Dosimetria usando TLD, Diodos, MOSFET, OSLD, e

Filmes

Roberto Salomon de Souza, D.Sc.

Físico Médico

PQRT – Programa de Qualidade em Radioterapia

Dosimetria em Radioterapia

• Dosimetria física

• Dosimetria clínica

• Dosimetria in vivo

Dosimetria em Radioterapia

1 - Dosimetria física:

• Dosimetria absoluta (equivocadamente chamada);

Determinação da dose absorvida na água

• Dosimetria relativa.

3 - Dosimetria in vivo

2 - Dosimetria clínica: cálculo, planejamento

Dosimetria

• Conjunto dosimétrico: detector + leitor (a)

• Referência dosimétrica padrão

(calibração em laboratório)

• Protocolo

Detectores

• Câmaras de ionização;

• Dosímetros termoluminescentes (TLD);

• Diodos;

• MOSFET;

• Dosímetros optiluminescentes (OSLD);

• Filmes (radiográficos e radiocrômicos).

Detectores

Conjunto dosimétrico padrão: calibrado em laboratório

de dosimetria padrão secundário ou terciário (Brasil)

Eletrômetro

Câmara de ionização

Protocolos de Dosimetria

1. IAEA (International Atomic Energy Agency)

1970/1987/1997/2000;

2. AAPM (American Association of Physicists in

Medicine) 1983/1998;

3. SEFM (Sociedad Española de Física Médica)

1984;

4. NACP (Nordic Association for Clinical Physics:

Dinamarca, Finlândia, Islândia, Noruega e

Suécia) 1980/1981;

Dosímetros Termoluminescentes

Ex.: TLD-100

(LiF:Mg) Detector muito bem

estabelecido:

Dosimetria in vivo;

Dosimetria pessoal;

Dosimetria postal;

TLD Dosimetria in vivo Dosimetria pessoal

TLD com capa

de build-up

Sistema Postal da IAEA

Avaliação de feixes

em condições de

referência.

Usado pelo PQRT

até 2002.

Sistema Postal do PQRT

Feixes de fótons: condições de não-referência.

Em uso desde 2003!

TLD

• Tamanho reduzido e formas variadas (pastilha,

pó ou micro-cubos);

• Simplicidade de operação. Não exige conexão

com nenhum outro equipamento; • Uso bem estabelecido para dosimetria;

• Alta sensibilidade em um amplo intervalo de

doses;

• Razoavelmente independente de condições

ambientais;

TLD

• Dimensões pequenas e formas variadas;

• Pode ser usado inúmeras vezes: economia;

• É relativamente barato;

• Alta equivalência ao tecido humano;

• Alto grau de exatidão e precisão nas medidas;

• Possui uma grande disponibilidade e variedade

comercial.

TLD - Desvantagens

• Leitora TL – Instrumentação cara;

• Perda de sensibilidade com o tempo;

• Desvanecimento;

• Leitura e resultados não-imediatos;

TLD

Leitora de TLD PCL3 - Fimel

TLD

ESTRO, Booklet 1

2006 (2a Ed.)

TLDs e Diodos

2013

Diodos

• Dosimetria física

• Dosimetria in vivo

Diodos Dosimetria física

• Alta sensibilidade;

• Alta resolução espacial;

• Leitura imediata;

• Simplicidade de operação;

• Tamanho reduzido;

• Robustez.

Diodos Dosimetria in vivo

• Podem ser do tipo p

ou do tipo n. E cada

um tem um

comportamento

distinto.

Diodos

• Para uma utilização eficaz do

detector deve-se fazer uma

escolha adequada do tipo de

material:

• São, principalmente, de

Germânio ou Silício.

Diodos - desvantagens

• Sensibilidade diminui com a dose acumulada.

• O efeito do dano da radiação é a principal limitação dos diodos.

• Outros efeitos relacionados com o material do detector também devem ser considerados.

Alguns diodos comercialmente disponíveis

Diodos

Diodos

Dependência:

• Dose acumulada

• Taxa de dose

• Temperatura

• Energia

• Orientação

Diodos

2001

Diodos

ESTRO, Booklet 1

MOSFET

Dosimetria in vivo

Acrônimo de Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor

ou transistor de efeito de campo metal - óxido - semicondutor

MOSFET

MOSFET - vantagens

• Alta resolução espacial;

• Pequeníssima atenuação do feixe devida ao

tamanho reduzido;

• Um único MOSFET cobre todas as faixas de

energia de fótons e elétrons;

• Possui pequena anisotropia axial (±2% em

360°);

• Leitura imediata.

MOSFET - desvantagens

• Conexão de cabos durante a medição;

• Dependência com a temperatura;

• Sensibilidade à variações de tensão de

polarização durante a irradiação;

• Leitura varia ligeiramente após a irradiação.

MOSFET

MOSFET descartável:

• Sem fio

• Leitura imediata

MOSFET

MOSFET

MOSFET

Dosimetria por Luminescência

Opticamente Estimulada

Dosimetria in vivo;

Dosimetria pessoal;

Dosimetria postal;

Detector de

Al2 O3:C

OSLD Dosimetria in vivo

filme de Alumina

filtro de Cu

abertura

filtro de Sn

verso

frente

Dosimetria pessoal

CaSO4:Dy

Al2 O3:C

OSLD Dosimetria postal

RPC MD Anderson:

desde junho de 2010

OSLD

Características e vantagens:

• Pequenas dimensões;

• Maior rapidez na avaliação dos resultados;

• Re-leitura sem perda da informação;

• Leitura não danifica detetor;

• Não precisa de tratamento térmico;

• Sem fading (desvanecimento do sinal);

2008

2013

Filmes Radiográficos

• Dosimetria pessoal;

• Dosimetria física relativa;

Filmes Radiográficos

Maior vantagem: alta resolução espacial

Principais desvantagens:

• intervalo útil de dose é limitado;

• processo de revelação;

• obsolecência.

Filmes Radiográficos

Filmes Radiocrômicos

Filmes Radiocrômicos

suporta todas as

principais tecnologias de

radioterapia

Controle de qualidade

Filmes Radiocrômicos

• Não necessita de revelação; • Não é sensível à luz; • Independente com a taxa de dose; • Baixa dependência energética (exceto X < 25 keV; • Aproximadamente tecido-equivalente

(Zeff = 6,98 , água = 7,3 ); H (39,7%), C (42,3%), O (16,2%), N (1,1%), Li

(0,3%) e Cl (0,3%) ;

Filmes Radiocrômicos

• Menos sensíveis que os radiográficos (úteis em medidas de altas doses);

• Faixa de trabalho entre 1 cGy e 40 Gy; • Alta resolução espacial; • À prova d’água; EBT3: • Laminado simétrico; • Ajuda a evitar os anéis de Newton;

Filmes Radiocrômicos

Leitor: scanner + software

Software de análise de filmes

Software de análise de filmes

Resumo

Obrigado pela atenção!

salomon@inca.gov.br

radioterapia@abfm.org.br