Sistema dosimétrico portátil sem fio para uso em radiologia

Es ola de Engenharia de Pernambu o

Programa de Pós-graduação em Engenharia Biomédi a

Charles Nilton do Prado Oliveira

Sistema Dosimétri o Portátil

Sistema Dosimétri o Portátil

sem fio para uso em Radiologia

Dissertação de Mestrado apresentada ao

ProgramadePós-GraduçãoemEngenharia

Bi-omédi a da Universidade Federal de

Pernam-bu o omo parte dosrequisitos para obtenção

dotítulode Mestreem Engenharia

Bio-médi a.

Orientador: Prof. Dr. Edval José Pinheiro Santos.

Coorientadora: Profa. Dra. Helen Jamil Khoury.

Re ife,Agosto de2015.

Catalogação na fonte

Bibliotecária Margareth Malta, CRB-4 / 1198

O48s

Oliveira, Charles Nilton do Prado.

Sistema dosimétrico portátil sem fio para uso em radiologia / Charles Nilton do

Prado Oliveira. - Recife: O Autor, 2015.

181 folhas, il., gráfs., tabs.

Orientador: Prof. Dr. Edval José Pinheiro Santos.

Coorientadora: Profa. Dra. Helen Jamil Khoury.

Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Pernambuco. CTG.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2015.

Inclui Referências e Apêndices.

1. Engenharia Biomédica. 2. Radiologia intervencionista. 3.

Detectores semicondutores. 4. Dosimetria. I. Santos, Edval José Pinheiro.

(Orientador). II. Khoury, Helen Jamil. (Coorientadora). III. Título.

UFPE

Sistema Dosimétri o Portátil sem fio

para uso em Radiologia

Esta Dissertação foi julgada adequada para a

obtenção do título de Mestre em Engenharia

Biomédi a eaprovada em suaforma nalpelo

Orientador e pela Ban aExaminadora.

Prof. Dr. EdvalJosé PinheiroSantos, UFPE

Ph.D.pelaCornellUniversity,Itha a,EUA

Orientador

Ban a Examinadora:

Prof. Dr. EdvalJosé PinheiroSantos, UFPE

Ph.D.pelaCornellUniversity,Itha a,EUA

Profa. Dra. Carmen Ce íliaBueno, IPEN-CNEN/SP

DoutorapeloInstitutodePesquisasEnergéti as

eNu leares/USP,São Paulo,Brasil

Prof. Dr. Vini ius SaitoMonteiro de Barros,UFPE

DoutorpelaUniversidadeFederaldePernambu o,Re ife,Brasil

Profa. Dra. RosaAmaliaFireman Dutra

CoordenadordoProgramade

Ao Dr. Edval José Pinheiro Santos pela sua orientação dedi ada que muito ontribuiu

para onsolidação deste trabalho.

À Dra. Helen Jamil Khoury pela orientação, por sua amizade in ondi ional e onança

depositadaemmim.

Ao meuamigo Antnio Negreiros pela indispensável ontribuição té ni a para realização

destapesquisa.

AosamigosDaniel, Lenon,Leonardo, Mar ose Williamqueajudaram emvários

momen-tosdurantea realização dotrabalho.

Atodosos olegaseamigosdoGrupodeDosimetriaeInstrumentaçãoNu learpeloapoio

epelas dis ussões.

Aosalunosefun ionáriosdoLaboratóriodeDispositivoseNanoestruturaspelaorientação

etro a deexperiên ias.

AosmeuspaisNiltonLinse AnaMaria, ea minhaesposaÍrisSantosquesempre

in enti-varamminha evolução prossionale meapoiaram emtodososmomentos.

A Deus peloexistir.

Charles Nilton do Prado Oliveira

Universidade Federal de Pernambu o

a boa, agradável e perfeita vontade deDeus".

obtenção dograude Mestre emEngenharia Biomédi a

Sistema Dosimétri o Portátil sem fio

para uso em Radiologia

Charles Nilton do Prado Oliveira

Agosto/2015

Orientador: Prof. Dr. EdvalJoséPinheiro Santos.

Coorientadora: Profa. Dra. Helen JamilKhoury.

Área de Con entração: Bioengenharia.

Palavras- haves: Radiologiainterven ionista, dete tores semi ondutores,dosimetria.

Número de páginas: 164.

Para medira doseempro edimentosque utilizamraiosX foidesenvolvido umsistema

dosi-métri o. Oequipamentodesenvolvido onsistedeumdosímetro portátildeleituradireta om

base emdete tores semi ondutores e um sistema omputa ionalde pro essamento de dados

instalado em um omputador. A omuni ação entre o dosímetro portátil e o sistema

om-puta ional pode ser realizada via rede sem o ou onexão USB. Diversos dosímetros podem

ser one tados a um mesmo sistema omputa ional. Os dados que trafegam pela rede são

transmitidosem tempo real paratodos osusuários atravésde um proto olo de omuni ação

desenvolvido espe ialmenteparaeste projeto. Osistematempoten ialde apli açãotanto na

dosimetria de pa iente omo na monitoração o upa ional. O sistemadosimétri o foitestado

nasqualidadesde radiodiagnósti o denidas pela IEC61267 denominadas de RQR3, RQR5,

RQR8,RQR10. Namonitoraçãoo upa ionalforam utilizadasasqualidadesderadioproteção

denidas pela ISO4037 onhe idas omo N40, N60, N80, N100 e N120. Além disso, o

dosí-metro foitambém avaliado om energias dos raios gama do Cs-137 e Co-60. Com base nos

resultados,pode-seobservarquearespostadodosímetropossui oe ientedevariação menor

Portable Wireless Dosimetri System for

use in Radiology

Charles Nilton do Prado Oliveira

August/2015

Supervisor: Prof. Dr. EdvalJosé PinheiroSantos.

Cosupervisor: Profa. Dra. Helen Jamil Khoury.

Area of Con entration: Bioengineering.

Keywords: Interventionalradiology,semi ondu tor dete tors,dosimetry.

Number of pages: 164.

A dosimetri systemhas been developed for dose measurement inpro edures whi h makes

useofX-rays. Thedeveloped instrument onsistsofasemi ondu tor-dete tor basedportable

wirelessdosimeteranda omputationaldatapro essingsysteminstalledina omputer.

Com-muni ationbetween theportabledosimeterandthesysteminstalledon the omputer anbe

performedvia wirelessnetwork or USB.Several portable dosimeters anbe onne ted toone

omputational system. The data that travel over the network are transmitted in real time

to allusers through a ommuni ation proto olspe i ally designed for thisappli ation. The

systemhaspotential appli ation inboth for patient dosimetryand o upational monitoring.

The dosimetri system has been tested at the IEC 61267 radiation qualities RQR3, RQR5,

RQR8andRQR10,for radiology,and,ISO4037 N40,N60, N80,N100and N120,for

o upa-tionalmonitoring. Moreover,the dosimeterhasalsobeenevaluatedingammarayenergiesof

Cs-137 and Co-60. Based on the results, one an observe that thedosimeter response has a

oe ientof variationbelow1%,and astandard deviation lower than 10%for

reprodu ibi-litytests. Thesystemdisplays a linearresponsewhenexposedto Air Kermafor thestudied

1.1 Esquemabási o de uma âmara deionização. . . 8

1.2 Esquemabási o de umtransdutorsemi ondutor (KHOURY,1999). . . 9

1.3 Respostado fotodiodoAXUV100G.. . . 12

1.4 Dosímetros omdete torGieger-Müller. . . 14

1.5 Dosímetros om âmara de ionização. . . 14

1.6 Formato do sinalnomodo pulso. . . 15

1.7 Formato do sinalnomodo orrente. . . 16

1.8 A oplamento dodete tor nomodo fotovoltai o. . . 17

1.9 A oplamento dodete tor nomodo foto ondutividade.. . . 17

1.10 Probabilidade deinteração dosraiosX (HAMAMATSU, 2015). . . 18

1.11 Reduçãodadependên ia energéti a omltros(SILVA, M.C.,1992). . . 19

1.12 Curva respostadosedosfotodiodos(BATISTA,2006). . . 19

1.13 Dosímetro omdete tor semi ondutor. . . 22

1.14 Dosímetrodo tipo lmeradiográ o (MARTIN, 2008). . . 23

1.15 Dosímetros dotipotermolumines entes (ALMEIDA etal., 2008). . . 24

1.16 Diagramae o equipamento HarshawTLD

T M

modelo 3500.. . . 24

1.17 Geometriadasgrandezas dosimétri as emradiodiagnósti o (ICRU,2005). . . 25

1.18 Aparelhospara ontrole de qualidadeem equipamentos de raiosX. . . 27

1.19 Dosímetros DoseAware, RaySafe i2etela de exibiçãode dose. . . 30

2.1 Diagramade asos de uso. . . 36

2.2 Diagramade implementação. . . 38

2.3 Diagramade estados. . . 39

3.1 Transdutores semi ondutores analisados. . . 44

3.2 Esquemado en apsulamento dosfotodiodos. . . 46

3.3 Equipamento de raios X PantakmodeloHF320. . . 46

3.4 IrradiadorOB-25e o ontrole de posi ionamento. . . 47

3.5 Arranjoexperimentale posi ionamento do fotodiodo. . . 48

3.6 Reprodutibilidadedo fotodiodo SFH206. . . 50

3.7 Reprodutibilidadedo fotodiodo SFH205. . . 51

3.13 Respostadosfotodiodosemfunção daenergia da radiação.. . . 57

3.14 Correntesgeradas no fotodiodo BPW34. . . 58

4.1 Ampli ador opera ional AD8605. . . 62

4.2 Chave de ontrole digital ADG888do tipo CMOS. . . 63

4.3 Esquemabási o doeletrmetro om integrador não-inversor. . . 64

4.4 Esquemabási o doeletrmetro om integrador inversor. . . 65

4.5 Simulação doampli ador onversor I-V. . . 67

4.6 Simulação doampli ador inversor. . . 67

4.7 Simulação doampli ador integrador inversor. . . 68

4.8 Tempo de integração dosinalno ampli ador integrador inversor. . . 69

4.9 Simulação doeletrmetro om integrador não-inversor. . . 69

4.10 Simulação doeletrmetro om integrador inversor. . . 70

4.11 Comparação dostemposbaseados nas orrentes dofotodiodo BPW34. . . 72

4.12 Tempo de integração paraa orrente de 4,71pA. . . 72

4.13 Tempo de integração paraa orrentede 42,75pA.. . . 73

4.14 Cir uitodoeletrmetro montado dentro deuma aixa. . . 74

4.15 Os ilograma dafrequên ia de orte dosampli adores. . . 74

4.16 Os ilograma davelo idadede omutação dosampli adores. . . 75

4.17 Os ilograma daintegração depulsosdosampli adores. . . 76

4.18 Tensõesen ontradas nos ir uitos doeletrmetro. . . 76

4.19 Ampli ador opera ional LMP7721. . . 78

4.20 Cir uito ompletodo medidorradiológi o (fa esuperior).. . . 78

4.21 Cir uito ompletodo medidorradiológi o (fa einferior). . . 79

4.22 Esquemade um ir uito omredundân ia de hardware. . . 80

4.23 Dosímetro omredundân ia deeletrmetros. . . 81

4.24 Bateriasavaliadasparaalimentaro dosímetro. . . 82

4.25 Avaliaçãoda apa idade de orrentedasbaterias. . . 83

4.26 Cir uitoreguladorde tensão ombaterias de9 V. . . 84

4.27 En apsulamento tipoTQFP doMCU ATMega328. . . 86

4.28 Ambientes dedesenvolvimento AVRStudio 4e CodeBlo ks. . . 88

4.29 Conversor USBparaRS232 om hipFT232RL. . . 89

4.30 Programa de onguração domódulo APC220. . . 91

4.31 Conexãodo APC220ao omputador via onversor RS232/TLL. . . 92

4.32 Conexãodo APC220ao mi ro ontrolador. . . 93

4.33 Cone tandoo omputadorao mi ro ontroladorvia APC220. . . 93

4.34 Testesdos ontroladores digitais ommóduloAPC220. . . 94

4.35 Frame doproto olo de omuni ação de dados. . . 95

4.38 Telade aquisiçãode dadose nível deexposição. . . 102

4.39 Componentes visuaisda barrade nível deexposição. . . 103

4.40 Telade aquisiçãode dadosde pa iente ouprossional. . . 103

4.41 Telado históri o de dosede pa ientes eda equipe médi a. . . 104

4.42 Telade adastrode usuário. . . 104

4.43 Telade pesquisado ban o de dados. . . 105

4.44 Telade onguração e omuni ação serial. . . 106

4.45 Telade alibração do sistemadosimétri o . . . 106

4.46 Telade ajuda omtutorial daapli ação. . . 107

4.47 Ban ode dadosdo sistemadosimétri o DoseSeguraV1.0. . . 108

5.1 Reprodutibilidadedo dosímetro na qualidadeRQR8. . . 112

5.2 Respostaemfunção do kerma noar qualidadesde radiodiagnósti o. . . 113

5.3 Respostaemfunção do kerma noar paraCs-137 eCo-60. . . 113

5.4 Respostado dosímetro emfunção da energia daradiação. . . 115

5.5 Reprodutibilidadedo dosímetro na qualidadeN80. . . 116

5.6 Respostaemfunção do kerma noar nasqualidadesde radioproteção. . . 117

5.7 Respostaemfunção do kerma noar na qualidade N120. . . 118

5.8 Respostaemfunção do kerma noar para Cs-137 eCo-60. . . 118

5.9 Respostado dosímetro emfunção da energia daradiação. . . 119

A.1 Esquemadasgrandezas da radiação ionizante (ICRP,2007). . . 123

A.2 Relaçãoentreasgrandezas radiológi as. . . 131

B.1 Cir uitoparaajustar tensãode saída dosampli adores. . . 132

B.2 Ajustedo primeiro estágiodo eletrmetro. . . 133

B.3 Ajustedo segundoestágio doeletrmetro. . . 134

1.1 Limiaresparao orrên iade efeitosdeterminísti osna pele(VAÑOet al.,2001). 2

1.2 Limitesdedoses anuais(CNEN, 2011). . . 5

1.3 Qualidades daradiação X pararadiodiagnósti o (IEC61267, 2005). . . 6

1.4 Qualidades daradiação X pararadioproteção (ISO 4037,1999). . . 7

1.5 Té ni as paradesenvolverdependabilidade (AVIZIENISetal.,2011). . . 22

1.6 Níveis de referên iaem radiodiagnósti o (LACERDA, 2007). . . 26

1.7 Cara terísti asdosaparelhosA u-Pro da Rad ale RaySafe Xi. . . 28

1.8 Cara terísti asdosdosímetros eletrni osRaySafe-i2e DoseAware. . . 30

2.1 Espe i açõesdo dosímetro eletrni o apli ado em radiodiagnósti o ou radio-proteção.. . . 42

3.1 Cara terísti aselétri asdostransdutores fotodiodos. . . 45

3.2 Parâmetros dasqualidadesemradioproteção doLMRI/UFPE. . . 47

3.3 Estudoda reprodutibilidadedo fotodiodo SFH206. . . 49

3.4 Estudoda reprodutibilidadedo fotodiodo SFH205. . . 50

3.5 Estudoda reprodutibilidadedo fotodiodo BPW34. . . 51

3.6 Estudoda reprodutibilidadedo fotodiodo BPX90. . . 52

3.7 Equaçõesdasrestas e oe ientes

R

2

dosfotodiodos. . . 56

3.8 Coe ientes angulares dosfotodiodosnormalizados om Co-60. . . 57

3.9 Correntesdo fotodiodo BPW34 emfunção dasenergiasda radiação. . . 58

4.1 Consumodo dosímetro em ada estado defun ionamento. . . 82

4.2 Funçõesdospinosdo mi ro ontrolador ATMega328. . . 87

4.3 Des riçãodospinosdo módulode omuni ação APC220. . . 91

4.4 Parâmetros de onguração do móduloAPC220. . . 92

4.5 Comandosenviadosao mi ro ontroladorATMega328.. . . 95

4.6 Informaçõesre ebidas do mi ro ontroladorATMega328. . . 96

5.1 Estudoda reprodutibilidadedo dosímetro na qualidade RQR8. . . 111

5.2 Energiasdaradiação e oe ientesangulares dodosímetro. . . 114

A.1 Fatores de pesoda radiação W

R

(ICRP,2007). . . 127 A.2 Fatores de pesoW

T

parate idosou órgãos(ICRP,2007). . . 128 A.3 Valores dofator dequalidade daradiação Q(ICRP,2007; CNEN,2011). . . . 129

1 Introdução 1

1.1 Prin ípio da Proteção Radiológi a . . . 3

1.1.1 Filosoa da proteção radiológi a . . . 4

1.1.2 Normasde qualidade parafeixesde raios X . . . 5

1.2 Cara terísti as dos Transdutores . . . 7

1.2.1 Câmarade ionização. . . 7

1.2.2 Transdutores semi ondutores . . . 8

1.2.3 Outrostransdutores . . . 13

1.3 Tipos de Dosímetro . . . 13

1.3.1 Dosímetros eletrni os. . . 13

1.3.2 Dosímetros omlmesradiográ os . . . 22

1.3.3 Dosímetros ommateriais TL. . . 23

1.4 Dosimetria de Pa iente e O upa ional . . . 25

1.5 Objetivos do Trabalho . . . 31

1.6 Organização da Dissertação . . . 32

2 Captura de Espe ifi ação do Projeto 33 2.1 Des rição do Sistema . . . 33 2.2 Casos de Uso . . . 34 2.3 Implementação do Sistema . . . 36 2.3.1 Visão estáti a . . . 37 2.3.2 Visão dinâmi a. . . 38 2.4 Espe i ações do Dosímetro . . . 41 2.5 Considerações Finais . . . 42

3 Cara terização dos Dete tores Semi ondutores 43 3.1 Pro edimentos de Cara terização dos Fotodiodos . . . 43

3.2 Resposta dos Fotodiodos . . . 49

3.2.1 Repetibilidadee reprodutibilidade . . . 49

3.2.2 Respostaem função dokerma no ar . . . 53

4.1 Desenvolvimento do Eletrmetro Integrador . . . 60

4.1.1 Cara terísti as dos ir uitoseletrni os . . . 61

4.1.2 Simulaçõese resultados dos ir uitoseletrni os . . . 66

4.1.3 Testes deban adae resultados dos ir uitoseletrni os . . . 73

4.1.4 Avaliaçõese resultados de baterias . . . 81

4.2 Desenvolvimento do Controlador Digital . . . 84

4.2.1 Sistema embar ado . . . 85

4.2.2 Módulosde omuni ação sem o . . . 89

4.3 Desenvolvimento do Proto olo de Comuni ação . . . 94

4.4 Desenvolvimento do Sistema Computa ional . . . 98

4.4.1 Desenvolvimento dasinterfa esgrá as . . . 99

4.4.2 Desenvolvimento do ban o dedados . . . 107

4.5 Considerações Finais . . . 108

5 Cara terização do Dosímetro 110 5.1 Estudo do Dosímetropara Radiodiagnósti o . . . 111

5.1.1 Repetibilidadee reprodutibilidade . . . 111

5.1.2 Resposta emfunção dokerma no ar . . . 112

5.1.3 Resposta emfunção daenergia da radiação . . . 114

5.2 Estudo do Dosímetro para Radioproteção . . . 115

5.2.1 Repetibilidadee reprodutibilidade . . . 115

5.2.2 Respostaem função dokerma no ar . . . 117

5.2.3 Respostaem função daenergia da radiação . . . 119

5.3 Considerações Finais . . . 120

6 Con lusão e Trabalhos Futuros 121 6.1 Contribuições . . . 121

6.2 Trabalhosfuturos . . . 122

Apêndi e A Grandezas e Unidades Radiológi as 123 Apêndi e B Ajustes do Dosímetro 132 B.1 Regular Tensão de Saída dos Ampli adores . . . 132

Apêndi e C Esquema Completo do Dosímetro 135 C.1 Layout e Esquemáti o do Dosímetro . . . 135

Apêndi e D Máquina de Estados do Controlador Digital 137 D.1Algoritmo do Sistema Embar ado . . . 137

E.3 Tela de Dose Pa iente ou O upa ional . . . 147

E.4 Tela de Cadastro de Usuário. . . 149

E.5 Tela do Históri o de Dose . . . 150

E.6 Tela de Comuni ação Serial . . . 151

E.7 Tela de Calibração dos Dosímetros . . . 152

E.8 Tela de Ajuda om Tutorial . . . 153

Introdução

Aapli açãodasradiaçõesionizantesestádifundidanosmaisdiversossetoresdaatividade

humana, omo saúde, indústria, pesquisa e outras. Estas apli ações empregam té ni as

ra-diográ as para gerar imagens que podem ser utilizadas para diagnósti o ou tratamento de

doenças diversas, e nosetor industrialserve para ontrole de pro essosde produtos, ontrole

dequalidade de soldas,medidores de nívele irradiaçãode alimentos (ARCHER, 2005).

As radiações ionizantes mais utilizadas em saúde são denominadas de raios X e raios

gama, por razões históri as. Este tipo de radiação são ondaseletromagnéti as ou fótons de

altaenergia,sendoosraiosXapli adosnasensibilizaçãodelmeseraiosgamanotratamento

dedoenças. Asmodalidades dodiagnósti o porimagemé aárearela ionada àutilizaçãodos

raios Xparaobtenção de imagensanatmi as e siológi asdo orpo humano omoobjetivo

de diagnosti arpatologias. Estasmodalidadesestão in luídas emdiversasatividades, dentre

asquaisestãoà radiologia onven ional(FREITAS,2005).

A radiologia onven ional é o pro esso de obtenção de imagens bidimensionais do orpo

humano utilizando feixes de raios X e lme fotográ o. O exame é realizado om um

apa-relho simples, ommesa e tubo de raios X, ujosraios atravessam o orpo e registram uma

imagemdo órgãoemestudo,sendoapli adona avaliaçãode tórax, olunavertebral, seiosda

fa e, mãos,dedos eossos emgeral. Oavanço te nológi o ontribuiuno aperfeiçoamento das

té ni as radiográ as e equipamentos de raios X dando origem a outras modalidades omo

in-de diversasté ni as, nasquaisosmédi os utilizama imagemradiológi a omoguia nos

pro- edimentos irúrgi os outerapêuti os (NCRP,1989). Em radiologia interven ionista existem

asseguintesté ni as: ahemodinâmi a, onde ardiologistas observam o oração nasdistintas

fasesdo i lo ardía o;aneurorradiologia,queseen arrega dosvasosdosistemanervoso

en-trale a radiologia vas ular periféri a, queexplorao restantedo orpo(SILVA,E.C., 2004).

Hoje aradiologia interven ionistaabrangeumnúmeromuitograndedeexames

diagnósti- oseterapêuti os,etem res idoemtodomundo,devidoaoseu aráterpou oinvasivo, urto

tempo deinternação,rápido retorno dopa iente àssuasatividadese possibilidade deusoem

diversas espe ialidades médi as. Os pro edimentos interven ionistas apli am-se também no

tratamento de ertasdoenças, substituindoemalguns asosas irurgias onven ionais

(SAN-CHEZetal.,2010).

Apesar dos benefí ios, osraios X podem provo ar danos à saúde dos indivíduos quando

expostos à elevadas dose de radiação. Todas as atividades que envolvam o uso das

radia-çõesdevemser monitoradas a mde evitarlesões induzidasna pele, omo o ân er e efeitos

hereditários (CNEN, 2011). Foram relatadas pela International Commission on Radiation

Prote tion -ICRPao orrên iade efeitosdeterminísti osempa ientes eprossionaisdaárea

deradiologiainterven ionista (ICRP,2000),entreosquaissedesta amos asosde atarata e

sériosdanosnasmãosdosmédi osquerealizamosexames(KOENIGetal. 2009). NaTabela

1.1podemser observadososlimiaresparao orrên ia deefeitosdeterminísti os napele.

Tabela 1.1: Limiares parao orrên ia de efeitos determinísti osnapele (VAÑOetal., 2001).

Efeito Limiaraproximado Tempode aparição

de dose(Gy) do efeito

Eritemaimediatotransiente 2 2-24horas

Depilaçãotemporária 3 Aproximadamente3semanas

Depilaçãopermanente 7 Aproximadamente3semanas

Es amaçãose a 14 Aproximadamente4semanas

Es amaçãoúmida 18 Aproximadamente4semanas

Ul eraçãose undária 24 >6semanas

Ne rosedérmi aisquêmi a 18 >10semanas

Silva, M.S. (2011) mostrou que nos pro edimentos interven ionistas os valores da dose

absorvida máxima na pele do pa iente podem variar entre 612 e 8642 mGy, sendo que 53

%

foram maiores que 2000 mGy, valores estes que podem ausar efeitos determinísti os. Com

relação aos médi os, a dose efetiva média por pro edimento foi de 11

µ

Sv e os valores

mé-dios do equivalente de dose nas extremidades foram os mais altos, em torno de 923

µ

Sv no

pé esquerdo, 514

µ

Sv no pé direito, 382

µ

Sv na mão esquerda e 150

µ

Sv no olho esquerdo.

Dependendo do número de pro edimentos, as doses re ebidas pelos médi os podem ex eder

osvaloreslimitesde dosesestabele idos pelas normas na ionais einterna ionais.

Dadooexposto, per ebe-searelevân iademonitoraraexposição depa ientese

prossio-naisempro edimentosqueutilizamraiosX,tendo omoexemploaradiologiainterven ionista

devidoasdosesmaiselevadas. Oobjetivodestetrabalhoédesenvolverumdosímetro portátil

sem o de leitura direta om base em dete tores semi ondutores, que forneça informações

emtempo realsobre adosede radiação,possibilitandoarealização demedidas preventivas e

orretivas paraminimizaresta exposição.

1.1 Prin ípio da Proteção Radiológi a

Apesardosbenefí ios dousodasradiaçõesionizantes, osseus efeitosno sistemabiológi o

representam umpoten ial ris oparaoser humano.

A proteção radiológi atem por objetivo apresentar o uso adequado dasradiações om o

menorris opossível. AComissãoInterna ionaldeProteçãoRadiológi aou(doinglês

Interna-tionalCommisionon Radiologi al Prote tion -ICRP),estabele e asnormasere omendações

paraaproteção radiológi a nasapli açõesdasradiaçõesionizantes.

Ao nível na ional, a Comissão Na ional de Energia Nu lear - CNEN, regulamenta o uso

e aquisição de fontes radioativas. O Ministério da Saúde, através da Agên ia Na ional de

Vigilân ia Sanitária - ANVISA, regulamenta o uso das radiações ionizantes na área de

ra-diodiagnósti o. Em 01 de junho de 1998 o Ministério da Saúde lançou a Portaria 453 que

regulamenta asdiretrizes bási asparaa áreade radiodiagnósti o médi oeodontológi o.

Devidoao aumento napreo upaçãoquanto aosdanos ausados àsaúdedoindivíduopela

exposição à radiação ionizante, grandezas radiológi as foram denidas om o propósito de

Interna-sãodes ritasno Apêndi e A.

1.1.1 Filosoa da proteção radiológi a

De a ordo om aICRPas exposiçõessão lassi adas em o upa ionais, médi ase

públi- as. A exposição o upa ional éaquelao orrida noambientede trabalho; aexposição médi a

é a exposição de pessoas omo parte de seu tratamento ou diagnósti o, in lui também

vo-luntários a ompanhantes que auxiliam na ontenção de pa ientes e a exposição do públi o

que ompreendetodasasexposiçõesquenão sãomédi asou o upa ionais (ICRP,2007;IRD,

2011).

O sistema de proteção radiológi a re omendado pela ICRP (2007) está baseado nos

se-guintesprin ípios gerais.

•

Prin ípio da justi ação: A práti a deve produzir benefí ios, para os indivíduos expostos ouparaa so iedade, su ientespara ompensar o detrimento orrespondente,

tendo-seem onta fatoresso iais,e onmi os ou outros.

•

Prin ípio da otimização (ALARA): Este prin ípio estabele e que todas as apli a-ções das radiações ionizantes, devem ser realizadas de modo que sejam tomadas todas

asprovidên iasamde maximizar obenefí iolíquido,levando em onta fatores

e on-mi os e so iais. Este objetivo pode ser al ançado om pro edimentos de segurança,

instrumentação adequadae pessoalquali ado (SHERERetal.,2002).

•

Limites individuaisdedose: Asnormas estabele emumlimitededoseanualparaos indivíduostrabalhadores edo públi o omoresultado de todasaspráti asexe utadas.

ACNENeANVISAsãoosórgãosregulamentadores queestabele emasdiretrizesbási as

deproteção radiológi a, na qualsão apresentados oslimitesde doses anuais parao públi o e

parao indivíduo o upa ionalmente exposto. A exposição dos indivíduosdeve ser restringida

detalmodoquenemadoseefetivanemadoseequivalentenosórgãosoute idosde interesse

ex edamoslimites dedoses anuaisestabele idos (CNEN,2011).

Na Tabela 1.2podem serobservadososlimites de exposição o upa ionalque atualmente

são: 20 mSv para a doseefetiva anual em qualquer período de in o anos onse utivos, que

Tabela 1.2: Limitesdedoses anuais (CNEN,2011).

Grandeza Órgão Limiteanual Indivíduo do públi o

DoseEfetiva Corpointeiro 20mSv

(a)

1mSv

(b)

Cristalino 20mSv 15mSv

DoseEquivalente Pele

(c)

500mSv 50mSv

Mãosepés 500mSv

-(a)Médiaaritméti aem5anos onse utivos,desdequenãoex eda50mSvemqualquerano.

(b)Em ir unstân ias espe iais,aCNENpoderáautorizarumvalordedoseefetivadeaté5mSvemum

ano,desdequeadoseefetivamédiaemumperíodode5anos onse utivosnãoex edaa1mSvporano.

( )Valormédioem1

cm

2

deáreanaregiãomaisirradiada.

Paragarantirqueoslimitesdedoseanualnãosejamex edidosérealizadoomonitoramento

dolo alde trabalho denominadode monitoração deáreaoulevantamento radiométri o,e do

indivíduotrabalhador onhe ido omomonitoração o upa ional. Portanto, apli andonormas

de ontrole de qualidade e realizando o monitoração individual é possível estimar as doses

efetivasedoses equivalentes emte idosexpostos,e prover informaçõesvaliosas para atuação

daproteção radiológi a (ICRP,2007).

1.1.2 Normas de qualidade para feixes de raios X

Asradiaçõesionizantessãodenidaspor normasdequalidadequedeterminamoespe tro

do feixe de raios X após sofrer modi ações pela adição de ltros metáli os om espessura

al uladaatravés daatenuação dofeixe primário(IRD, 2011; CNEN,2011;MCT, 2011). As

normas dequalidade que denemas ara terísti as do feixede radiação em radiodiagnósti o

onven ionale radioproteção sãodes ritasa seguir.

a) Radiodiagnósti o: Asmedições de radiação, nestaárea, sãofundamentais para os

pro-gramasde ontrole dequalidade dosequipamentosde raios X e paramedirou estimar doses

a que estão submetidosos pa ientes, ou seja, na dosimetria do pa iente. Para o ontrole de

qualidade, a grandeza kerma no ar é su iente, tanto na ara terização e ontrole da fonte

( ampoderadiaçãoin identenopa iente)quantoparaaavaliaçãododesempenhodosistema

tabele easqualidadesdaradiação hamadadeRQR(RadiationQualityinRadiationBeams)

para medidas de feixe de raios X em radiodiagnósti o (IEC 61267, 2005). Na Tabela 1.3

podemservistas algumas qualidadesderadiação RQR.

Tabela 1.3: Qualidades daradiação Xpararadiodiagnósti o(IEC61267, 2005).

Qualidade da Energiamédia Tensão dotubo Filtrosadi ionais

radiação (RQR) (keV) (kVp) (mmAl)

RQR3 29,0 50 2,46

RQR5 34,8 70 2,83

RQR8 44,2 100 3,36

RQR10 61,2 150 4,38

b)Radioproteção: Naáreaderadioproteção,okermanoartambémpodeserutilizadopara

determinarasgrandezas opera ionais nomonitoramento pessoal, ujasdeniçõesefatoresde

onversãopodemseren ontrados na literatura(IRD, 2011;CNEN,2011; MCT,2011).

A International Organization for Standardization - ISO através da sua publi ação 4037,

re omenda ospro edimentos de alibração de dosímetros pessoais de a ordo oma resposta

emfunção da energia e ângulo de in idên ia de raios X ou radiação gama (ISO 4037,1999).

Estanorma foidenida pela ComissãoInterna ional de UnidadeseMedidas de Radiação ou

(do inglês International Commission on Radiation Units and Measurements - ICRU), om

propósito de medidas de grandezas opera ionais (ICRU, 1992)e para proteção ontra as

ra-diações ionizantes (IAEA, 2008). Aliás, esta norma dá orientações sobre a de laração de

in ertezas,na preparação de registrose erti ados de alibração(ICRU,1993).

A razãoparaousodasgrandezas opera ionais baseia-se nofatode quea doseefetivae a

doseequivalente não podem sermedidas diretamente na práti a líni a (ICRP,2007; ICRU,

1993). A grandeza opera ional utilizada para monitoração de indivíduos é o equivalente de

dosepessoalH

p

(d), que vaiser des ritaposteriormente.

NaTabela1.4podemserobservadososvaloresdosltrosadi ionaiseatensãodotubode

Tabela 1.4: Qualidades daradiação Xpararadioproteção (ISO4037,1999).

Qualidadeda Energiamédia Tensão do Filtros

radiação (N) (keV) tubo(kVp) adi ionais (mm)

N40 33 40 4Al+0,21Cu

N60 48 60 4Al +0,6Cu

N80 65 80 4Al +2Cu

N100 83 100 4Al +5Cu

N120 100 120 4Al+5Cu+1Sn

Asnormas dequalidadesãoapli adasna ara terizaçãodofeixederadiaçãoparagarantir

oadequado fun ionamento doequipamento de raios X.Para isso, utilizam-seinstrumentos e

dete tores espe iais para medir durante um pulso de radiação, os valores da tensão de pi o

(kVp) forne ida ao tubo, o kerma no ar, taxa de kerma no ar e o tempo de exposição. Os

transdutorese dete tores deradiação ionizante são des ritosaseguir.

1.2 Cara terísti as dos Transdutores

O Instituto de Engenheiros Eletri istas e Eletrni os ou (do inglês Institute of Ele tri al

and Ele troni s Engineers - IEEE) através da sua publi ação 1451, dene transdutor omo

umdispositivo apazde onverterumtipode energiaemoutro. Nestaapli açãoé onvertida

a radiação ionizante (raios X) em sinal elétri o ( orrente ou tensão elétri a). O transdutor

de entrada do ir uito também édenominado de sensor e o transdutor de saída é onhe ido

omoatuador (IEEE 1451,2007).

Em algumas áreasdo onhe imento éutilizado o termo dete torparaidenti ar osensor

ou transdutor de entrada. No entanto, dete tor é um termo que deve ser reservado para o

sensora oplado a umaeletrni a de ondi ionamento de sinal. São apresentadas a seguiras

prin ipais ara terísti as dostransdutoresgasosose semi ondutores apli ados emradiologia.

1.2.1 Câmara de ionização

A âmara de ionização é um transdutor gasoso onde são produzidos íons por ação da

in idên iadaradiação ionizante. Estetransdutoroperanaregião desaturaçãodeíonsepara

ada par de íon gerado pela partí ula no interior do volume sensível do mesmo um sinal é

oletado. Apesar disso, a orrente é muito baixa normalmente da ordem de 10

−12

materialdebaixo número atómi o(Z),utiliza oar ougássobpressão omoelemento gasoso,

são apazes demedirdiretamentea grandeza kermano ar (OLIVEIRA,2008).

A Figura 1.1apresenta o esquema bási o de fun ionamento de uma âmara de ionização

a oplada aumamperímetro pararegistrar a orrente produzida.

Figura 1.1: Esquemabási ode uma âmarade ionização.

Quandoaradiaçãoionizanteatravessaasparedesda âmaraproduz argaselétri asdevido

à ionização do ar em seu interior. Estas argas podem ser oletadas e mensuradas a partir

de um ampo elétri o obtido por uma diferençade poten ialapli adaexternamente entreas

paredes da âmara. As argas geradas pelas ionizaçõeso orridas dentro do volume de ar da

âmara sofrema ação desse ampo elétri o e deslo am-se onforme a polaridade, originando

uma orrente elétri a, que pode ser medida. A intensidade da orrente elétri a medida está

asso iadaàquantidadedeionizaçõesdentrodovolumedearda âmarapor ausadain idên ia

daradiação.

1.2.2 Transdutores semi ondutores

Ostransdutoressemi ondutores sãodispositivosformadosnormalmentepormateriais

se-mi ondutoresdo tipo silí ioougermânio. A região dedepleção dossemi ondutores onstitui

o seu volume sensível. Quando a radiação ionizante atravessa o transdutor produz pares de

elétron-la una que são separados pela açãodo ampo elétri o apli ado à junção, resultando

Apesar desta semelhança, há diferenças entre essesdois tiposde transdutores omo, por

exemplo,otempo de oleta dosportadoresde arga. Notransdutorgasoso,amobilidade dos

elétronsé er ade1000 vezesamobilidade dosíonspositivos,enquanto quenosemi ondutor

amobilidadedoselétronsé er adeduasoutrêsvezesamobilidadedasla unas. Otempode

oleta detodososíons dotransdutor gasoso éda ordemde milissegundos eno semi ondutor

é da ordem de

10

−7

s. Além disso, a energia ne essáriapara produzir umpar elétron-la una

nosemi ondutor éda ordem de3 eV (KHOURY etal.,1987).

Portanto, o número de argas produzidas no semi ondutor, por uma dada partí ula, é

er a de 10 vezes maior do que num transdutor gasoso, o que a arreta menor utuação na

amplitudedo sinal, permitindo obtermelhor resoluçãona energia daradiação in idente. Por

estas ara terísti as existe umgrandeinteresse no usodossemi ondutores paraa dosimetria

eespe trometriadasradiaçõesionizantes (SILVA,M.C., 1992).

A Figura 1.2 apresenta o esquema bási o de um transdutor semi ondutor, mostrando

omosãogerados ospares deelétron-la una no volume sensíveldomesmo quandoexposto à

radiação.

Figura 1.2: Esquemabási ode umtransdutorsemi ondutor(KHOURY,1999).

orrente que é diretamente propor ional a esta radiação. A orrenteproduzida tende a uir

nosentido inverso dodiodo,ou seja, do átodo (K) para oânodo (A).Paramedira orrente

produzidasãoutilizadoseletrmetros que ondi ionameampli am osinal. As argas

elétri- as que forem geradas fora da região de depleção não são registradas devido ao pro esso de

re ombinação o orridono transdutorsemi ondutor.

Ostransdutoressemi ondutores,maisespe i amenteosdiodos,possuemumajunçãoPN

formadapordoistiposdemateriais,otipoNquetemelétronsetipoPquetemla unas omo

argasmajoritárias. NajunçãoPNdodiodosemi ondutoréformadaaregiãodedepleçãoque

onstituioseuvolumesensível. Quandoodiodoéa opladoaum ir uitode ondi ionamento

e ampli ação de sinais forma um dete tor, que pode produzir tensão ou orrente elétri a

quandoexpostoà radiação(SEDRA, A.S.,SMITH,K.C., 2007).

Asprin ipais ara terísti as analisadasnostransdutores semi ondutores omodete tores

deradiação ionizante sãoapresentadasa seguir.

a) Corrente de fuga: É onhe ida omo orrente de fuga, a orrente que ui através do

dete tor na ausên ia da radiação. Essa orrente afeta a relação sinal-ruído, inuen iando o

limite de dose a ser examinado. Além da orrente reversa através da estrutura ristalina,

existe uma baixa orrente na superfí ie do mesmo, hamada de orrente de fuga super ial.

Aintensidade desta orrentedepende do tipo de en apsulamento, das ondiçõesde

ontami-naçãodasuperfí ie dodete tor devido aomanuseio (KHOURY,1999).

b)Capa itân ia: Odete torsemi ondutorpodeser en arado omo um apa itor, umavez

queé onstituído por umazona de altaresistividade (regiãode depleção) om arga espa ial

situada entre duaszonas om portadoresde argalivres, isto é,regiõesrelativamente

ondu-toras. Portanto, asua apa itân ia depende diretamente daformaedotamanhodo dete tor.

No asodo dete torplanaré dado pela Equação1.1:

C =

ε.A

d

(1.1)

onde,A éárea dodete tor;

ε

é a onstante dielétri a domaterial; dé espessurada região de

) Tempo desubida dopulso: Osdete tores semi ondutoressãonormalmenteos

dete to-resde radiação ionizantes queapresentam maior velo idade de resposta. O tempo de subida

dopulsogeradono dispositivosemi ondutoré daordemde 1a10ns, enquanto osdete tores

intiladores e osgasososrespondemna ordemde mi rosegundos.

O tempo de trânsito, ou de oleta das argas no dete tor semi ondutor ontribui na

for-mação do pulso de sinal. O tempo de trânsito orresponde ao tempo de movimentação de

elétrons e la unas, produzidas pela radiação, através da região de depleção do mesmo. Este

tempodependedadistân iaaserper orridapeloportadorde argaedavelo idadedederiva

(

υ

), dada pelaEquação 1.2:

υ = µ.E

(1.2)

onde,

µ

éamobilidade doportador de arga(elétronoula una); Eéaintensidadedo ampo

elétri o apli adoajunção.

Quando os ampos possuembaixa intensidade a mobilidade é quase onstante,mas para

amposmuito intensosa velo idade dederiva nãoaumenta propor ionalmente om o ampo

eatinge asaturação. Portanto, deve-se apli arnodete torum ampo elétri osu ientepara

garantir quetodososportadores de argaestejam om velo idade máxima.

d) Dependên ia energéti a: A variação da resposta de um dete tor semi ondutor para

uma determinada dose em função da energia da radiação hama-se de dependên ia

enérge-ti a. Épossívelreduziradependên iaenergéti ausandoltrosdealumínio ououtromaterial

adequado emvolta dosdete tores (SILVA,M.C., 1992).

e) Dependên ia angular: Adependên ia angularou isotropia éuma ara terísti a

impor-tante na dosimetria e mede a resposta do dete tor em relação ao ângulo de in idên ia do

feixederadiação. Oânguloperpendi ulargaranteamelhor oletadeinformação, enquanto o

ângulotangen ial provo a variaçãode resposta dodosímetro. Por isso,torna-sefundamental

aotimização dageometria de posi ionamento do dete torsemi ondutor(MELO, 2002).

f) Sensibilidade: A sensibilidade da resposta se refere à apa idade do dete tor

semi on-dutor em medir as mínimas variações da dose de radiação, pode ser observada através da

in linação das urvasde resposta dose. Estas urvas de alibração rela ionam o sinal

obtida pela razão entre a foto orrente gerada (IPD) e a fonte de luz in idente (P)expressa

por A/W,sendoA orrente e Wpotên ia, onforme Equação 1.3:

R(λ) =

I

P D

P

[A/W ]

(1.3)

Na literatura en ontra-se o fotodiodo AXUV100G que possui adequada responsividade

para apli ação em dosimetria. Este diodo é onsiderado um dete tor padrão devido a sua

resposta plana omasenergias da radiação. Odiodo AXUV100G possui umaárea ativa em

tornode100mm

2

,velo idadederesposta10

µ

s,sensívelao omprimentodeonda0,04a1100

nm e apa itân ia 44 nF. A Figura 1.3 mostra a região de resposta plana desse fotodiodo

analisado om omprimento deonda 25 nma1100 nm.

Figura 1.3: Resposta dofotodiodo AXUV100G.

h)Potên iadissipada: Apotên iadissipadanosemi ondutorédenida omoaquantidade

de energia térmi a que passa por ele durante um intervalo de tempo. Os diodospossuem a

espe i açãode orrentemáxima,estanãodeveserultrapassadaparaevitarsobreaque imento

1.2.3 Outros transdutores

Existem outros tipos de transdutores que podem ser apli ados na medição de radiação

ionizante. Entre eles, estão os transdutoresdo tipo lme fotográ o e alguns materiais

ris-talinos.

Otransdutor do tipo lme baseia-se no prin ípioda sensibilização de hapas fotográ as

por interação da radiação oma emulsão doslmes, produzindo umaimagem. Este tipo de

transtudor possibilita a do umentação do registro dosimétri o para várias análises. Existem

alguns materiais ristalinos que possuem a propriedade físi a de emitir luz visível quando

expostos à radiação ionizante, esta propriedade é onhe ida omo radiolumines ên ia - RL.

Damesmaforma,outros ristaisirradiadosapenas omradiaçãoionizanteemitemluzquando

submetido a uma taxa de aque imento térmi o, denominados ristais termolumines entes

-TL. Estes transdutoresapli ados omo dosímetro serão des ritosposteriormente.

1.3 Tipos de Dosímetro

Osmedidoresderadiação,oudosímetros, sãoequipamentos, sistemasoumesmomateriais

que,em onjunto omo sistemade leitura, medem aradiação ionizante,sejade formadireta

ouindireta. Osdosímetrosdeleitura diretasãodispositivoseletrni os queforne ema

infor-mação da dosede radiação sem nenhum pro essamento. Enquanto, os dosímetros de leitura

indireta requerem umpro essamento adi ional parainterpretar asinformações de dose.

En-treosdosímetrosde leituraindiretadesta am-seosdosímetrosdotipo lmeradiográ oeos

termolumines entes.

1.3.1 Dosímetros eletrni os

Nestaseçãosãodes ritossomenteosdete toreseletrni osrelevantesaotrabalho. Dentre

eles,estão osdete tores agáse osdete tores semi ondutores. Osdete tores agás,de a ordo

om a tensão apli ada entre o ânodo e átodo, podem ser quali ados omo âmaras de

ionização, dete tores Geiger-Müller ou ontadores propor ionais, que têm omo prin ípio de

fun ionamento a produção de íons pela interação da radiação ionizante om um volume de

gás.

(a) (b)

Figura 1.4: Dosímetros omdete tor Gieger-Müller.

AFigura1.5amostraumdosímetro om âmarade ionizaçãodaVi toreenmodelo451B,

ea Figura1.5bo dosímetro da Babylinemodelo 81.

(a) (b)

Figura 1.5: Dosímetros om âmarade ionização.

Os dete tores semi ondutores fun ionam a partir do prin ípio de ex itação dos elétrons,

quepassamdasbandas de valên ia paraasbandasde ondução, permitindo assim a oleção

desses elétrons dando origem a um sinal, que pode ser medido de a ordo om o modo de

operação do dete tor.

Os modosde operaçãodosdete toressemi ondutores sãobasi amentedois tipos,o modo

pulsoe modo orrente des ritosaseguir.

a) Modo pulso: Para este modo, o diodo é ligado om uma tensão reversa de algumas

dezenas ou mesmo algumas entenas de volts, obtendo-se uma zona de depleção bem larga.

Osinalproduzido estáemfunção do tipo dediodo utilizado sedotipoP outipo N,e da

suarespe tiva tensão reversa. Neste modo de operação o sinalde saída forne e informações

sobre a interação de ada partí ula ou fóton individualmente, permitindo portanto obter

informações tanto da intensidade quanto da energia da radiação. Por esta razão este modo

égeralmente usadoparaespe trometia deradiação ionizante(KHOURY,1999;SILVA,J.O.,

2000). A Figura 1.6 mostra o formato do sinal en ontrado na onguração do dete tor no

modopulso, oqual pode ser al uladopelaEquação 1.4:

V

max

=

Q

C

=

Eq

W C

(1.4)

ondeQéa argaproduzidaporevento,Céa apa itân ia,Eéaenergiamédiadepositadapor

evento,qéigual1,6.10

−19

C,eWéaenergiamédia paraformaçãodeumparelétron-la una.

Como q,We Csão onstantes, assim o

V

max

é propor ionala E.

Figura 1.6: Formatodo sinal nomodo pulso.

b)Modo orrente: Nestemodo,osistemaeletrni oé one tado nasaída dodete torpara

registrar a arga produzida pela radiação in idente durante um dado tempo de exposição.

Faz-se aindaaintegração detodosospulsosda orrenteproduzidapelos fótonsoupartí ulas

in identes, o que permite apenas a avaliação global das interações o orridas no dispositivo.

Estemodo de operação é geralmenteutilizado emapli açõesdosimétri as.

A Figura1.7mostraa variação da orrenteproduzidaemfunção do tempo deexposição.

Porestagurapode-seobservarque adapartí ula, oufóton,iráproduzir ertaquantidadede

argasemumintervalodetempomuito urto. Quandoseoperaodete tornomodo orrente,

registra-se a orrente (I)pelarelaçãoda Equação1.5:

I(t) =

1

T

Z

i(t

′

_).dt

′

Figura 1.7: Formato dosinal no modo orrente.

Portanto, este modo de operação faz a integração da orrente em um urto intervalo de

tempo. Obtém-seassim,aintensidademédiaproduzidaportodososeventosindividuais

gera-dospelodete tor naqueleintervalode tempo, realizandoumaavaliação globaldasinterações

o orridas no dispositivo.

Omodo orrente éempregadotipi amente quando ataxa deeventosé muito alta,ouem

apli ações dosimétri a. Ofatodo sinal seapresentar, não emforma de pulsos elétri os, mas

de orrente ontínua, depende do ir uito eletrni o queseen ontra emsérie omo dete tor

deradiação (MELO, 1988).

Em ambosospro essosodete torsemi ondutorpodeser one tadonomodo fotovoltai o

oufoto ondutividade, estestiposdea oplamento sãodes ritosa seguir.

a) Conexão no modo fotovoltai o: Neste modo de operação, nenhuma diferençade

po-ten ialexternaé apli adanajunção PN.Assim,o dete toratua omoumafontede orrente

e apresenta resposta linear om a taxa de dose. Esta resposta é diretamente propor ional à

taxade exposiçãoda radiação ionizante.

A Figura1.8 mostraumesquema de a oplamento do dete torsemi ondutor nomodo

fo-tovoltai o. Neste aso, apolaridade da tensão de saída (

V

out

) do ir uito depende da forma omo o fotodiodo é a oplado ao ampli ador opera ional. Se o terminal átodo do diodo

for one tado ao terra e o ânodo na entrada do ampli ador haveráuma tensão positiva na

saída. Invertendo a posição do diodo semi ondutor a saída do ampli ador terá tensão om

Figura 1.8: A oplamentododete tornomodofotovoltai o.

b) Conexão no modo foto ondutividade: Nestemodo de operação, umatensão reversa

é apli ada na junção PN om propósito de aumentar a região de depleção. Se a tensão e o

ampo elétri o forem baixos a oleta dos elétrons e das la unas pode ser in ompleta,

resul-tandoemperdapor re ombinação das argas ena redução daamplitude do pulso.

Quando aumenta o ampo elétri o estaperdadiminui atéque apartir de umdado valor

detensão,aamplitudedopulsopermane e onstante,independentedovalordatensão. Esta

região de operação é denominada de região de saturação e é semelhante à en ontrada para

as âmaras de ionização, onde o orre a ompleta oleta dos íons produzidos pela radiação

in idente (BOGART, T.F.,2000).

A Figura1.9mostra o esquemade a oplamento dodete tor semi ondutorno modo

foto- ondutividade.

Figura1.9: A oplamentodo dete tornomodo foto ondutividade.

Odete torsemi ondutorrespondedediferentesformasemfunçãodaenergia daradiação,

este omportamento é denominado dependên ia energéti a. Esta dependên ia está

Figura 1.10: Probabilidade de interaçãodos raios X(HAMAMATSU, 2015).

Observa-senaFigura1.10queome anismodeinteração dominanteéoefeitofotoelétri o

paraenergiasmenoresque50keV.Oefeitofotoelétri o éemissão deelétronsdasuperfí ie de

um material, geralmente metáli o, devido à in idên ia de ondas eletromagnéti as ou fótons

de alta frequên ia. A energia ontida na onda eletromagnéti a é totalmente absorvida pelo

elétron no material que adquire assim energia su iente para ser ejetado de sua superfí ie.

Esseelétron gerapareselétron-la una queé dete tado pelo ir uito.

Se a energia dosraios X for a ima de 50 keV passa apredominar o espalhamento

Comp-ton. Noespalhamento Comptonoelétronre ebeparteda energiadaradiação in idente, esta

radiação interage om o elétron ini ialmente em repouso, após a olisão, o fóton e elétron

são espalhados em determinados ângulos, podendo ainda produzir novas interações. Para

este aso, o átomo vibra om a olisão da radiação in idente. Essa vibração do átomo leva

ageração de pares elétron-la unaque é tambémdete tado pelo ir uito. No entanto, osinal

produzidotem menorintensidade de orrente quando omparado ao efeito fotoelétri o.

Silva, M.C. (1992) mostrou que a utilização de ltros de alumínio, obre ou outros

me-taispodemreduzirsigni ativamente adependên iaenergéti adossemi ondutores, onforme

Figura 1.11: Reduçãoda dependên ia energéti a om ltros(SILVA,M.C., 1992).

A dependên ia energéti a dos semi ondutores interfere na sensibilidade de dete ção do

dosímetro. Além disso, a sensibilidade dos dete tores semi ondutores depende do tipo do

transdutor fotodiodo e do ir uito de ondi ionamento de sinala oplados na entrada do

do-símetro eletrni o.

Batista(2006)apresentou arespostadedete toressemi ondutores nodesenvolvimento de

um aparelho para ontrole de qualidade de equipamentos mamográ os. Foram obtidos os

seguintes oe ientesangularesnas urvasde alibraçãodosdiodos: SFH206(0,064),BPW34

(2,544), XRA24(5,932) e XRA50 (24,513). Ofotodiodo XRA50 teve sensibilidade quase 10

vezesmaiorqueodiodo BPW34. AFigura1.12apresenta a urvade alibração desses

mente indi ando para apli ações em dosimetria das radiações ionizantes. Este fotodiodo

possui apa itân ia de14pF, orrente dees uro0,3nA,tensãoreversamáxima 100V,euma

áreaativa emtorno de 25mm

2

,quesão melhores queo diodo BPW34. Além disso, o diodo

XRA50nãopossuinenhuma amadaprotetorasobrearegiãoativa,issomelhorasuaresposta

devido ajanela deentrada terespessuradesprezível.

Portanto, adependên iaenergéti a ea sensibilidade sãoproblemasobservadosquandose

projeta um dosímetro eletrni o a base de dete tores semi ondutores. Para minimizar esta

de iên ia podem ser utilizados ltros metáli os e transdutores semi ondutores om maior

sensibilidade, a opladosa umaeletrni a de ondi ionamento de sinais. Apli am-se também

nosdosímetros eletrni ossistemasembar ados pararealizar otratamento dosinaldosensor

deentrada, otimizando assim osistemade dete ção e pro essamento de dados.

O dosímetro de leitura direta pode ser onsiderado um sistema eletrni o embar ado.

Quando se projeta um sistema eletrni o embar ado é ne essário onsiderar os aspe tos de

dependabilidade. Adependabilidadeé apropriedadequedene a apa idade dossistemas

de prestar umserviço que sepode justi adamente onar (AVIZIENIS etal., 2011). Além

disso, devem ser realizados os estudosde repetibilidade e reprodutibilidade paraque o

dosí-metro possa ofere er um serviço de alta qualidade. A repetibilidade refere-se a realização

do ensaio sob ondições as mais onstantes possíveis, deve ser exe utada durante um urto

intervalo de tempo, em um laboratório por um operador utilizando o mesmo equipamento.

Enquanto,areprodutibilidaderefere-searealizaçãodoensaioem ondiçõesdiferentes omo

operador,dia,equipamentoe ondiçõesambientais detemperatura,umidade epressão(VIM,

2012).

Entre os requisitos de dependabilidade estão onabilidade, segurança e inviolabilidade

des ritosaseguir.

a) Conabilidade: O sistema deve ser apaz de forne er o serviço orreto e esperado a

qualquer momento, ou seja, estar sempredisponível. A disponibilidade do sistemapode ser

al uladapelaEquação 1.6:

A =

M T BF

onde, A é disponibilidade (availability); MTBF é o tempo médio entre falhas (mean time

between failure) eMTTR é otempo médiode reparo (mean time to repair).

Por exemplo, em um sistema ujo tempo médio de fun ionamento é de 3 anos (ou seja,

26280horas entre asfalhas - MTBF),e otempo médio dereparo (substituição de bateria) é

de1 hora, obtém-se:

A =

26280

26280 + 1

= 0, 99996

(1.7)

Pode-se interpretar este resultado de maneira por entual, ou seja, a disponibilidade do

sistemaexempli ado édemaisde99,99%do tempodeoperação. Quandoovalorfora ima

de99,9%é onsideradoex elente, assimadisponibilidadenesteexemplo estáadequada

(LA-FRAIA,2001).

b)Segurança: Orequisitode segurançarefere-se às ondiçõesapropriadas paraoadequado

fun ionamento do sistema sem provo ar dano a outros sistemas ou pessoas que dele

depen-dam. A segurança é a medida da apa idade do sistemade se omportar de forma livre de

falhas(fail-safe).

Paraexempli ar este aso, onsidere um sistemade transporte ferroviário onde os

on-troles de um trem providen iam sua desa eleração e parada automáti a quando não mais

onseguirem garantir o seu fun ionamento orreto. Em um sistema fail-safe, ou a saída é

orretaou osistemaé levado a umestado seguro (KANEKAWA etal.,2010).

) Inviolabilidade: Ainviolabilidade temporobjetivo al ançar priva idade,autenti idade,

integridadeeirrepudiabilidade dosdados. Por exemplo,osdadosquetrafegamporumarede

de omputadores devem ser protegidos ontra invasão a idental ou proposital ausadas por

indivíduosmalinten ionados(ha kers),estainvasãopodeproduzirseverosdanosaosistema.

Aimplementaçãodesterequisitodeve-setambémautilização derewall,antivírus,umarede

parti ular virtual ou(do inglêsVirtual Private Network - VPN) e monitores dedesempenho

(BASILIetal.,2004).

A prevenção e remoção de falhas não são su ientes quando o sistema exige alta

oualgoritmos espe iais diversos(AVIZIENIS etal., 2011).

Na Tabela 1.5podemser observadasasprin ipaisté ni as paraal ançar os requisitos de

dependabilidade.

Tabela 1.5: Té ni asparadesenvolver dependabilidade (AVIZIENISetal., 2011).

Té ni a Função

Prevençãodefalhas Impedeao orrên iaouintroduçãodefalhas. Envolveaseleção

demetodologiasdeprojetoete nologiasadequadas.

Forne eoserviçoesperadomesmonapresençadefalhas.

Tolerân iaafalhas Té ni as omuns: mas aramentodefalhas,dete çãodefalhas,

lo alização, onnamento,re uperação,re onguraçãoe

tratamento.

Validação Remoçãodefalhas,veri açãodapresençadefalhas.

Previsãodefalhas Estimativassobrepresençadefalhaseestimativassobre

onsequên iadefalhas.

A Figura 1.13 apresenta um exemplo de dosímetro eletrni o apli ado na monitoração

o upa ional omtransdutor semi ondutorda mar aRados modeloRad-60S.

Figura 1.13: Dosímetro omdete torsemi ondutor.

1.3.2 Dosímetros om lmes radiográ os

Os dosímetrosdo tipolme, utilizamlmesradiográ os omdimensõesde 3X4 m om

duas emulsões de diferentes sensibilidades. Estes lmes são olo ados dentro de um badge 1

que ontém ltrosdeCu ePb omdiferentes espessuras.

Quandoo dosímetro éexpostoà radiação ionizante, estainterage omaemulsãodolme

produzindo uma imagem latente. Após o pro essamento do lme, a região irradiada  ará

opa aà luz. A presença dos ltrosno badge possibilita a estimativa da energia da radiação

que in idiu no lme. Através da medida de densidade óti a em diversos pontos do lme é

possível estimar também a dose re ebida, om base nas urvas de alibração previamente

determinadas(SOARES,2001).

A Figura1.14a mostraolmedosimétri o apósirradiação,e aFigura1.14baimagem do

badge omosltrosmetáli os devidamente posi ionados.

(a) (b)

Figura1.14: Dosímetrodo tipolme radiográ o(MARTIN, 2008).

Oequipamento utilizado paraleituradedosímetros omlme éodensitmetroóti o,que

onsistebasi amentenamedidadaopa idadedolmeàluz. Adensidadeóti aéumamedida

da atenuação da luz transmitida pelo lme em relação à intensidade da luz in idente, om

issoépossívelavaliaro valor dedose a umulada numdeterminado período.

1.3.3 Dosímetros om materiais TL

Os dosímetros baseados em material TL ou (do inglês Thermolumines ent dosimeter

-TLD) utilizam omo sensor ristais termolumines entes. O fenmeno da TL é a emissão de

luzdevido ao aque imento desse ristal previamenteirradiado. A quantidade de luz emitida

durante o aque imento é propor ional à dose absorvida pelo dosímetro. Os dosímetros TL

têmo formato de pastilhas e, geralmente, sãoutilizados emumporta-dete tor quea omoda

vários ltros, om a mesma nalidade daqueles utilizados nos dosímetros fotográ os. Os

ente(TLD),nesteseen ontramos ristaisdosimétri osenormalmenteosltros(Cu,Al,Pb

eSn).

Figura 1.15: Dosímetrosdo tipotermolumines entes (ALMEIDAetal., 2008).

O equipamento de leitura do TLD onsiste de um sistemapara ontrole de aque imento

do ristaltermolumines ente,umaválvulafotomultipli adoraeumsistemaeletrni o de

pro- essamento dosdados. O ristal emite luzao seraque ido, essa luzé onvertida em orrente

elétri a na válvulafotomultipli adora. Na sequên ia, é realizado o pro essamento dosdados

paraavaliara doseabsorvida.

AFigura1.16aapresentaodiagramadosistema,eaFigura1.16boequipamentoHarshaw

TLD

T M

modelo3500 paraleitura dedosímetros TL.

(a) (b)

Figura 1.16: Diagrama e oequipamentoHarshaw TLD

T M

1.4 Dosimetria de Pa iente e O upa ional

Asprin ipaisgrandezas e unidades para adosimetria depa ientee monitoração

o upa i-onalsãoapresentadas aseguir. Essasgrandezas sãodetalhadasno Apêndi e A.

a)Dosimetriadepa iente: Adosimetriapodeserfeitadiretaouindiretamente. Ométodo

direto medeo kermaar na entradada pele om dosímetrostermolumines entes posi ionados

sobre a pele. Essesdosímetros são muitosensíveis e sua resposta depende da energia, sendo

então ne essáriosua alibração. Apesar de medir o kermaar na entrada da pele, a dosenos

órgãos pode ser al ulada. Já asmedidasindiretas são feitas om âmaras de ionização, que

utilizam as informações de kerma no ar, fator de retroespalhamento, energia e tamanho do

ampo,paradeterminar o kerma ar naentrada dapele(SILVA,M.S., 2011).

A dose no pa iente pode ser obtida om a utilização das grandezas dosimétri as

re o-mendadas pela Comissão Interna ional de Unidades e Medidas de Radiação ou (do inglês

International Commission on Radiation Units and Measurements - ICRU). Estas grandezas

são: K

a,i

(kermaarin idente),K

a,e

(kermaarnasuperfí iedeentrada),P

KA

(produtokerma ar-área)esuasrespe tivastaxas. AFigura1.17apresentaageometriaparadeterminação

raios X inter epta o plano perpendi ular orrespondente a entrada na pele do pa iente. Já

o P

KA

é obtido numa área perpendi ular ao feixe, normalmente, na saída do olimador. A relaçãoentre K

a,i

e K

a,e

pode ser obtida pelaexpressão K

a,e

= K

a,i

.B, onde Bé o fator de retroespalhamento. A unidade de medida para K

a,i

e K

a,e

é o gray (Gy) e para P

KA

é o Gy. m

2

(ICRU,2005; IAEA,2005).

As organizações interna ionais ICRP,NCRP e IAEA re omendam a utilização de níveis

dereferên ia dedose emradiodiagnósti o paraotimizar a proteção dopa iente. Osníveis de

referên ia são estabele idos em função dos dados oletados que reúnem informaçõessobre a

magnitudedeparâmetrosdosimétri osnospro edimentos líni osem entrosdereferên iano

país(IAEA, 2009;ICRP,2007).

Na Tabela 1.6 podem ser observados os níveis de referên ia em radiodiagnósti o

adota-dospeloMinistériodaSaúde brasileiro,pelaComunidadeEuropéiaepeloGovernoBritâni o

(LACERDA,2007).

Tabela 1.6: Níveis de referên ia emradiodiagnósti o(LACERDA,2007).

Exame K

a,e

de referên ia K

a,e

de referên ia P

KA

de referên ia (BRASIL, 1998) (CE, 1996a) (HART etal., 2002)

(mGy) (mGy) (Gy. m

2

) Coluna lombar AP 10 10 1,6 LAT 30 30 3,0 JLS 40 40 3,0 Abdomen AP 10 10 3,0 Pelve AP 10 10 3,0 Tórax PA 0,4 0,3 0,12 LAT 1,5 1,5 -Crânio AP 5 5 -PA - 5 -LAT 3 3

Padovani et al. (2005) mostraram que os te idos na entrada da pele do pa iente podem

re eber altas doses de radiação, por isso possui maior ris o de sofrer efeitos biológi os em

pro edimentos interven ionistas. Opa iente re ebe um feixe de radiação 100 vezes mais

in-tensoqueofeixequesaidotubode raios X(AIEA,2005). Sendoassim,adoseabsorvida na

superfí ieda pele éa prin ipal medida aser determinada nessespro edimentos.

Na realização da dosimetria de pa ientes são utilizados dosímetros termolumines entes

(TLDs),lmesradiográ os onven ionais (debrometo deprata) ou radio rmi os, âmaras

de ionização de pla as paralelas de grande volume denominadas de âmara P

KA

, e o rendi-mento dotuboderaios X,apli andoosfatoresdeexposição dopa iente(ICRP,2000;ICRU,

2005;IEC, 2000).

Podem ser utilizados também dispositivos eletrni os omo, por exemplo, A u-Pro da

Rad al e RaySafe Xi na dosimetria de pa iente. Estes aparelhos são apazes de estimar a

dosea umuladaeataxadedoseemgray(Gy),röentgen(R)ou oulomb(C),sendomedidas

apósopro edimento omosparâmetrosdoequipamentoderaiosX.Alémdisso,sãoapli ados

no ontrole de qualidade dessesequipamentospara mediraalta tensão (kVp), pulsos,tempo

deexposição, orrentese a argado tubode raios X(RADCAL,2015; RAYSAFE,2015).

AFigura1.18aapresentaoaparelho A u-Pro daRad al,enaFigura1.18boRaySafeXi

omosseus respe tivos dete toresde estado sólido.

(a) (b)

Figura 1.18: Aparelhos para ontrole de qualidade emequipamentosde raios X.

Na Tabela1.7 podemserobservadasasprin ipais ara terísti as dosaparelhos A u-Pro

Tabela 1.7: Cara terísti asdos aparelhos A u-Proda Rad al eRaySafeXi.

Espe i ações A u-Pro

∗

RaySafe Xi

Intervalodedose 150nGya100Gy 10nGya9999Gy

17

µ

Ra11kR 1

µ

Ra9999R Taxadedose 150nGy/sa350mGy/s 10nGy/sa1mGy/s

1.0mR/mina2.4kR/min 70

µ

R/min a7R/min

Tempo 1msa300s 1msa999s

+0.2ms +0.2ms

Comuni ação USB RS-232oubluetooth

Dimensões 180X80X130mm 28X74X142mm

Peso 750g 250g

(

∗

) Tolerân ias: Intervalodedoseetaxadedose om

±

5%etempo om

±

0.1 %.

ExistemnaliteraturaosprogramasPemnetSystemeoCoregraphSoftwarequesãouma

alternativaparaquanti ar eapresentaradistribuição dedosena peledopa ienteemtempo

real,durante ospro edimentos interven ionistas. Em função dosparâmetros de irradiação e

geométri osutilizadosnoequipamento deuoros opiaépossívelobteramagnitudeea

distri-buiçãodadosenapeledopa iente. Apesardisso,nenhumdessesre ursos omessanalidade

estádisponívelnosequipamentosfabri adosatéopresentemomento (STECKERetal. 2009;

WAGNER,2008).

b) Monitoração o upa ional: No aso do monitoramento pessoal é determinado o nível

da dose de radiação re ebida pelo prossional omo de orrên ia de seu trabalho. A

dosi-metria individual possibilita a determinação da dose de ada usuário e permite ainda uma

indi ação das ondições de fun ionamento dos equipamentos. A dose elevada pode indi ar

maneirain orreta detrabalho, instalação omproblemas de blindagemou aparelhos

defeitu-osos(WAGNER,2008).

Em pro edimentos interven ionistas a exposição o upa ional tem omo prin ipal origem

aradiação espalhada pelopa ienteem todasasdireções. Esse espalhamento não é uniforme

e surge por ausa da interação da radiação do feixe primário om objetos interpostos nesse

feixe omoa mesa dopa iente e o próprio pa iente. Além da radiação espalhada, aradiação

A exposição o upa ional externaedo públi oé determinada omagrandeza doseefetiva

(E), e para avaliar a exposição nas extremidades ou em órgãos espe í os omo a pele e o

ristalinoére omendadaadoseequivalente(H

T

)(ICRP,2007;ICRU,1993). Estasgrandezas são utilizadas para avaliar efeitos esto ásti os e H

T

também é utilizada para avaliar efeitos determinísti os sendo expressas emunidades de sievert (Sv) (ICRP,2000). Todavia, a dose

efetiva não é mensurável de forma práti a, porque o ál ulo ne essário para sua obtenção

requerosomatório dasmedidasde doseequivalentemultipli adapelofatordeponderação de

te idose váriosórgãos do orpo.

Devido a isso, sãoutilizadas asgrandezas auxiliares onhe idas omo grandezas

opera i-onais,para estimar o valor da doseefetiva e da doseequivalente emórgãos e te idos (ICRP,

2007; ICRU, 1993). A grandeza opera ional utilizada paramonitoração individual é o

equi-valente de dose pessoal Hp(d) querepresenta a dose emte idos moles, a uma profundidade

d(mm), medidaa partirde umponto espe í o na superfí iedo orpo.

A grandeza opera ional Hp(d)podeser utilizada para estimar a doseefetiva avaliando a

dosede radiação em umaprofundidade de 10 mm,representado por Hp(10). Para estimar a

dose equivalente na superfí ie da pele, mãos e no olho ( ristalino) seutiliza a profundidade

de 0,07 mm, representado por Hp(0,07). Também pode ser utilizado na profundidade de 3

mm, hamadode Hp(3), paraavaliara doseno ristalino(ICRP,2007;ICRU,1993).

AgrandezaHp(10)éindi adoparamonitoraçãoderadiaçõesfortementepenetrantes omo,

por exemplo,fótons om energias a ima de 12 keV; e Hp(0,07) é indi ado paramonitoração

de radiação fra amente penetrantes omo raios X de baixa energia e radiação de partí ulas

beta(ICRP,2007;ICRU,1993).

San hez etal. (2010) apresentaram umsistemade monitoração dadose o upa ional, que

mostra emtempo real o equivalentede dose pessoalnos prossionais dentro da sala de

pro- edimentos líni os. Osistema apta e grava a ada segundo as medidas dosdosímetros de

adaprossionalpresentenasalaetransmitesemosparaumpainelemfrenteaomédi o. O

sistematambémalertaseodosímetro estámalposi ionado eseataxade radiaçãoespalhada

nasala está alta.

(a) (b)

Figura 1.19: DosímetrosDoseAware, RaySafei2 etela de exibiçãode dose.

Na Tabela1.8podemser observados osdosímetros RaySafe-i2 eDoseAware, onde se

des-ta ao intervalo de dosepararaios X ou gamaem tornode 1

µ

Sva 10Sv, reprodutibilidade

de 10 % orrespondente a 1

µ

Svde variação, sensibilidade para asenergias de 33 keV a 101

keV omaespe i açãodadependên iaenergéti apara adaqualidadedofeixe,dependên ia

angulare outros fatores(PHILIPS, 2014;RAYSAFE,2014).

Tabela 1.8: Cara terísti asdos dosímetros eletrni osRaySafe-i2eDoseAware.

Cara terísti as RaySafe-i2 DoseAware

Equivalente dedosepessoalHp(d) Hp(10) Hp(10)

Intervalodetaxadedose 40

µ

Sv/ha300mSv/h 40

µ

Sv/ha300mSv/h FaixadedoseraiosX/

γ

1

µ

Sva10Sv 1

µ

Sva10Sv

Reprodutibilidade 10%ou1

µ

Sv 10% ou1

µ

Sv

Dependên iaenergéti araiosX/

γ

±

20%N40-N100

-(33a101keV)

±

30% N100-N120

±

5% om

±

5

◦

Dependên iaangular

±

30% om

±

50

◦

-±

200% e-100% om

±

90

◦

Dependên ia omatemperatura

±

5% om20-26

◦

C

-±

25% om15-35

◦

C

Vida útildabateria 3a5anos 3a5anos

Dependên iadatensãodebateria

±

2%

-Pesododosímetro 30g 30g

Dimensõesdodosímetro 44X45X10mm 44X45X10mm

Comuni açãodedados USBeEthernet 10/100 USBeEthernet10/100

Frequên iaderádio 868,3MHz,918,3MHz 868,3MHz,918,3MHz

ou927,9MHz ou927,9MHz

1.5 Objetivos do Trabalho

Este trabalho tem omo objetivo desenvolver um dosímetro portátil sem o de leitura

direta ombaseemdete tores semi ondutores,queforneça informaçõesemtemporeal sobre

a dose de radiação nos pro edimentos que utilizam raios X. Este dosímetro pode ser

utili-zado para medir o kerma no ar nas qualidades de radiação para dosimetria de pa iente ou

monitoração o upa ional. Além disso, este trabalho tem o propósito de al ançar inovação

te nológi a ao nívelna ional, projetando umequipamento de fá il manuseio, baixo usto de

desenvolvimento e instalação.

São apresentados a seguir os objetivos espe í os desse trabalho, indi ando algumas

a-ra terísti asdesejáveis aosistemadosimétri o.

•

Na dosimetria de pa iente o sistema deve realizar a leitura do kerma ar na entrada da peledo pa ienteutilizando osparâmetros do equipamento deraios X;

•

Na monitoração o upa ionalo dosímetro deve terpesoe dimensõesapropriados, e ali-bradopara mediro equivalente de dosepessoalHp(10);

•

O dosímetro deve possuir adequada sensibilidade e baixa dependên ia energéti a para medir uma ampla faixa do espe tro de energias da radiação de a ordo om as normas

de qualidadeem radiodiagnósti o e radioproteção;

•

O sistemadeve permitiro armazenamento dasinformaçõesda dose de radiação do pa- iente etrabalhador no própriodosímetro outransmití-las via redesem o;

•

Osistemadosimétri o deveterbaixo onsumo deenergia parafun ionar durantelongos períodosdeoperação. Odosímetroportátildeveseralimentadoporbateriaslevese om

pequenasdimensões;

•

Por m, omorequisito de inovação, o dosímetro deve ontar omredundân ias de ir- uitos para implementar tolerân ia a falhas, atribuindo onabilidade e segurança ao