Abstract: A mamografia é um método de diagnóstico por imagem que utiliza radiação X. No controle de qualidade dos mamógrafos, as câmaras de ionização são usadas para verificar se os parâmetros de exposição das pacientes estão corretos. Contudo, as câmaras de ionização comerciais para dosimetria em mamografia representam alto custo para clínicas de pequeno e médio porte que desejam ter esse equipamento ou para profissionais que trabalham com controle de qualidade. Assim, a característica inovadora deste trabalho foi desenvolver câmaras de ionização para este fim. Neste trabalho foram projetadas, construídas e caracterizadas câmaras de ionização para feixes de radiação X, no intervalo de energia de mamografia. As câmaras de ionização foram caracterizadas em feixes padronizados de radiação X no LCI/IPEN. Os testes principais de caracterização das câmaras de ionização foram: curva de saturação, linearidade da resposta, dependência energética e angular. Os testes de estabilidade da resposta das câmaras de ionização também foram realizados, apresentando resposta dentro de 2,0 % para estabilidade em longo prazo. Os resultados dos demais testes foram em conformidade com normas internacionais. Essas câmaras de ionização foram ainda submetidas a testes de controle de qualidade de mamógrafos quanto à linearidade das taxas de kerma no ar, à determinação das camadas semirredutoras e das doses glandulares médias. Para a linearidade da taxa de kerma, os valores obtidos foram abaixo dos 10 %, como estabelecido em norma. A dose glandular determinada com as câmaras desenvolvidas apresentaram valores comparáveis com os da câmara de referência testada, com variação prevista em recomendações internacionais.

Palavras-Chave: ionization chambers; mammary glands; biomedical radiography; dosimetry; quality control; safety standards; x radiation

SILVA, JONAS O. da. Desenvolvimento de câmaras de ionização especiais para controle de qualidade em mamografia. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. 2013. 151 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2013.tde-04072013-172804. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10507. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A calibração, por definição, é o processo pelo qual se estabelece uma relação entre valores de medição de um padrão, com as suas respectivas incertezas, e as indicações com as incertezas associadas do instrumento de medição a ser calibrado. Um protocolo de calibração descreve a metodologia a ser aplicada em um processo de calibração. O método escolhido para a obtenção deste protocolo foi o da espectrometria de feixe de raios X associada à simulação pelo método de Monte Carlo, fundamentado no fato de que ambos são considerados métodos absolutos na determinação de parâmetros de feixes de radiação. Neste trabalho foi utilizado o método de Monte Carlo utilizado para obter a função resposta do detector utilizada para a correção dos espectros obtidos do feixe primário de radiação X; deste modo foram calculadas as taxas de kerma destes feixes e comparadas aos valores obtidos com as câmaras de ionização padrão secundário do Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN (LCI/IPEN). Foram obtidos os coeficientes de calibração para o sistema padrão com diferenças em relação ao fornecido pelo laboratório primário entre 1,3% e 15,3%. Os resultados obtidos indicaram a viabilidade do estabelecimento deste protocolo de calibração utilizando a espectrometria como padrão de referência, com incertezas relativas de 0,62% para k=1. As incertezas associadas ao método proposto foram satisfatórias, para um laboratório padrão secundário e comparáveis a um laboratório primário.

Palavras-Chave: inspection; calibration; calibration standards; interlaboratory comparisons; measuring instruments; data covariances; radiation metrology; radiation doses; radiation dose rate ranges; kerma; semiconductor detectors; ionization chambers; x-ray spectrometers; x radiation; beam monitors; response functions; computer calculations; computer codes; monte carlo method; comparative evaluations

SANTOS, LUCAS R. dos. Desenvolvimento de um protocolo de calibração utilizando espectrometria e simulação matemática, em feixes padrões de raios x. Orientador: Maria da Penha Albuquerque Potiens. 2017. 113 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-11082017-090607. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28026. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Um sistema de referência para determinação do equivalente de dose pessoal, HP (10), e um programa de controle da qualidade de sistemas geradores de raios X utilizados em radioproteção inclui a verificação periódica da constância dos feixes de raios X empregados na calibração de instrumentos medidores de radiação em laboratórios de calibração de instrumentos. Neste trabalho foram desenvolvidas duas câmaras de ionização de placas paralelas inseridas em objetos simuladores de tronco humano. Uma das câmaras de ionização possui eletrodo coletor de grafite, para a medida do equivalente de dose pessoal; a segunda câmara de ionização foi confeccionada com eletrodo coletor de alumínio para, juntamente com a primeira câmara de ionização, formarem um sistema Tandem. A dependência energética diferente da resposta das duas câmaras de ionização é que permite a formação do sistema Tandem, que apresenta grande utilidade na verificação da constância de feixes de radiação X. Foram ainda implantados feixes padronizados de radiação X de energias médias (48 keV a 118 keV), nível radioproteção, por meio do desenvolvimento de uma metodologia dosimétrica e da análise dos parâmetros físicos destes feixes. As câmaras desenvolvidas foram testadas em relação às suas características operacionais e foram calibradas em feixes de radiação X, níveis radioproteção, radiodiagnóstico, mamografia e radioterapia, e ainda em campos de radiação gama, seguindo as recomendações internacionais. Apresentaram bom desempenho. Foi estabelecido o procedimento da determinação do equivalente de dose pessoal, Hp (10).

Palavras-Chave: ionization chambers; x radiation; dosimetry; dose equivalents; x-ray equipment; measuring instruments; radiation protection; calibration; radiation doses; radiation quality; quality control; x-ray dosimetry

VIVOLO, VITOR. Desenvolvimento de um sistema de referencia para determinacao do equivalente de dose pessoal e da constancia de feixes de radiacao X. Orientador: Linda Viola Ehlin Caldas. 2006. 179 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2006.tde-22032012-171957. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11379. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Radiologia intervencional é a prática na qual imagens geradas por radiação-X são usadas como uma ferramenta na condução de procedimentos diagnósticos - terapêuticos. Tanto nos procedimentos para diagnósticos como nos terapêuticos, os tempos de exposição são longos, podendo causar graves lesões no paciente, e contribuindo para a dose espalhada no corpo clínico. O Brasil ainda não possui regras bem definidas quanto às doses e dosimetria de feixes fluoroscópicos. Há um grande interesse no estudo destes feixes, quanto a qualidade do feixe, camada-semi-redutora, entre outros parâmetros. Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia para a calibração de instrumentos de medida utilizados no controle de qualidade em radiodiagnóstico intervencional utilizando um sistema de radiação X clínico Medicor Neo Diagnomax, no modo fluoroscópico. Foi utilizada uma câmara de ionização plana marca PTW como monitora. Algumas câmaras de ionização recomendadas para fluoroscopia foram avaliadas e calibradas em relação à câmara de ionização de referência do laboratório de calibração do IPEN. Foram implantadas as qualidades de radiação RQR3, RQR5 e RQR7 e as específicas para a fluoroscopia RQC3, RQC5 e RQC7 seguindo as recomendações da norma IEC 61267. Todas as características dos feixes foram determinadas. Para a realização deste trabalho foi construído um sistema de posicionamento de câmaras de ionização. Para a determinação de dose de entrada e saída do paciente e de radiação espalhada na posição do corpo clínico, foram construídos simuladores de acrílico. Os resultados obtidos mostram uma taxa de Kerma de entrada no simulador de 4,5 x10-3, 1,2 x10-2 e 1,9 x 10-2 Gy/min para RQC 3, RQC 5, RQC 7 respectivamente. Foram realizados testes sem e com a colimação posicionada entre a câmara monitora e o simulador e os resultados encontrados mostram uma diferença de +5,5%, +0,6% e +0,8 %. Comprovando a importância da colimação nestes procedimentos intervencionistas.

Palavras-Chave: nuclear medicine; radiology; measuring instruments; ionization chambers; quality control; x radiation

MIRANDA, JUREMA A. de. Desenvolvimento de uma metodologia para a calibracao de instrumentos de medida utilizados no controle de qualidade em radiodiagnostico intervencional. Orientador: Maria da Penha Albuquerque Potiens. 2009. 97 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2009.tde-05112009-103703. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9407. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Para avaliar os níveis de exposição e a dose absorvida em pacientes submetidos a exames de tomografia computadorizada, TC, é necessário calcular os índices de dose em medições com um simulador de PMMA, ou cheio de água. O simulador deve ser capaz de reproduzir as características de absorção e espalhamento do corpo ou parte do corpo humano em um campo de radiação. As grandezas específicas em TC: índice de kerma livre no ar (Ca,100), índice de kerma no ar ponderado (CW), índice de kerma no volume total (Cvol) e produto kerma no ar-comprimento (PKL) devem ser determinadas e comparadas com os níveis de referência já existentes na literatura. Neste trabalho foi desenvolvido um simulador pediátrico craniano, já que no Brasil os níveis de referência para diagnósticos (NRDs) disponíveis foram determinados baseados em um simulador padrão adulto. O simulador desenvolvido inovou em sua construção apresentando materiais que simulam a calota craniana em osso cortical (alumínio) e osso esponjoso (PVC). O seu interior foi preenchido com água destilada. As dimensões foram escolhidas de acordo com as recomendações da Organização Mundial da Saúde e do International Commission on Radiation Units, para o tamanho da cabeça de uma criança de 0 a 5 anos: 160 mm de diâmetro e 155 mm de altura. A calota craniana tem uma espessura de 4 mm e diâmetro interno de 111,9 mm. Para avaliar seu comportamento foram realizados testes em laboratórios e em feixes clínicos. Os resultados apresentaram uma atenuação de até 23% na utilização dos materiais que simulam a calota craniana evidenciando que os valores adotados para os cálculos de NRD podem estar superestimando a dose recebida por pacientes pediátricos. Percebe-se que a dose recebida em exames de crânio apresenta uma distribuição diferente por ser parcialmente atenuada e/ou retroespalhada pela calota craniana, o que não é considerado ao se utilizar o simulador constituído apenas de PMMA.

Palavras-Chave: head; patients; pediatrics; computerized tomography; radiotherapy; phantoms; diagnosis; radiation doses; nuclear medicine; x radiation; x-ray detection; x-ray dosimetry; x-ray emission analysis; x-ray radiography; patients; children

MARTINS, ELAINE W. Desenvolvimento e aplicação de um simulador pediátrico craniano para dosimetria em tomografia computadorizada. Orientador: Monica Beatriz Mathor. 2016. 127 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-07072016-143152. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26608. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Este trabalho apresenta uma nova metodologia, simples e de baixo custo, para quantificação direta de urânio em compostos do ciclo do combustível nuclear, baseada na espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), utilizando a técnica de pastilhamento em KBr. Diferentes matrizes foram utilizadas para o desenvolvimento e validação analítica: nitrato de uranilo complexado com TBP (UO2(NO3)2.2TBP) em fase orgânica e nitrato de uranilo (UO2(NO3)2) em fase aquosa. O método para matriz de urânio em fase orgânica (UO2(NO3)2.2TBP em hexano/incorporado em KBr) apresentou linearidade (r = 0,9980) dentro da faixa analítica de 0,20% 2,85% de urânio na pastilha de KBr, LD de 0,02% e LQ de 0,03%, exatidão com recuperações acima de 101,0%, robustez e precisão (DPR < 1,6%). O método para matriz de urânio em fase aquosa (UO2(NO3)2/incorporado em KBr) apresentou linearidade (r = 0,9900) dentro da faixa analítica de 0,14% 0,29% de urânio na pastilha de KBr, LD de 0,01% e LQ de 0,02%, exatidão com recuperações acima de 99,4%, robustez e precisão (DPR < 1,6 %). Amostras de processo do ciclo do combustível nuclear foram submetidas a avaliação intralaboratorial e os resultados foram comparados estatisticamente por outras técnicas: Espectrometria de Fluorescência de Raios-X (FRX) e gravimetria. Os testes estatísticos (t-Student e Fischer) indicaram que a técnica por FTIR e as de referência são equivalentes, demonstrando que a nova metodologia pode ser empregada com sucesso nas análises de rotina para o controle de qualidade dos compostos nucleares.

Palavras-Chave: fourier transform spectrometers; infrared spectrometers; fluorescence spectroscopy; x radiation; comparative evaluations; nuclear fuels; fuel cycle; uranyl compounds; uranyl nitrates; hexane; hydrocarbons; aqueous solutions

PEREIRA, ELAINE. Desenvolvimento e validação de metodologia analítica para quantificação de urânio em compostos do ciclo do combustível nuclear por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Orientador: Maria Aparecida Faustino Pires. 2016. 177 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-04032016-112713. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26372. Acesso em: $DATA.

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