Desenvolvimento de Módulos Dosimétricos para Radiologia

Fonte: SOUZA, D.N.. Desenvolvimento de Módulos Dosimétricos para Radiologia. In: II Seminário de Pesquisa FAP-SE – Edital FAP-SE/ FUNTEC 2002, 2004, Aracaju. Anais Seminário de Pesquisa. Aracaju: FAP-SE, 2004. v. 1.

A principal fonte de exposição da população às radiações ionizantes artificiais são os exames radiológicos na área da saúde. Entretanto, as doses absorvidas em decorrência dos procedimentos nesta área são pequenas, quando comparadas com procedimentos radioterapêuticos, normalmente, não oferecendo riscos para a indução de efeitos determinísticos (De Werd et al, 1999). Mesmo assim, muitos dos procedimentos utilizados na radiologia clínica podem contribuir com uma dose de radiação significante ao paciente, até mesmo quando executados por operadores treinados no uso de tecnologias de redução de dose e de equipamentos modernos (Kron, 1999).

Diretrizes de proteção radiológica, com relevância para a proteção da saúde dos usuários de radiologia médica, têm sido editadas por órgãos nacionais e internacionais com o objetivo básico de estabelecer de otimização de serviços radiológicos, no que se refere ao controle de qualidade, a fim de estabelecer critérios para o uso da dose mínima necessária para alcançar uma boa qualidade da imagem (Ministério da Saúde, 1998; European Council Directive, 1997).

Uma das formas de investigação das doses absorvidas em procedimentos radiológicos é por meio de análises com módulos simuladores de partes do corpo humano. Estes módulos são compostos por material equivalente a tecido e dosímetros termoluminescentes (TLD). Os TLD são muito úteis em dosimetria médica, devido a qualidades como tamanho reduzido dos detectores e a possibilidade de serem produzidos com material de número atômico semelhante ao tecido biológico, tornando-os tecido equivalente.

O objetivo deste trabalho foi testar uma possibilidade de utilizar módulos simuladores dosimétricos, constituídos de acrílico e TLD, para aferição de dose em exames radiológicos de tórax de crianças e coluna espinhal de adultos realizados Aracaju, SE.

A investigação das doses absosrvidas por crianças em procedimentos radiológicos tem sido objeto de nvestigação em diversos trbalhos. Como as crianças estão sujeitas a sofrer, com um maior risco que os adultos, efeitos prejudiciais de exposição à radiação ionizante, é importante que a dose de radiação para crianças, decorrentes de exposição médica, seja criteriosamente analisada (Mooney e colaboradores, 1999; Oliveira e Khoury, 2003).

Embora não sejam encontrados na literatura trabalhos sobre dosimetria em densitometria óssea, é importante mensurar as doses absorvidas por indivíduos que se submetem a este tipo de exame. A medida da densidade mineral do osso, chamada densitometria óssea, pode ser realizada por um aparelho especial que utilize raios X de baixa energia. Este método é baseado no princípio da absorção de radiação pelos ossos. Seu objetivo é a comparação dos valores das densidades minerais de determinados ossos, obtidas por meio do exame densitométrico, com valores padrões para idade e sexo. Esta comparação possibilitará a obtenção da curva de perda óssea através do tempo para cada indivíduo (Heidekker et al, 2004).

Materiais e métodos

Fantomas (módulos simuladores) foram projetados e construídos para simular as dimensões dos tórax de crianças de dois, seis e dez anos de idade. Para cada idade foram construídos dois blocos de acrílico, preenchidos com água. Juntos, o par adquiria as dimensões relativas a cada idade (espessura, largura e altura). A espessura define o diâmetro ântero-posterior e a largura, o diâmetro látero-lateral dos módulos. Cada um dos blocos componentes do módulo simulador para a idade de dois anos possui 8,0 cm de espessura, 13,0 cm de largura e 16,5 cm de altura. Para a idade de seis anos estas dimensões são 10,0 cm, 14,0 cm, e 17,5 cm, respectivamente. O módulo simulador para a idade de dez anos tem a espessura de 12,0 cm, as demais dimensões são iguais as do módulo para a idade de seis anos.

Nos módulos simuladores de tórax, foram posicionados grupos de TLD-100 (LiF:Mg;Ti) na superfície de entrada e de saída do feixe e na meiaespessura. Uma câmara de ionização (MDH X-ray 2025) equivalente-ar foi utilizada para medidas de dose na superfície de entrada do feixe nos módulos. A dose na superfície de entrada foi expressa em termos de dose absorvida no ar, que é equivalente ao kerma no ar para as energias utilizadas em radiodiagnóstico (European Council Directive, 1997). As incertezas nas medidas com câmara de ionização foram de ± 3%.

Antes dos procedimentos de irradiação os TLD passaram por tratamentos térmicos para restaurar sua capacidade dosimétrica.

As medidas de termoluminescência foram feitas em uma leitora comercial Harshaw 3500, utilizando-se um programa de aquecimento linear com uma taxa de 5ºC/s no intervalo de temperatura entre 40 e 350 ºC.

Os parâmetros para as exposições radiográficas foram selecionados por radiologistas das duas instituições onde foram realizados os procedimentos, na Clínica de Medicina Nuclear, Endocrinologia e Diabetes (CLIMEDI) e no Hospital Universitário da Universidade Federal de Sergipe. Os equipamentos de raios X eram de marca Siemens. A Tabela 1 mostra os parâmetros técnicos utilizados nos exames radiográficos dos módulos simuladores de tórax.

As análises em densitometria óssea também foram realizadas utilizando-se um módulo dosimétrico de acrílico construído com placas de 9,0 mm de espessura. Após a montagem e colagem das placas, o módulo adquiriu o formato de paralelepípedo, com 3,0 cm de espessura, 3,0 cm de largura e 30,0 cm de comprimento (figura 1). Uma placa adicional de acrílico foi colocada sobre o módulo. Os dosímetros foram colocados sobre a placa adicional (na entrada do feixe), sob a placa adicional, na profundidade de 9.0 mm, e sob o módulo simulador.

As irradiações em densitometria foram feitas em um aparelho de marca PRODIGY pertencente à CLIMEDI. Como dosímetro, foram utilizadas pastilhas de CaSO4:Dy, por apresentar boa resposta termoluminescente quando expostas a energia do densitômetro e por serem de menor custo que os dosímetros TLD-100.

Resultados

Foram verificadas as doses absorvidas pelos módulos simuladores em exames radiológicos de tórax de criança e em análises densitométricas de coluna lombar.

A dose na superfície de entrada do módulo simulador de tórax de criança de dois anos, medida com uma câmara de ionização, foi de 78µGy. Tomando-se este valor como referência, foram estimadas as doses absorvidas na meia espessura e na superfície de saída do módulo, utilizando-se a resposta à dose dos TLD, foram calculadas as doses nas demais posições. Na meia espessura e na superfície de saída do módulo as doses foram 62,8% e 74,1% menores, respectivamente, que a dose absorvida pela superfície do módulo.

As doses absorvidas nos simuladores de crianças de seis e dez anos foram obtidas seguindo os mesmos procedimentos realizados para o módulo simulador de criança de dois anos. Para o módulo simulador de tórax de criança de seis anos, a dose na superfície de entrada foi de 74,4µGy espessura e na superfície de saída do feixe as doses foram 73,9% e 83,8% menores, respectivamente, do que a dose na superfície de entrada do feixe. O módulo simulador para tórax de criança de dez anos mostrou resultados similares aos observados no de seis anos.

As análises com o módulo de coluna lombar mostraram que a menor dose absorvida na entrada do módulo foi de 36.7 µGy. As doses sob a placa de 9 mm foram 42% menores que na superfície de entrada. As doses na saída tiveram seus valores reduzidos em 63%.

Conclusões

Os resultados analisados neste trabalho indicam que os módulos simuladores de tórax para uso em procedimentos de aferição de doses em radiologia pediátrica, construídos com acrílico, são potencialmente utilizáveis em controle de qualidade nestes procedimentos. Devido à facilidade de montagem destes módulos e ao baixo custo de produção, podem ser facilmente construídos com dimensões variadas.

O módulo da coluna lombar mostrou-se eficiente para dosimetria de feixes de raios-X utilizados em densitometria óssea. Como esperado, os dosímetros de CaSO4:Dy apresentaram uma resposta TL proporcional às doses liberadas pelo densitômetro.