

Figura 6: Arranjo experimental para determinação dos fatores filtro ou bandeja....................16

Figura 7: Esquema experimental para realização dos testes de alinhamento e coincidência**....................................................................................................................................................18

Figura 8: posicionamento do paciente para caso de tumor de colo de útero............................21

Figura 9: A) convenção de coordenadas; Limites de topográficos convencionais para tratamento de colo de útero com quatro campos B) vista lateral; C) vista anterior;.................21

Figura 10: Tipos de aplicadores em betaterapia.......................................................................22

Figura 11: Recipientes de armazenamento de fontes de betaterapia. A) Fonte de Araçatuba; B) Fonte de Botucatu.....................................................................................................................22

4

Figura 12: Esquema de exposição do filme..............................................................................23

Figura 13: Variação da densidade ótica com a dose.................................................................25

Figura 14: Variação da densidade ótica com o tempo para a fonte de betaterapia de Araçatuba....................................................................................................................................................25

Figura 15: Representação esquemática da sala de teleterapia com 60Co ressaltando áreas restritas, controladas e livres.....................................................................................................27

Figura 16: pontos de interesse para radiação de fuga do cabeçote. A) vista lateral; B) vista superior.....................................................................................................................................27

5

1. Visita de reconhecimento do Serviço

O reconhecimento do serviço foi realizado com a apresentação dos equipamentos de planejamento e terapia do Serviço, bem como seus acessórios, ou seja, numa primeira parte os alunos foram até a sala de teleterapia com 60Co (conhecendo alguns comandos do console e acessórios como filtros, bandejas e materiais atenuadores). A segunda parte deu-se na sala de teleterapia com Acelerador Linear onde foram apresentados aos mesmos acessórios descritos anteriormente além de aplicadores para terapia com elétrons. Tiveram também noções básicas de manipulação do equipamento (seus graus de liberdade e cuidados técnicos durante experiemtação ou terapia).

2. Apresentação do sistema de planejamento e Confecção de blocos de proteção

Nessa aula prática, os alunos foram apresentados ao sistema de planejamento e gerenciamento do acelerador linear e conheceram o sistema de confecção dos blocos de proteção e máscaras de imobilização para terapia.

Primeiramente os alunos foram acompanhados até a sala de confecção de máscaras e blocos onde tomaram conhecimento do protocolo de confecção, que é baseado na radiografia obtida na simulação (portal corrigido para a magnificação da imagem). Em seguida o bloco de isopor cortado com os contornos da área que se deseja proteger é preenchida com uma liga de aloi (bismuto, estanho, chumbo e cádmio) de forma a proteger órgãos de risco durante o tratamento.

Em seguida, em grupos de três ou quatro pessoas, foram à sala de simulação onde foram orientados sobre o preenchimento da ficha de tratamento do paciente, os protocolos de simulação (posicionamento e obtenção do portal) e uso de acessórios de posicionamento.

Também foi possível acompanhar o planejamento de um caso qualquer na sala da física. Nesta parte da aula os alunos puderam conhecer os recursos computacionais para cálculo de dose, composição de feixes e colimação do feixe (para acelerador linear).

3. Dosimetria do 60Co

3.1. Objetivo

Medir a exposição na água para diferentes campos, profundidades e distâncias fonte-superfície na fonte de cobalto, a fim de obter medidas de dose nestas condições e relaciona-las para encontrar a PDP para uso na rotina clínica.

3.2. Materiais

Para realizar tais medidas foram utilizados os seguintes equipamentos / materiais: Câmara de ionização Fantoma de água Termômetro Barômetro Eletrômetro Trena Folhas de papel Unidade de Cobalto GE Alcyon II

6

3.3. Metodologia

Utilizando o fantoma preenchido com água até um nível razoável, posicionou-se a mesa para obter a distância fonte-superfície desejada. Em seguida a câmara de ionização foi posicionada numa dada profundidade e o campo na superfície foi ajustado para cada situação com auxílio de folhas de papel na superfície da água, conforme Figura 1. Foram realizadas três medidas e os valores registrados para análise posterior.

Em seguida fixou-se o tamanho de campo na superfície em 10x10 cm2 e variou-se a distância fonte-superfície para novos ensaios.

Figura 1: Arranjo experimental para dosimetria.

3.4. Resultados

Os valores medidos durante um minuto são apresentados na Tabela 1 para variação de campo, na Tabela 2 para variação de profundidade, na Tabela 3 para variação de DFS e na Tabela 4 para variação de tensão no eletrômetro.

Tabela 1: Variação das leituras (nC/min) com o campo para Unidade de Cobalto-60 com DFS = 80 cm a 5 cm de profundidade e tensão de -302 V no eletrômetro.

Medida Campo (cm x cm)5x5 10x10 15x15 20x20 25x25

1 3,55 3,95 4,22 4,42 4,552 3,56 3,94 4,22 4,42 4,553 3,56 3,94 4,22 4,42 4,56

Média 3,56 3,94 4,22 4,42 4,55

7

Tabela 2: Variação das leituras (nC/min) com a profundidade para Unidade de Cobalto-60 com DFS = 80 cm campo 10x10 cm2 e tensão de -302 V no eletrômetro.

Medida Profundidade (cm)0 0,5 2,5 5 10

1 3,75 4,81 4,60 3,96 2,852 3,74 4,79 4,58 3,96 2,853 3,74 4,79 4,59 3,96 2,85

Média 3,74 4,80 4,59 3,96 2,85

Tabela 3: Variação das leituras (nC/min) com a DFS para Unidade de Cobalto-60 com profundidade de 5 cm, campo 10x10 cm2 e tensão de -302 V no eletrômetro.

Medida DFS (cm)65 70 80 88

1 6,06 5,19 3,97 3,272 6,06 5,15 3,96 3,273 6,06 5,19 3,96 3,26

Média 6,06 5,18 3,96 3,27

Tabela 4: Variação das leituras (nC/min) com a tensão no eletrômetro para Unidade de Cobalto-60 com DFS = 80 cm, campo 10x10 cm2 e profundidade de 5 cm.

Medida Tensão (V)-151 -302 151 302

1 3,96 3,96 -3,96 -3,962 3,96 3,96 -3,96 -3,963 3,96 3,96 -3,96 -3,96

Média 3,96 3,96 -3,96 -3,96

Sabendo que

1

em que : 2

34

5

6

7

8

8

Os valores registrados durante o experimento foram para pressão foi de 686,5 mmHg com temperatura em torno de 23,5 ºC. Desse modo:

Com os parâmetros de correção determinados, pode-se calcular o valor de Dw(Zmax) pelas equações abaixo:

9

os resultados encontrados são apresentado na Tabela 5 para variação no tamanho do campo, na Tabela 6 para variação na profundidade de leitura e na Tabela 7 para variação na DFS.

Tabela 5: Variação das leituras (nC/min) e da dose no cobalto com o tamanho do campo para DFS=100 cm, profundidade de 10 cm e tensão no eletrômetro de -302 V.

Campo (cm x cm)5x5 10x10 15x15 20x20 25x25

Ml (nC/min) 3,56 3,94 4,22 4,42 4,55Dw,Zref (cGy) 195 216 231 242 249Dw,Zmax (cGy) 248 274 294 307 316

Tabela 6: Variação das leituras (nC/min) e da dose no cobalto com a profundidade para DFS=100 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V.

Profundidade (cm)0 0,5 2,5 5 10

Ml (nC/min) 3,74 4,80 4,59 3,96 2,85Dw,Zref (cGy) 205 263 252 217 156Dw,Zmax (cGy) 260 334 319 275 198

Tabela 7: Variação das leituras (nC/min) e da dose no cobalto com a DFS para profundidade de 10 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V.

. DFS (cm)65 70 80 88

Ml (nC/min) 6,06 5,18 3,96 3,27Dw,Zref (cGy) 332 284 217 179Dw,Zmax (cGy) 422 360 275 227

9

Figura 2: Variação das leituras e da dose no cobalto com o tamanho do campo para DFS=100 cm, profundidade de 10 cm e tensão no eletrômetro de -302 V.

Figura 3: Variação das leituras e da dose no cobalto com a profundidade para DFS=100 cm, campo 10x10 cm2

e tensão no eletrômetro de -302 V.

Figura 4: Variação das leituras e da dose no cobalto com a DFS para profundidade de 10 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V.

3.5. Discussão

10

Como era esperada, a dose aumenta com o tamanho do campo (Figura 2) com comportamento próximo a uma exponencial. Na (Figura 3) fica evidente a existência de uma região de build-up com decaimento da dose conforme a profundidade aumenta. Já na (Figura4) a dose diminui com comportamento evidente da atenuação pelo inverso do quadrado da distância.

3.6. Conclusão

Com isso vê-se a coincidência entre as previsões teóricas e os resultados práticos obtidos. Essa coerência permite então que os valores registrados possam ser empregados com segurança na rotina clínica do Serviço.

4. Dosimetria do Acelerador Linear

4.1. Objetivo

Medir a exposição na água para campos 10x10 cm2 com diferentes energias, profundidades e distâncias fonte-superfície no acelerador linear, a fim de obter medidas de dose nestas condições e relacioná-las para encontrar a PDP para uso na rotina clínica.

4.2. Materiais

Câmara de ionização Fantoma de água Termômetro Barômetro Eletrômetro Trena Folhas de papel Aparelho Varian Clinac 2100C

4.3. Metodologia

Utilizando o fantoma preenchido com água até um nível razoável, posicionou-se a mesa para obter a distância fonte-superfície desejada posicionando a câmara de ionização numa dada profundidade e o campo na superfície foi ajustado para 10x10 cm2 com auxílio de folhas de papel na superfície da água, conforme Figura 1. Em seguida, foi selecionada a energia desejada (6 ou 10 MV) sendo realizadas três medidas para cada situação e os valores registrados para análise posterior.

Na etapa seguinte, foi feita a dosimetria para um feixe de elétrons de 9 MeV com aplicador de 15x15 cm2 e DFS=100cm à profundidade de 2,9 cm, conforme esquema experimental da Figura 5.

11

Figura 5: Esquema para dosimetria com feixe de elétrons.

4.4. Resultados

Os resultados obtidos na dosimetria do acelerador linear são exibidos na Tabela 8 e na Tabela 9.

Tabela 8: Variação das leituras (nC/100 UM) com a profundidade no acelerador linear para 6 e 10 MV com DFS= 100 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V.

Profundidade 10 cm 20 cmEnergia 6 MV 10 MV 6 MV 10 MV

1 12,37 13,75 7,10 8,662 12,37 13,75 7,10 8,663 12,38 13,75 - -4 12,36 13,75 - -5 12,37 13,75 - -

Média 12,37 13,75 7,10 8,66

Tabela 9: Variação das leituras (nC/100 UM) com a profundidade no acelerador linear para 6 e 10 MV com DFS= 80 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V.

Profundidade 10 cm 20 cmEnergia 6 MV 10 MV 6 MV 10 MV

1 14,82 16,53 9,92 12,212 14,81 16,53 9,92 12,22

Média 14,82 16,53 9,92 12,22

12

Da equação 1, tem-se que:

10

em que : 11

12

13

14

15

16

17

18

19

Os valores registrados durante o experimento foram para pressão foi de 686,5 mmHg com temperatura em torno de 22 ºC. Desse modo:

como não foram registrados os valores de a0, a1, a2, M+ e M-, para fins meramente ilustrativos, serão considerados os valores encontrados na dosimetria do cobalto:

Com os parâmetros de correção determinados, pode-se calcular o valor de Dw(Zmax) para fótons de 6 MV (equação 20) e para fótons de 10 MV (equação 21):

20

13

21

Tabela 10: Variação da dose (cGy) com a profundidade no acelerador linear para 6 e 10 MV com DFS= 100 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V.

Profundidade 10 cm 20 cmEnergia 6 MV 10 MV 6 MV 10 MVDw,Zref,Q (cGy) 67,08 73,90 38,50 46,55

DwZmax,Q (cGy) 99,88 99,89 57,32 62,91

Na dosimetria de elétrons foi realizada somente uma medida e os valores obtidos são apresentados na Tabela 11:

Tabela 11: Variação das leituras para dosimetria de feixe de elétrons com 9 MeV Medida Valor (nC/100 UM)

1 22,372 22,373 22,374 22,375 22,37

Média 22,37

Com os parâmetros de correção para elétrons determinados, pode-se calcular o valor de Dw(Zmax) para elétrons de 9 MeV (equação 22):

22

4.5. Discussão

Considerando que o fator calibração (análogo ao rendimento de equipamentos de cobalto) do acelerador linear estava calibrado para fornecer 1 Gy a cada unidade monitora aplicada ao paciente, os valores medidos nos pontos de dose máxima (0,99 Gy / UM) correspondem com o previsto de 1 Gy/UM, a menos de arredondamentos e truncamentos de cálculo.

Observa-se também que os valores de dose quando medidos a 20 cm de profundidade mantêm a mesma proporção entre si para cada energia avaliada. Vale lembrar que a dose para fótons mais energéticos continua maior para pontos mais profundos, já que estes possuem menor probabilidade de interação e, consequentemente, são menos atenuados ao penetrarem o tecido biológico (ou fantoma).

Quanto à dosimetria de elétrons, não foram realizadas medidas em outras circunstâncias para comparação.

14

4.6. Conclusão

Com isso vê-se a coincidência entre as previsões teóricas e os resultados práticos obtidos para cada uma das energias avaliadas. Essa coerência permite que os valores registrados possam ser empregados com segurança na rotina clínica do Serviço e evidenciam a adequação do equipamento.

5. Determinação dos fatores filtro e bandeja

5.1. Objetivo

Determinação do fator bandeja e fator filtro para o sistema de teleterapia com 60Co.

5.2. Materiais

Câmara de ionização Fantoma de água Termômetro Barômetro Eletrômetro Trena Folhas de papel Filtro Alcyon 10x15 n.º12 =60º Bandejas (furada, lisa e riscada) Unidade de Cobalto GE Alcyon II

5.3. Metodologia

Utilizando o fantoma preenchido com água até um nível razoável, posicionou-se a mesa de maneira que a distância fonte-superfície correspondesse a 80 cm. Em seguida a câmara de ionização foi posicionada na profundidade de referência (Z ref=5cm) e o campo na superfície foi ajustado para 10 x 10 cm2 com auxílio de folhas de papel na superfície da água. Para determinação do fator filtro e do fator bandeja, posicionou-se cada um desses acessórios em aparato próprio de maneira que o material atenuador fosse atingido antes da câmara de ionização. Os valores registrados correspondem ao valor médio obtido para quatro diferentes ângulos do colimador: 0º, 90º, 180º e 270º. O arranjo experimental pode ser observado na Figura 6.

O valor do fator filtro foi encontrado através da equação 23, em que L0 é a média das leituras sem bandeja e L é a média das leituras para a bandeja utilizada.

23

O valor do fator bandeja foi encontrado através da equação 24, análoga à equação 23.

24

15

Figura 6: Arranjo experimental para determinação dos fatores filtro ou bandeja.

5.4. Resultados

Tabela 12: Variação das leituras com o tipo de bandeja e o ângulo do colimador na unidade de cobalto com profundidade de 5 cm, DFS= 80 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V.

Bandeja Lisa Furada RiscadaÂngulo colimador

0º 90º 180º 270º 0º 90º 180º 270º 0º 90º 180º 270º

1 3,74 3,74 3,74 3,74 3,87 3,87 3,87 3,87 3,75 3,75 3,75 3,752 3,74 3,74 3,74 3,74 3,87 3,87 3,87 3,87 3,75 3,75 3,74 3,753 3,74 3,74 3,74 3,74 3,87 3,87 3,87 3,87 3,75 3,75 3,75 3,75

Média 3,74 3,74 3,74 3,74 3,87 3,87 3,87 3,87 3,75 3,75 3,75 3,75

Tabela 13: Valores do fator bandeja calculados para unidade de cobalto.Bandeja Fator Bandeja

Lisa 0,960Furada 0,993Riscada 0,962

16

Tabela 14: Variação das leituras com o ângulo do filtro na unidade de cobalto com profundidade de 5 cm, DFS= 80 cm, campo 10x10 cm2 e tensão no eletrômetro de -302 V.

Ângulo colimador0º 90º 180º 270º

1 1,56 1,56 1,56 1,542 1,56 1,56 1,56 1,543 1,56 1,56 1,56 1,54

Média 1,56 1,56 1,56 1,54

Tabela 15: Valor do fator filtro em função do ângulo calculados para unidade de cobalto.Ângulo colimador Fator Filtro

0º 0,40090º 0,400180º 0,400270º 0,395

5.5. Discussão

Para o fator bandeja, nota-se que a bandeja lisa, por ser homogênea (sem furos ou sulcos) possui maior quantidade de material atenuador e, portanto, menor fator. Partindo dessa linha de raciocínio, nota-se então o valor intermediário para a bandeja riscada e o maior valor para a bandeja furada. Todavia, se existissem bandejas com furos ou sulcos de tamanho ou número diferentes, notar-se-ia que o fator bandeja aumenta com a área sem material atenuador (sulcos ou furos repletos de ar) e com o número deles. Não foi possível comparar o efeito da espessura da bandeja por ser padrão a espessura utilizada nem observar casos de assimetria da bandeja.

Quanto o fator filtro, nota-se que ocorrem menores valores quando a região mais espessa do filtro (tipo cunha) se aproxima da região central do feixe (conforme se mediu em 270º, lembrando que o aparato de posicionamento do filtro gira em conjunto com o colimador). Dessa maneira, maiores valores seriam medidos quando a região menos espessa do filtro estivesse próxima à região central. Para esse caso, todavia, o grupo entende que instrumentação mais sensível é necessária para observar essa variação, ou seja, essa variação pode até ser desprezada utilizando um valor médio para aspectos práticos uma vez que o desvio padrão fica em apenas 0,0025.

5.6. Conclusão

A influência de acessórios como bandejas ou filtros no cálculo de dose é relevante, com destaque para fator filtro (que possui maior atenuação). Para cada acessório é necessário empregar seu fator específico, embora o ângulo de rotação desses acessórios é desprezível para medidas realizadas no centro do feixe (conforme resultados acima).

6. Controle de qualidade em radioterapia

6.1. Objetivo

Avaliar a qualidade e a funcionalidade de equipamentos de segurança e proteção, além de testes de coincidência de campos e alinhamento de feixe no Serviço de Radioterapia do HCFMB / Unesp.

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6.2. Metodologia

Para desenvolver o teste, os alunos receberam uma lista de itens de segurança e proteção existentes no serviço e, dessa lista, cada tópico foi checado individualmente. Nos testes de coincidência de campo e alinhamento de feixe foi utilizado um aparato específico que permitia verificar o alinhamento dos lasers e, aproveitando o alinhamento, conferir a coincidência de campo de radiação com o campo luminoso expondo um filme radiográfico, conforme Figura 7.

Figura 7: Esquema experimental para realização dos testes de alinhamento e coincidência**.

6.3. Resultados

Os resultados obtidos são resumidos abaixo, na Tabela 16.

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Tabela 16: Itens de segurança e proteção checados no serviço durante teste de controle de qualidade

Item AvaliaçãoPositiva Negativa

Luzes do console XLuzes de porta XParada de emergência da porta XParada de emergência no botão pausa XParada do relógio e recolhimento da fonte XBotões de emergência X

Console XParede externa XComando de mão XParede interna da sala X

Intercomunicador XTV XAlinhamento dos lasers** XTamanho de campo ** XCondições gerais do aparelho XCoincidência de campo luminoso com campo de radiação**

Não Testado*

Calibração Não TestadoMovimentos da mesa XMovimentos do colimador XMovimentos do gantry XIndicação do ângulo do colimador XIndicação do ângulo do gantry XSimetria e planura Não TestadoIsocentro mecânico do gantry XIsocentro mecânico do colimador XIsocentro mecânico da mesa XDFS X

* testado pela turma B** requerem medidas mais sofisticadas e utilizam o mesmo dispositivo;

O resultado encontrado pela turma B para os testes de coincidência de campo luminoso e campo de radiação indica pequena discordância entre eles, que pode ser devida ao tempo de uso do equipamento e também seu “abandono” por estar em desativação.

6.4. Conclusão

Os resultados indicam que a sala e o equipamento possuem itens de segurança e proteção adequados e funcionantes, embora fosse necessário corrigir a coincidência de campo caso o aparelho estivesse em operação.

7. Planejamento de irradiação de pelve

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7.1. Objetivo

Conhecer e testar o protocolo de planejamento de irradiação de pelve com quatro campos.

7.2. Materiais

Régua Espessômetro Sistema computacional de planejamento bidimensional em radioterapia Papel milimetrado (material flexível para retirar contorno do paciente) (simulador)

7.3. Metodologia

Tomado um voluntário dentre os alunos, o mesmo foi posicionado sobre a mesa para tratamento de tumor de colo de útero com quatro campos usando fótons de 10 MV no acelerador linear (distância fonte-superfíce 100 cm).

Primeiramente o gantry foi posicionado a 90º, a mesa foi deslocada para distância de tratamento (localizando o tumor com auxílio da escopia em casos reais) e o campo ajustado de modo a cobrir toda a lesão. Estando correta a posição do feixe, é tatuado na pele do paciente o “campo de entrada na pele” com tinta.

Anotadas as dimensões do voluntário (distâncias antero-posterior = 19 cm e látero-lateral = 30 cm) seu contorno foi transferido para o papel milimetrado para posterior análise. Como não é permitido irradiar para fins de demonstração ou didáticos, estimou-se a localização do tumor e foi aberto um campo de 15x15 cm2 para os campos antero-posteriores e um campo de 7x15 cm2 para campos laterais. Todos os campos possuíam mesmo peso e a localização do tumor possibilitou planejamento de todos os campos sem filtro ou bandeja. No sistema de planejamento computacional foi digitalizado o contorno do voluntário e registrados os pontos de entrada do feixe para obter as curvas de isodose. A posição dos campos está ilustrada na Figura 8 e na Figura 9.

Vale lembrar que em nenhuma situação o voluntário foi exposto a radiação, de modo a assegurar o cumprimento da legislação vigente [1].

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Figura 8: posicionamento do paciente para caso de tumor de colo de útero

A)

B) lateral

C) anteriorFigura 9: A) convenção de coordenadas; Limites de topográficos convencionais para tratamento de colo de útero com quatro campos B) vista lateral; C) vista anterior;

O resultado dessa aula prática não pode ser apresentado porque não foi preenchida uma ficha do paciente nem existia material impresso das curvas de isodose encontradas, embora o resultado prático, ou seja, o aprendizado foi bem aproveitado no que tange a medidas de contorno e espessura do paciente, posicionamento e construção de curvas de isodose por meio do sistema de planejamento.

8. Betaterapia

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8.1. Objetivo

Fazer o levantamento radiométrico das fontes e seus recipientes de armazenamento e levantar as curvas de densidade ótica versus tempo para cada fonte.

8.2. Materiais Filmes radiográficos Fontes (dermatológicas e oftálmica, vide Figura 10 e Figura 15). Densitômetro Contador Gieiger-Müller Victoreen 290 modelo 493-50 Câmara de ionização Victoreen 450P

Figura 10: Tipos de aplicadores em betaterapia

A) B)

Figura 11: Recipientes de armazenamento de fontes de betaterapia. A) Fonte de Araçatuba; B) Fonte de Botucatu.

8.3. Metodologia

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Para levantamento radiométrico foram definidos os pontos de interesse em cada uma das fontes e seus recipientes, sendo as leituras realizadas com contador Gieiger-Müller e câmara de ionização. Os resultados são apresentados na Tabela 19. Na obtenção das curvas de densidade ótica (DO) versus tempo, as fontes eram encostadas em um filme radiográfico comum, devidamente protegido da luz por envelope de papel, num intervalo de tempo, sendo a dose proporcional à DO. A primeira placa é do tipo dermatológica de 2x1 cm2 de área e a segunda é uma fonte oftálmica de 1 cm de diâmetro. No filme foram feitas dezesseis exposições para cada fonte (oito para cada fonte, conforme Figura 12).

Para a fonte dermatológica de Araçatuba era desejado obter o rendimento da fonte naquela data utilizando apenas a exposição do filme para tanto. ................................

Figura 12: Esquema de exposição do filme.

8.4. Resultados

O rendimento das fontes era de 142,25 cGy/min para a placa dermatológica e de 159,07 cGy/min para a placa oftálmica, ambos em 29/09/2006.

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Tabela 17: Valores de taxa de exposição para o levantamento radiométrico de fontes de betaterapia.

Fonte Ponto deinteresse

Taxa de Exposição (mR/h) Taxa de Dose (cGy/h)Geiger-Müller Câmara ionização Geiger-Müller Câmara ionização

Dermatológica Unesp

Na placa 50 700 0,5 7Ao lado 1 0,3 0,01 0,003Em cima 20 1,6 0,2 0,016Embaixo 2 - 0,02 -

Dermatológica Araçatuba

Na placa - 1900 - 1,9Lado direito 3 2,00 0,03 0,02Lado esquerdo 6 2,00 0,06 0,02Em cima 6 4,00 0,06 0,04Embaixo 6 1,25 0,06 0,0125Frente 5 2,50 0,05 0,025Atrás 4 1,80 0,04 0,018

Oftálmica Unesp Na placa 20 260 0,20 2,6Ao lado 0,25 0,25 0,0025 0,0025Em cima 20 1,20 0,20 0,012Embaixo 0,2 0,15 0,002 0,0015

Tabela 18: Valores de densidade ótica registrados para diferentes doses e tempos de exposição.

Aplicador dermatológico Aplicador Oftálmico Aplicador AraçatubaTempo (s) Dose (cGy) D.O. Tempo (s) Dose (cGy) D.O. Tempo (s) Dose (cGy) D.O.

10,55 25 2,54 9,430 25 2,41 1 2,3021,09 50 2,61 18,87 50 2,60 2 2,6431,64 75 2,63 28,30 75 2,66 3 2,6642,20 100 2,64 37,70 100 2,66 4 2,6752,80 125 2,64 47,15 125 2,68 5 2,6763,30 150 2,65 56,50 150 2,67 6 2,6773,80 175 2,66 66,00 175 2,69 7 2,6684,36 200 2,67 75,40 200 2,70 8 2,67

9 2,6710 2,6411 2,6712 2,67

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Figura 13: Variação da densidade ótica com a dose.

Figura 14: Variação da densidade ótica com o tempo para a fonte de betaterapia de Araçatuba.

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8.5. Discussão

Observando o perfil das curvas apresentadas na Figura 13 nota-se que a densidade ótica aumenta exponencialmente com a dose aplicada no filme. A intensidade dessa variação é proporcional à taxa de dose e, consequentemente, ao rendimento (maior rendimento implica em maior intensidade da curva).

Vê-se pela figura 14 que a fonte de Araçatuba possui rendimento muito maior do que as fontes do Serviço de Radioterapia da Unesp, uma vez que ela saturou o filme num intervalo de tempo muito menor do que as outras fontes em questão.

8.6. Conclusão

Pode-se concluir que o método de dosimetria via filme radiográfico é uma técnica rápida e barata, todavia sua precisão e exatidão ficam comprometidas com as condições de processamento do filme e com as características intrínsecas do mesmo (gradiente médio e velocidade, principalmente).

9. Levantamento radiométrico e radiação de fuga do cabeçote para 60Co

9.1. Objetivo

Verificar a correta construção das barreiras para fins de radioproteção.

9.2. Materiais

Contador Gieiger-Müller Victoreen 290 modelo 493-50 Câmara de ionização Victoreen 450P Unidade de Cobalto GE Alcyon II

9.3. Metodologia

Tendo recebido uma lista de pontos de interesse para medidas de exposição (e conseqüentemente da Dose), os alunos mediram esses valores para quatro ângulos diferentes do gantry (0º, 90º, 180º e 270º) para cada um dos pontos destacados na Figura 15, cujos resultados são apresentados na Tabela 19.

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Figura 15: Representação esquemática da sala de teleterapia com 60Co ressaltando áreas restritas, controladas e livres.

Para medida de radiação de fuga do cabeçote, foram definidos 14 pontos de interesse ao redor do cabeçote nos quais os valores da taxa de dose foram coletados a aproximadamente 1 m de distância. Os valores encontrados são apresentados na Tabela 20.

A) B)

Figura 16: pontos de interesse para radiação de fuga do cabeçote. A) vista lateral; B) vista superior

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9.4. Resultados

Tabela 19: Medidas de taxa de exposição e taxa de dose nos pontos de interesse para levantamento radiométrico da sala de cobaltoterapia.

Ângulo do gantrymR/h mSv/ano

0º 90º 180º 270º 0º 90º 180º 270º1. Área de comando 0,03 0,02 0,15 0,01 0,9 0,6 4,5 0,32. Área de comando 0,01 0,02 0,085 0,01 0,3 0,6 2,55 0,33. Área de comando 0,02 0,03 0,07 0,021 0,6 0,9 2,1 0,634. Orifício para dosímetro 0,05 0,04 0,1 0,035 1,5 1,2 3 1,055. Sala simulador 0,01 0,03 0,01 0,03 0,3 0,9 0,3 0,96. Sala simulador 0,01 0,03 0,01 0,025 0,3 0,9 0,3 0,757. Sala simulador 0,01 0,01 0,04 0,02 0,3 0,3 1,2 0,68. Sala simulador 0,01 0,025 0,02 0,02 0,3 0,75 0,6 0,69. Jardim 0,03 0,15 0,07 0,03 0,9 4,5 2,1 0,910. Jardim 0,04 0,08 0,1 0,05 1,2 2,4 3 1,511. Jardim 0,05 0,02 0,08 0,09 1,5 0,6 2,4 2,712. Jardim 0,03 0,02 0,05 0,04 0,9 0,6 1,5 1,213. Sala AL Não Realizado Não Realizado - - - -14. Sala AL Não Realizado Não Realizado - - - -15. Sala AL Não Realizado Não Realizado - - - -16. Sala AL Não Realizado Não Realizado - - - -17. Porta 60Co 0,04 0,018 0,1 0,02 1,2 0,54 3 0,618. Porta 60Co 0,02 0,012 0,08 0,02 0,6 0,36 2,4 0,6

Tabela 20: Medidas de taxa de exposição (R/h) com diferentes aparelhos nos pontos de interesse para radiação de fuga.

Ponto CI Geiger-Müller1 40 4002 80 8003 40 4004 50 3605 60 3206 10 2007 30 5008 25 1609 50 40010 450 40011 100 28012 100 39013 200 20014 100 230

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Tabela 21: Medidas de taxa de dose equivalente anual nos pontos de interesse para levantamento radiométrico da sala de cobaltoterapia e comparação com valores obtidos em dosimetria anterior no Serviço.Ponto

de interess

e

Valor calculadoFísica Médica

(mSv/ano)

Valor corrigido dosimetria do Serviço

(mSv/ano)Diferença (mSv/ano)

0º 90º 180º 270º 0º 90º 180º 270º 0º 90º 180º 270º1 0,9 0,6 4,5 0,3 0,62 0,40 NC 0,25 0,28 0,20 - 0,052

0,3 0,6 2,55 0,3 0,40 0,26NC

0,25 (0,10) 0,34 - 0,053

0,6 0,9 2,1 0,63 0,40 0,26NC

0,25 0,20 0,64 - 0,384

1,5 1,2 3 1,05 0,62 0,40NC

0,40 0,88 0,80 - 0,655

0,3 0,9 0,3 0,9 BG BGNC

BG 0,30 0,90 - 0,906

0,3 0,9 0,3 0,75 BG 0,34NC

BG 0,30 0,56 - 0,757

0,3 0,3 1,2 0,6 BG 0,34NC

BG 0,30 (0,04) - 0,608

0,3 0,75 0,6 0,6 BG BGNC

BG 0,30 0,75 - 0,609

0,9 4,5 2,1 0,9 0,08 0,05NC

0,05 0,82 4,45 - 0,8510

1,2 2,4 3 1,5 0,10 0,07NC

0,05 1,10 2,33 - 1,4511

1,5 0,6 2,4 2,7 0,10 0,07NC

0,07 1,40 0,53 - 2,6312

0,9 0,6 1,5 1,2 0,08 0,05NC

0,05 0,82 0,55 - 1,15

13 Não Realizado Não Realizado BG BG NC BG - - - -

14 Não Realizado Não Realizado BG BG NC BG - - - -

15 Não Realizado Não Realizado BG BG NC BG - - - -

16 Não Realizado Não Realizado BG BG NC BG - - - -

17 1,2 0,54 3 0,6 BG BG NC 0,05 1,20 0,54 - 0,55

18 0,6 0,36 2,4 0,6 BG BG NC 0,05 0,60 0,36 - 0,55Não realizado: teste realizado com outra turmaBG: valor de radiação de fundo (background). Considerado zero no cálculo das diferençasNC: não há registros.

9.5. Discussão

Alguns pontos de interesse destacados na Tabela 19 apresentaram dose equivalente anual superior ao estabelecido para indivíduos do público (1mSv/ano), fato que o grupo entende ser possível porque o equipamento utilizado para fazer o levantamento radiométrico não sugeria confiabilidade, uma vez que já tinha apresentado problemas no levantamento radiométrico para fontes de braquiterapia com placas dermatológicas e oftálmicas. A tabela 21 apresenta a comparação entre os resultados obtidos e os resultados de dosimetrias anteriores (devidamente corrigidos pelo decaimento da fonte).

9.6. Conclusão

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Considerando que os valores encontrados indicam falhas na blindagem da referida fonte é importante repetir uma nova série de medidas para assegurar a efetividade da radioproteção ou para nortear procedimentos de correção e readequação das barreiras.

10. Planejamento de irradiação de próstata

10.1. Objetivo

Encontrar a melhor distribuição de dose para tratamento de tumor de próstata com técnica de quatro campos no acelerador linear com fótons de 10MV.

10.2. Materiais

Espessômetro Régua Régua de contorno Papel milimetrado Calculadora Sistema de Computacional de Planejamento Gênesis® Simulador de Tratamento

10.3. Metodologia

Tomado um voluntário dentre os alunos, o mesmo foi posicionado sobre a mesa para tratamento de tumor de próstata com quatro campos usando fótons de 10 MV no acelerador linear (distância fonte-superfíce 100 cm). Primeiramente o gantry foi posicionado a 90º, a mesa foi deslocada para distância de tratamento (localizando o tumor com auxílio da escopia em casos reais) e o campo ajustado de modo a cobrir toda a lesão. Estando correta a posição do feixe, é tatuado na pele do paciente o “campo de entrada na pele” com tinta.

Em seguida foram registradas as dimensões do voluntário (distâncias antero-posterior e látero-lateral) seu contorno foi transferido para o papel milimetrado para posterior análise. Como não é permitido irradiar para fins de demonstração ou didáticos, estimou-se a localização do tumor e foram abertos os campos antero-posteriores e laterais. Todos os campos possuíam mesmo peso e a localização do tumor possibilitou planejamento de todos os campos sem filtro ou bandeja No sistema de planejamento computacional foi digitalizado o contorno do voluntário e registrados os pontos de entrada do feixe para obter as curvas de isodose. A posição dos campos está ilustrada na Figura 8 e na Figura 9. Novamente em nenhuma situação o voluntário foi exposto a radiação, de modo a assegurar o cumprimento da legislação vigente [1].

Os resultados obtidos não puderam ser apresentados porque os mesmos foram entregues no mesmo dia ao docente responsável pela disciplina para constarem como estudo dirigido nos critérios de avaliação da disciplina. Esses resultados proporcionaram bom aproveitamento da turma no que diz respeito às discussões físicas e práticas de um serviço de radioterapia.

11. Referências bibliográficas

[1] Brasil, Comissão Nacional de Energia Nuclear; “Norma NE 3.01: Diretrizes Básicas de Radioproteção”.

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