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Supplemental material, ACR884678 Supplemetal Material for Image evaluation and breast density categories as a function of mammary positioning in full-field digital mammography by Irene Tomoko Nakano, Gabriel Lucca de Oliveira Salvador, Hugo Reuters Schelin, Valeriy Denyak, Helen Jamil Khoury and Silvio Tacara in Acta Radiologica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) No Brasil, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) define os cosméticos como sendo produtos compostos por substâncias naturais ou sintéticas, de aplicação na superfície externa do corpo. Na Resolução RDC nº 83, de junho de 2016, há 1373 substâncias proibidas em produtos de higiene pessoal, cosméticos e perfumes, com base na lista de substâncias proibidas no documento da União Europeia. Elementos como Cl, Ni, As, Be, Cd, Cr, I, P, Pb, Hg, Se, Zr, Co, Te, Tl e substâncias radioativas estão presentes na lista. A legislação canadense estabelece que os elementos tóxicos como Pb, As, Cd, Hg e Sb não devem ser utilizadas como ingredientes. O objetivo deste trabalho foi caracterizar e quantificar os elementos químicos presentes em esmaltes de unha e argilas cosméticas por meio de algumas técnicas analíticas instrumentais. A metodologia aplicada consistiu nas medidas das amostras com diversas técnicas de caracterização elementar. O equipamento de EDXRF utilizado é composto por tubo de raios X modelo MINI-X e detector silicon drift, modelo 123SDD. Outras análises dessas amostras foram realizadas com o Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) acoplado ao Espectrômetro de Energia Dispersiva (EDS) da marca Zeiss, modelo EVO MA 15 e com o Difratômetro de Raios X da Shimadzu XRD 7000. Além dessas técnicas, as argilas foram submetidas às análises com espectrometria gama e ativação neutrônica, para verificar os radionuclídeos presentes. Os resultados obtidos indicam a presença dos seguintes elementos nos esmaltes analisados: Mg, Al, P, Si, S, Cl, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Ba e Bi. As argilas cosméticas apresentaram os elementos Mg, Al, P, As, Se, Ba, Co, Si, S, Cl, K, Ca, Ti, Mn, Sb, Fe, Ni, Cu, Zn, Rb, Zr, Sr, Th, U, Pb e Ra. Alguns elementos encontrados, como As, Cl, P, Cr, Sb, Ni, Zr e Pb são proibidos ou restritivos segundo a legislação da ANVISA e as legislações internacionais. A bioacumulação dessas substâncias no organismo pode ocasionar distúrbios metabólicos. In Brazil, The Brazilian Health Regulatory Agency (ANVISA) defines cosmetics as being composed of natural or synthetic substances, which are applied to the external surface of the human body. In the Resolution RDC No. 83 of 28 June 2016 there are 1373 prohibited substances in personal hygiene products, cosmetics and perfumes, based on the list of prohibited substances in the European Union document. Elements such as Cl, Ni, As, Be, Cd, Cr, I, P, Pb, Hg, Se, Zr, Co, Te, Tl and radioactive substances are present in the list. Canadian legislation establishes that toxic elements such as Pb, As, Cd, Hg and Sb should not be used as ingredients. The objective of this work was to characterize and quantify the chemical elements present in nail polishes and cosmetic clays by means of some instrumental analytical techniques. Measurements of the samples with the equipment of EDXRF of AMPTEK were performed. This equipment model MINI-X contains two detectors silicon drift, model 123SDD. Other analyzes of these samples were carried out using the Scanning Electron Microscope (SEM) together Dispersive Energy Spectrometer (DES), both Zeiss brand, EVO MA 15 model and Shimadzu XRD 7000 X-Ray Diffractometer (XRD). In addition to these techniques some clays were subjected to gamma spectrometry analysis at the Nuclear and Energy Research Institute (IPEN) to verify the radionuclides present. Obtained results indicated the presence of the following elements in the nail polishes analyzed: Mg, Al, P, Si, S, Cl, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Ba and Bi. The cosmetic clays presented the Mg, Al, P, As, Se, Ba, Co, Si, S, Cl, K, Ca, Ti, Mn, Sb, Fe, Ni, Cu, Zn, Rb, Zr, Sr, Th, U, Pb and Ra elements. Some detected elements are prohibited and restrictive according to ANVISA and international legislation such as As, Cl, P, Cr, Sb, Ni, Zr and Pb. The bioaccumulation of these substances in the body can cause metabolic disorders.

Os estudos de séries gastrointestinais superiores pediátricas, executadas através de fluoroscopia, geralmente demandam a permanência de profissionais dentro da sala de exames, para posicionar e imobilizar o paciente. Conhecer e reduzir a exposição à radiação desses indivíduos é uma preocupação constantemente relatada. Desse modo, o presente estudo teve como principal objetivo estimar a dose efetiva recebida pela equipe envolvida em exames pediátricos de Seriografia do Esôfago, Estômago e Duodeno. Taxas de dose e doses acumuladas foram mensuradas através de uma câmara de ionização de placas paralelas (marca Radcal Corporation, modelo 10X5-6, com volume sensível de 180 cm³), para cada uma das cinco incidências do exame. Para simular o indivíduo ocupacionalmente exposto e o paciente pediátrico, foram usados dois manequins de polietileno preenchidos com água. Também foram avaliados alguns dos parâmetros técnicos que influenciam as distribuições de dose, como colimação, distância do isocentro, vestimenta plumbífera e filtração adicional. Os resultados foram confrontados com a literatura e com limites estipulados por normas internacionais. A estimativa mostrou valores ligeiramente inferiores, mas comparáveis, às doses médicas típicas de radiografias de tórax. A dose efetiva anual é capaz de exceder o limiar da Comissão Internacional de Proteção Radiológica se expandida para centenas de procedimentos. Para diferentes incidências do exame, a diferença na taxa de dose chega a 14% e as doses na radiografia diferem por um fator de até 3,4. A contribuição das imagens radiográficas no quesito dose total pode chegar a 30%, o que enfatiza a importância do conceito de retenção de última imagem também para a exposição ocupacional. O controle automático de brilho aumenta a taxa de dose para compensar o fechamento do colimador. Em relação à variável distância, a taxa de dose segue a lei do quadrado inverso, com precisão melhor que 1%. Para tensão de tubo de 83 kVp, o avental plumbífero diminui a taxa de dose da radiação espalhada semelhante à radiação monocromática de 49 keV. O emprego de filtração adicional sugerida pelas Comunidades Europeias reduz a taxa de dose em dezenas de por cento. Sendo assim, pode-se afirmar que a otimização e a padronização de parâmetros técnicos, seguindo recomendações internacionais, são suficientes para garantir qualidade diagnóstica e exposições ocupacionais reduzidas. Studies of pediatric upper gastrointestinal series performed by fluoroscopy usually require professionals to remain within the examination room to positioning and immobilizing the patient. Knowing and reducing radiation exposure of these individuals is a constantly reported concern. Thus, the present study aimed to estimate the effective dose received by the team involved in pediatric Esophagus, Stomach e Duodenum Seriography. Dose rates and cumulative doses were measured using a parallel plate ionization chamber (Radcal Corporation, model 10X5-6, with a sensitive volume of 180 cm³), for each of the five examination steps. To simulate the occupationally exposed individual and the pediatric patient, two polyethylene dummies filled with water were used. Were also evaluated some technical parameters that influence dose distributions, such as collimation, isocenter distance, lead apron and additional filtration. The results were compared with the literature and with limits set by international standards. The estimate showed values slightly lower, but comparable, to typical medical doses of chest X-rays. The annual effective dose is capable of exceeding the International Commission on Radiological Protection threshold if expanded to hundreds of procedures. For different exam positions, the difference in dose rate is up to 14% and doses in radiography differ by a factor of up to 3.4. The contribution of radiographic images in the total dose may reach 30%, which emphasizes the importance of the last image hold for occupational exposure. The automatic brightness control increases the dose rate to compensate for collimator close. Regarding the variable distance, the dose rate follows the inverse square law, with an accuracy of better than 1%. For tube voltage of 83 kVp, the lead apron decreases the scattered radiation dose rate similar to 49 keV monochrome radiation. The additional filtration suggested by the European Communities reduces the dose rate by tens of percent. Thus, the optimization and standardization of technical parameters, following international recommendations, are sufficient to guarantee diagnostic quality and to reduce occupational exposures.

Pesquisas relacionadas ao radônio são necessárias devido ao potencial carcinogênico dessde gás, e os limites de referência são objeto de recomendações. Neste estudo, foram medidas concentrações de radônio no interior e no exterior de duas casas pré-fabricadas, contruídas em um ambiente experimental, na UTFPR/Ecoville. Uma das casas foi construída com materiais da República Tcheca (1) e a outra (2) com materiais do Brasil. Para tal, detectores CR-39 foram usados. A concentração média para a casa (1) foi de 10,1±1,3 Bq/m³, para a casa (2) foi de 7,8±1,1 Bq/m³ e para o exterior foi de 11,5±2,9 Bq/m³. Os valores ficaram abaixo de 300 Bq/m³, então, nenhuma medida mitigadora se fez necessária. Além disso, foram feitas medidas do número de traços de partículas alfa advindas de corpos de prova de pasta de cimento comum e com adição de areia com alta atividade de radônio, com o intuito de identificar o valor da camada emissora. Para os corpos de prova de pasta de cimento comum, de espessuras de 1,5, 2,6, 3,8 e 4,6 cm, o número de traços foi de 762±25, 799±51, 814±31, 791±45 e 798±27, respectivamente. A análise mostrou que não há diferença estatística entre os dados, o que indica que a espessura de 1,5 cm já se configura como um limite para a exalação de radônio. Já para os corpos de prova de areia ativa, de espessuras 1,4, 2,3, 2,9, 3,5 e 4,2 cm, o número de traços doi de 380±18, 322±15, 298±5, 548±25 e 446±83, respectivamente. Em uma análise geral, concluiu-se que não há aumento expressivo da exalação com o aumento da espessura, de maneira que a espessura de 1,4 cm já se configura como um limite para a exalação de radônio. Com o objetivo de se determinar a concentração de radônio exalada pelos corpos de prova feitos de pasta de cimento comum e de areia ativa, foram analisados corpos de prova em frascos nos quais o equilíbrio secular já havia ocorrido. Os resultados mostraram que, para os corpos de prova de pasta de cimento comum, os valores não configuram um crescimento expressivo. Já para os corpos de prova com alta atividade de radônio, verificou-se um aumento na exalação com aumento da espessura. Para determinar qual a contribuição das concentrações indoor, foi realizada a medição do fluxo de exalação de radônio. Os resultados extrapolados para um cômodo padrão variaram de 15 a 60 Bq/m³. Essa contribuição pode ser considerada expressiva, mas não preocupante, de forma que os resultados foram considerados próximos da normalidade. Radon-related research is required because of the carcinogenic potential of this gas, and the reference limits are subject of recommendations. For this research, radon concentrations were measured inside and outside of two prefabricated houses, built in an experimental environment, in UTFPR/Ecoville. One of these houses was built with building materials from the Czech Republic (1) and the other (2) with materials from Brazil. Whith this proposal, 40 CR-39 detectors were used. The average concentration for house (1) was 10,1±1,3 Bq/m³, for house (2) was 7,8±1,1 Bq/m³ and for the exterior was 11,5±2,9 Bq/m³. The values obtained were below 300 Bq/m³, thus, no mitigating measures were necessary. Besides, measurements were made of the number of thacks of alpha particles coming from common cement paste samples and from sand with high radon activity samples in order to identify the value of the emitting layer. For common cement paste samples of 1.5, 2.6, 3.8 and 4.6 cm of thickness, the number os tracks was 762±25, 799±51, 814±31, 791±45 e 798±27, respectively. The analysis showed that there ir no statistical difference between the data, which indicates that the thickness of 1.5 cm is already configured as a limit for a randon exhalation. For the active sand samples of 1.4, 2.3, 2.9, 3.5 and 4.2 cm, the number of tracks was 380±18, 322±15, 298±5, 548±25 e 446±83, respectively. In a general analysis, it was concluded that there is no expressive increase of the exhalation with the increase of the thickness, só that the thickness of 1.4 cm is already configured as a limit for the exhalation of radon. In order to determine the concentration of radon exhaled by the samples made of common cement past and active sand, were analyzed samples in flasks where the secular equilibrium had already occured. The results showed that, for common cement past samples, the values do not represent and expressive growth. However, for the test samples with high radon activity and increase in the concentration with increasing the thickness was observed. To determine the contribution of the concentrations in an indoor environment, radon exhalation flux measurement was performed. These results were extrapolated to the standard room and varies from 15 to 60 Bq/m³. This contribution can be considered expressive, but not of concern, só the results were considered close to normality.

CAPES Um biomaterial ideal para implantes dentários deve ter elevada biocompatibilidade e não provocar qualquer resposta adversa séria nos tecidos. Além disso, as ligas metálicas usadas precisam ser resistentes à fadiga devido às forças da mastigação e ser resistentes à corrosão. Estas características são conferidas as ligas metálicas pela adição dos elementos estabilizadores de fase como Al, V, Ni, Fe, Cu, Cr, Zn. O titânio comercialmente puro (TiCP) é o material mais indicado para fabricação de implantes dentários e ortopédicos. No entanto, outras ligas metálicas são utilizadas e há, portanto, a necessidade de investigar o tipo de elemento presente nestas e os possíveis riscos à saúde. O presente trabalho investigou os implantes comercializados como TiCP e a presença de elementos estabilizadores dentro ou fora dos limites esperados para estes materiais. Para a caracterização elementar foi utilizada técnica de EDXRF, a qual permite resultados quali- quantitativos. Um dos arranjos experimentais utilizado possui dois tubos de raios X modelo Mini-X com alvo de Au e Ag e detector X-123SDD (AMPTEK) e um colimador de Cu com 0,5mm de diâmetro, desenvolvido devido às características das amostras. O outro sistema de EDXRF é composto por um tubo de raios X com alvo de Mo, colimador de 0,65mm e um detector XFlash (SDD), o ARTAX 200 (BRUKER). O outro método de caracterização elementar, a espectroscopia de energia dispersiva (EDS), foi usada em conjunto com a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) da marca EVO® (Zeeis), a qual serviu para avaliar a microestrurura de superfície dos implantes. O percentual de Ti obtido na caracterização elementar foi entre 93,35 ± 0,17% e 95,34 ± 0,19 %. Estes valores são considerados abaixo do limite de referência de 98,635% a 99,5% para o TiCP, segundo a Association of metals centric materials engineers and scientists Society (ASM). A presença de Al e V em todas as amostras também contribuiu para respaldar o fato de não serem implantes de TiCP. Os valores para o Al ficaram entre 6,3 ± 1,3% e 3,7 ± 2,0% e para o V entre 0,26 ± 0,09% e 0,112 ± 0,048%. Segundo a American Society for Testing and Materials (ASTM) estes elementos não devem estar presentes no TiCP e de acordo com o National Institute of Standards and Technology (NIST), a presença do Al deve ser < 0,01% e do V de 0,009 ± 0,001%. Como resultado, todos os implantes analisados são de uma liga de Ti- Al-V com adição de Fe, Ni, Cu e Zn. A análise qualitativa e caracterização para as medições com os diferentes tubos mostrou melhor eficácia com o uso do tubo de Au e colimador de 0,5 mm. O uso da técnica da EDS confirmou os resultados da EDXRF para uma liga de Ti-Al-V. E com o uso do MEV na análise da microestrutura dos implantes, foi possível inferir que dos 13 implantes, 10 possuem superfície rugosa, são contemporâneos e três possuem a superfície usinada. An ideal biomaterial for dental implants must have very high biocompatibility, which means that such materials should not provoke any serious adverse tissue response. Also, used metal alloys must have high fatigue resistance due the masticatory force and good corrosion resistance. These properties are rendered by using alpha and beta stabilizers, such as Al, V, Ni, Fe, Cr, Cu, Zn. Commercially pure titanium (TiCP) is used often for dental and orthopedic implants manufacturing. However, sometimes other alloys are employed and consequently it is essential to research the chemical elements present in those alloys that could bring prejudice for the health. Present work investigated TiCP metal alloys used for dental implant manufacturing and evaluated the presence of stabilizing elements within existing limits and standards for such materials. For alloy characterization and identification of stabilizing elements it was used EDXRF technique. This method allows to perform qualitative and quantitative analysis of the materials using the spectra of the characteristic X-rays emitted by the elements present in the metal samples. The experimental setup was based on two X- rays tubes (AMPTEK Mini X model with Ag and Au targets), a X-123SDD detector (AMPTEK) and a 0.5mm Cu collimator, developed due to the sample characteristics. The other experimental setup used as a complementary technique is composed of an X-ray tube with a Mo target, collimator 0.65mm and XFlash (SDD) detector - ARTAX 200 (BRUKER). Other method for elemental characterization by energy dispersive spectroscopy (EDS) applied in present work was based on Scanning Electron Microscopy (SEM) EVO® (Zeeis). This method also was used to evaluate the surface microstructure of the sample. The percentual of Ti obtained in the elementary characterization was among 93.35 ± 0.17% and 95.34 ± 0.19 %. These values are considered below the reference limit of 98.635% to 99.5% for TiCP, established by Association of metals centric materials engineers and scientists Society (ASM). The presence of elements Al and V in all samples also contributed to underpin the fact that are not TiCP implants. The values for Al vary between 6.3 ± 1.3% and 3.7 ± 2.0% and for V, between 0.26 ± 0.09% and 0.112 ± 0.048%. According to the American Society for Testing and Materials (ASTM), these elements should not be present in TiCP and in accordance with the National Institute of Standards and Technology (NIST), the presence of Al should be

CAPES Este trabalho apresenta a adaptação do código Geant4 para conversão de imagens DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) de crânio, obtidas em tomografia convencional (CT), em um phantom antropomórfico virtual. O trabalho foi baseado no exemplo médico denominado “Código Dicom”, disponibilizado pelos desenvolvedores do código Geant4. Durante a execução do trabalho foram feitas reestruturações no exemplo “Código Dicom” para a conversão direta de imagens tomográficas em um phantom virtual. Foram retirados do código todos os passos referentes aos eventos físicos nucleares. Foi reformulado o arquivo DicomHandler.cc para não realizar a compressão dos pixels da imagem de CT. Em seguida foi realizada a conversão direta de imagens tomográficas, de um phantom físico de polietileno (PEAD) com núcleo central de acrílico e de um crânio real humano, em phantoms virtuais para o código Geant4. Os resultados demonstraram que com este código é possível a reconstrução de áreas anatômicas com geometrias complexas, partindo do uso de imagens tomográficas reais. This work presents the adaptation of the Geant4 code for converting DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) images of a skull, obtained in conventional tomography (CT), into a virtual anthropomorphic phantom. The work was based on the medical example named "Dicom Code" provided by the developers of the code Geant4. During the execution, restructurings using the "Dicom Code" example were made to achieve the direct conversion of tomographic images into a virtual phantom. All the steps referring to nuclear physical events were removed. The file DicomHandler.cc was reformulated in order to avoid the pixels compression of the CT image. The CT images of a physical polyethylene (PEAD) phantom with acrylic core and a real human skull were then converted into virtual phantoms for the code Geant4. The results showed that with this code, it may be possible the reconstruction of anatomical areas with complex geometries, based on the use of real tomographic images.

Este trabalho avalia a distribuição de dose recebida por trabalhadores envolvidos nos procedimentos de radiologia veterinária portátil digital e verifica a redução da dose obtida com a utilização de equipamentos de proteção individual. Para esta avaliação foram feitas medições utilizando dosímetros termoluminescentes tipo TLD-100, posicionados em sete diferentes pontos do corpo dos assistentes: mãos, tórax (por fora do avental), tireoide (por dentro do avental), cantos dos olhos esquerdo e direito e centro dos olhos e em cinco pontos diferente no médico veterinário: tórax (por fora do avental), tireoide (por dentro do avental), cantos dos olhos esquerdo e direito e centro dos olhos. As doses ocupacionais foram avaliadas em 63 procedimentos radiográficos de cães realizados com 49 assistentes e um médico veterinário na região metropolitana de Curitiba, PR. Os resultados mostram a importância do uso do protetor de tireoide e avental de chumbo para a redução da dose recebida pelos profissionais. As doses dos assistentes que seguraram os animais foram mais altas na região das mãos. Este estudo mostra a necessidade de medidas adicionais de proteção e a implementação de mecanismos de treinamento em proteção radiológica para os médicos e assistentes que trabalham com radiologia portátil digital. This study evaluates the distribution of the dose received by work-people involved in portable digital veterinary radiology procedures and checks the dose reduction obtained with the use of individual protection equipments. For this evaluation measurements were made using TLD-100 thermoluminescent dosimeters,positioned at seven different spots on the body of the assistants: hands, chest (outside the apron), thyroid (inside the apron), left and right eye corners and at the forehead, and in five different spots in the veterinarian: chest (outside the apron), thyroid (inside the apron), left and right eye corners and the center of the eyes. The dosage was evaluated through the 63 procedures performed with 49 assistants and a veterinarian in the metropolitan region of Curitiba, PR. The results show the importance of using thyroid protection and lead aprons to reduce the dosage received by the veterinarian and assistants. The dosages of the assistants who held the animals were higher in the areas of the hands. This study shows the need for additional protective measurements and the implementation of training mechanisms in radiation protection for physicians and assistants who work with portable digital radiology.

Os animais que são submetidos a radiação ionizante tem maior risco de indução ao câncer, catarata, fibrose e encurtamento do tempo de vida Poucos estudos foram realizados comparando os novos sistemas de detecção de raios X digital portátil com imagens radiográficas convencionais. O objetivo desse estudo é comparar os sistemas de detecção digital e convencional quanto ao valor do Kerma no ar na entrada da pele (ESAK) do animal e a imagem radiográfica de tórax. Foram realizados exames radiográficos rotineiros em 43 animais no sistema convencional e 43 no sistema digital. Inicialmente foi realizada uma avaliação do equipamento de raios X e posteriormente avaliou-se o ESAK dos animais através de dosimetros termoluminescentes e pelo método do rendimento do aparelho. Foi feita uma análise subjetiva da qualidade da imagem em radiografia de tórax. O aparelho foi considerado adequado após ser submetido aos testes de qualidade. Os exames radiográficos de diversas regiões apresentaram o ESAK 40% superior no sistema digital quando comparado ao analógico. Uma diferença significativa foi observada nos exames radiográficos de coluna e de Tórax. Nos exames torácicos a diferença do ESAK entre os sistemas fica estável com o aumento da tensão no aparelho, já quando se aumenta a miliamperagem a diferença entre eles também aumenta. As radiografias torácicas avaliadas, segundo análise subjetiva da qualidade da imagem obtiveram melhor qualidade utilizando o sistema digital, porém com um ESAK maior que o convencional. The animals that are subjected to ionizing radiation have a higher risk of effects such as induction of cancer, cataracts, fibrosis and shortening of life span. Few studies have been conducted comparing the new detection systems of portable digital x-rays and conventional radiographic images. The purpose of this study is to compare the detection systems regarding the entrance surface air Kerma rate in skin (ESAK). Routine radiographic examinations were performed on 43 animals in the conventional system and 43 in the digital system. Initially performed an evaluation of x-ray equipment and subsequently it was evaluated the ESAK through thermoluminescent dosimeters and the tube output. A subjective analysis of the image quality in chest radiography was made. The device was considered adequate after being subjected to quality tests. Radiography showed several types of incidences with ESAK values 40% higher than the digital system compared to conventional. Significant difference was observed in radiographs of the spine and thorax. In the thoracic examination ESAK difference between the systems is stable with increasing voltage in the device. With increasing milliamperage the difference between them increases. Thoracic radiographs evaluated according to subjective analysis of image quality obtained using the best quality digital system, but with a greater digital ESAK than for conventional systems.

CAPES Desde os primeiros trabalhos propondo o uso dos prótons para a construção da imagem, a principal vantagem, sobre os raios X, foi esperada como um resultado da propriedade específica do fluxo de próton em diminuir acentuadamente no fim do alcance da partícula. Esta ideia foi declarada, porém não foi checada. No presente trabalho, esta hipótese foi investigada usando simulação Monte Carlo, com o auxílio do software SRIM-2008, para o caso de um detector que registra pequena parte da energia de saída do próton (detector fino). Primeiramente, foi determinada a espessura do detector para a investigação da perda de energia dos prótons em um objeto de água com 20 cm. Foi estudada a dose absorvida necessária para distinguir dois objetos de água com espessura de 20 cm e 20,1 cm, como função da energia inicial. O resultado foi comparado com os dados obtidos por um detector grosso, que registra energia total de saída. A investigação realizada mostrou que a ideia principal de se trabalhar no fim de alcance dos prótons para a construção da imagem, não é correta quando se utiliza detector fino bem como detector grosso. Em geral, os sistemas de detecção, baseados em medidas de energia total de saída, são preferíveis àqueles que se baseiam em detectores finos. Since the earliest works proposing the use of protons for imaging, the main advantage of protons over X-rays was expected to be a result of the specific property of the proton flux dropping off very steeply at the end of the particle range. This idea was declared but was not checked. In the present work, this assumption was investigated using the Monte Carlo simulation, with the help of SRIM-2008 software, for the case of a detector that registers only a small part of the proton exit energy (thin detector). First, a thickness of such detector was determined for the investigated water object of 20 cm. Then, it was studied the minimum dose absorbed by an object that is necessary to distinguish two water objects with the thicknesses of 20 cm and 20.1 cm as a function of the initial energy. The results were compared with the case of thick detector that registers the total exit energy. The carried out investigation shows that the principal idea of proton imaging to work near the end of the proton range is not correct in the case of thin detector as well as for thick one. In general, detector systems based on the measurement of the total exit energy are preferable to systems based on thin detectors.

O presente trabalho tem por objetivo mensurar o Kerma Ar na Superfície de Entrada, Ka,e, em Tomografia Computadorizada Odontológica (TCO), também conhecida como CBCT (Cone Beam Computed Tomography). A coleta de dados foi realizada em seis clínicas de radiodiagnóstico odontológico. Destas, cinco possuem o aparelho de TCO e uma possui o aparelho de raios X panorâmico. O arranjo experimental é composto de um simulador humanóide preenchido com água. Este simulador tem dimensões semelhantes a de uma criança, com o diâmetro lateral da cabeça igual a 14,5 cm. O Ka,e foi medido com dosímetros termoluminescentes sobre a superfície do simulador. As localizações dos dosímetros correspondem aos olhos e glândulas salivares (parótida). A técnica empregada engloba toda a região da cabeça, como um exame craniofacial. A configuração de FOV (Field of View) estendido oferece os maiores valores de dose. Os parâmetros técnicos (kVp e mAs) e os diferentes modos de execução do FOV, influenciam os resultados da dose. Além disso, há a diferença entre os resultados de três tomógrafos do mesmo modelo. Há também a falta de simetria na distribuição do Ka,e entre as duas faces do simulador. O tomógrafo de menor Ka,e, neste trabalho, pertence a mesma marca daqueles com os menores resultados descritos na literatura. This aim of this work is to measure the Entrance Surface Air Kerma, Ka,e, in Dental Computed Tomography, also known as CBCT (Cone Beam Computed Tomography). Data collection was conducted in six dental radiology clinics. Five of these have dental computed tomography scanner and one of them has a panoramic X ray scanner. The experimental essay is composed of a humanoid phantom filled with water. In addition, it has similar dimensions to a child that has head with lateral diameter of 14.5 cm. The Ka,e was measured with thermoluminescence dosimeters on the surface of the phantom. The locations of the dosimeters correspond to eyes and salivary gland (parotid glands). The technique used comprises the total area of the head, like a craniofacial examination. The configuration of extended FOV provides the highest Ka,e values. The technical parameters (kVp and mAs) and different modes of executing the FOV influenced the Ka,e results. Furthermore, there were differences between the results of three scanners of the same model. There is also a lack of symmetry on Ka,e distribution between both sides of the phantom. The CBCT with the lowest Ka,e on this work is of the same type of those with the lowest doses related on literature.

Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná Foram desenvolvidos objetos simuladores humanóides, feitos de polietileno e preenchidos com água, para serem usados em dosimetria periférica em radioterapia. Três deles são de diferentes tamanhos pediátricos (de 2, 5 e 10 anos) e outros três são de tamanho adulto (um feminino em gestação inicial, um feminino em gestação avançada e um masculino). As doses periféricas provenientes de dois objetos simuladores adultos masculinos, o humanóide e um Alderson, submetidos a feixes craniais de radioterapia, foram comparadas. Com feixes de 18 MV as doses no antropomórfico foram maiores, dentro da faixa de 2,5 a 27%, exceto para a dose no coração, em torno de 40% maior no antropomórfico, devido ao fato de no simulador humanóide a região correspondente aos pulmões ser preenchida com água. Para 15 MV as diferenças diminuíram e para 6 MV observou-se um entrelaçamento das curvas de doses dos dois objetos simuladores. Nas regiões próximas do feixe as doses diferiram em até 13%, o que permite que o objeto simulador humanóide propicie estimativas para as regiões onde ocorre com mais freqüência a indução de câncer por radiação. Em regiões mais afastadas, as diferenças de doses observadas na comparação entre os objetos simuladores podem ser levadas em conta quando o objeto simulador humanóide for utilizado. O objeto simulador humanóide tem as vantagens de ser leve e de fácil manipulação, além de ter baixo custo. As incertezas na dosimetria crescem com o aumento da distância do feixe – na tireóide se observou a incerteza de 0,7% e nos testículos 5%. Na dosimetria periférica pediátrica em diferentes técnicas utilizadas na clínica, para tratamentos craniais observou-se que a dose na tireóide, comparada à dose ministrada ao isocentro, atingiu 0,2% nas radiocirurgias com cone e com mMLC, 0,28% na IMRT sliding window, 1,4% na IMRT step and shoot, 2,9% na IMRT com blocos compensadores e 0,23% na VMAT. Observou-se que na verificação do posicionamento do tratamento cranial foi acrescentado 0,13 cGy à tireóide, para cada par de portais de dupla-exposição. A dosimetria fetal no tratamento de mama mostrou que diferentes configurações de campo e de acessórios produzem doses periféricas bastante diferentes. A presença do filtro em cunha nos tratamentos de mama incrementou em até quatro vezes as doses na região fetal e que é importante utilizar uma blindagem de chumbo na região ventral, pois com ela a atenuação da radiação é significativa e o embrião/feto pode ficar protegido. Recomenda-se que objetos simuladores humanóides sejam utilizados na estimativa das doses, para conduzir a equipe clínica a optar pela melhor técnica de tratamento, criar blindagens protetoras ou até transferir o paciente para outra máquina mais adequada. Humanoid phantoms, made of polyethylene and filled with water, were developed for the use in peripheral dosimetry in radiotherapy. Three of them represent infants of different sizes (2, 5 and 10 years) and three are adult size (female in early pregnancy, late pregnancy and one male). It were compared the peripheral doses from two adult male phantoms, the humanoid and an Alderson, submitted to a radiotherapy cranial beam. For 18 MV beams the doses in anthropomorphic were higher within the range of 2.5 to 27%, except for the dose in the heart, about 40% higher in anthropomorphic, due to the fact that in the humanoid region corresponding to lungs is filled with water. For 15 MV the difference decreased and for 6 MV there was an intertwining of the curves of the doses of both phantoms. In regions close to the beam the doses differed by up to 13%, which allows the humanoid phantom to be used to estimate doses in the regions where induction of cancer by radiation occurs more often. In more remote regions, the differences observed in the comparison of doses between the phantoms can be taken into account when the humanoid phantom is used. The humanoid phantom has the advantages of being lightweight and easy handling as well as its low cost. The uncertainties in dosimetry grow with increasing distance from the beam - in the thyroid was observed uncertainty of 0.7% and 5% in the testes. In peripheral pediatric dosimetry during the application of different clinical techniques for cranial treatments, the dose to the thyroid, compared to the dose delivered to the isocenter, was 0.2% for radiosurgery with cone or mMLC, 0.28% in IMRT sliding window, 1.4% in IMRT step and shoot, 2.9% for compensator-based IMRT and 0.23% in VMAT. It was observed that the positioning verification for cranial treatment added 0.13 cGy to the thyroid, for each pair of double-exposure portals. The fetal dosimetry in the treatment of breast cancer showed that different field settings and accessories produce quite different peripheral doses. The presence of wedge filter in the treatment of breast cancer increased by up to four times the fetal doses in the region and it is important to use a lead shield in the abdomen region, because with it the attenuation of radiation is significant and the embryo / fetus can be protected. It is recommended to use humanoid phantoms in the estimation of doses, in order to conduct clinical staff to choose the best treatment technique, create protective shields or even transfer the patient to a more suitable machine.