Equipamentos geradores de radiação para radioterapia

Transcrição

1 Equipamentos geradores de radiação para radioterapia

2 Produção de Raios-X de Quilovoltagem: Tubos de raios-x Ânodo Cátodo Apenas 1% da energia dos elétrons é convertida em raios-x, enquanto 99% é convertida em calor!!!!

3 Produção de raios-x Elétrons interagem inelasticamente com o núcleo Raios-X de espectro contínuo Elétron primário Elétrons provocam ionizações ou excitações no alvo Raios-X de espectro característico Elétron primário (E 0 ) Radiação característica Elétron Espalhado Raio-X contínuo Elétron primário após colisão (E 0 - DE) Elétron ejetado (DE - E K )

4 Espectro total de raios-x Alvo de tungstênio linhas contínuas filtração de 1mm de alumínio

5 Distribuição angular da radiação ao redor do alvo

6 Fatores que modificam o espectro de raios-x Voltagem Aplicada: Quanto maior a voltagem, maior a energia do raio-x maior a penetração.

7 Fatores que modificam o espectro de raios-x Corrente no Tubo: Quanto maior a corrente, mais elétrons se chocam com o alvo mais radiação X é produzida.

8 Fatores que modificam o espectro de raios-x Material do Alvo: Quanto maior o número atômico do material alvo, maior a quantidade de raios-x produzidos.

9 Terapias de Quilovoltagem Terapia de Grenz-ray: Usava potenciais de até 20kVp Terapia de contato: Opera em potenciais de 40-50kVp e com SSDs de 2cm ou menores, a dose cai rapidamente com a profundidade e é ideal para tumores a 1-2mm de profundidade. Terapia Superficial Opera em potenciais de kVp, com correntes de 5-8mA e com SSDs de 15-20cm ou menores, é uma terapia ideal para tumores com até 5mm de profundidade. Ortovoltagem Opera em potenciais de kVp, com correntes de 10-20mA e geralmente com SSD 50cm ou menores, é uma terapia ideal para tumores com até 2cm de profundidade.

10 Camada semi-redutora (CSR) É a espessura de absorvedor requerida para atenuar metade da radiação incidente. N 0,5N 0 0 ( CSR) CSR N e x N 0 e 0,693 ( CSR) 0,693

11 Terapias de Quilovoltagem a: Grenz rays: HVL = 0.04 mm Al, field diameter 33 cm, SSD = 10 cm. b: Contact therapy, HVL = 1.5 mm Al, field diameter = 2.0 cm, SSD = 2 cm. c: Superficial therapy: HVL = 3.0 mm Al, field diameter = 3.6 cm, SSD = 20 cm. d: Orthovoltage, HVL = 2.0 mm Cu, field size = 10x10 cm 2, SSD = 50 cm. e: Cobalt-60: raios-g, field size = 10x10 cm 2, SSD = 80 cm.

12 Terapia superficial Potenciais de kVp, correntes de 5-8mA e com SSDs de 15-20cm ou menores Terapia ideal para tumores com até 5mm de profundidade Campos de tratamento são definidos com cone acoplados ao cabeçote e próximos ao ponto focal, sendo encostado à superfície da pele A blindagem de tecidos normais é feita com chumbo diretamente sobre a pele do paciente Taxa de dose é relativamente alta devido à pequena distância da fonte

13 Terapia de ortovoltagem Potenciais de kVp, correntes de 10-20mA e SSD de 50cm ou menores Terapia ideal para tumores com até 2cm de profundidade. Alcança maior profundidade no paciente, mas o decaimento da dose demora mais Pode ser feita com e sem cone Combinações de filtro podem gerar feixes com até 4mmCu Blindagem de tecidos normais também é feita sobre a pele com folhas de chumbo Menor taxa de dose quando comparada à terapia superficial devido ao maior SSD e alta filtração do feixe Atenção ao efeito fotoelétrico

14 Aplicação: Terapia superficial

15 Feixes de Megavoltagem: Equipamentos com radionuclídeos Rádio -226 Césio-137 Cobalto-60 Meia vida T1/2 (anos) 1,622 30,0 5,26 Atividade específica prática (Ci/g) ~0,98 ~50 ~200 Energia dos fótons (MeV) 0,83 (média) 0,66 1,17 e 1,33 Constante Específica G (Rm 2 /Cih) 0,825 0,326 1,30 z máx =0,5cm

16 Equipamentos com radionuclídeos 60 Co Telecobalto (Co 60 )

17 Equipamentos com radionuclídeos 60 Co Telecobalto (Co 60 )

18 Equipamentos com radionuclídeos 60 Co Avaliação do comprimento geométrico da penumbra: Pd s P d SSD d SDD SDD s( SSD d SDD) SDD

19 Telecobaltoterapia-Vantagens e Desvantagens

20 Teleterapia Feixes de Acelerador Linear Megavoltagem Bomba de elétrons Modulado r Tubo do Acelerador Magnetron ou Klystron Sistema de guia de ondas Alvo Alvo Fonte de Energia

21 Funcionamento AL

22 Feixes de Megavoltagem de fótons e elétrons

23 Feixe de elétrons

24 Feixe de fótons Energia Z máx (cm) kv 0 Co-60 0,5 4MV 1,0 6MV 1,5 10MV 2,5 18MV 3,5 25MV 5,0

25 Blindagem Conformação dos campos BLOCOS COLIMADOR MÚLTIPLAS FOLHAS

26 Diferentes configurações dependendo do fabricante Substituição dos colimadores superiores Elekta Substituição dos colimadores inferiores Siemens Sistema terciário - Varian

27 Características dos feixes de elétrons Colimação do feixe de elétrons

28 Novas tecnologias - Tomoterapia

29 Novas tecnologias - Intrabeam

30 Novas tecnologias Gamma Knife

31 Novas tecnologias Cyber Knife

32 Referências Bibliográficas KHAN, F.M. The physics of radiation therapy. Lippincott Willians e Wilkins, BENTEL, G. C.: Radiation Therapy Planning, McGrawHill, New York, EUA, 1996.