Radioterapia (3)

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PRINCÍPIOS FÍSICOS DA RADIOTERAPIA 
Homero Lavieri Martins1 
 
 
1. Radiação e sua Interação com a Matéria 
 
Radiação é uma forma de propagação da energia pelo espaço. Se acompanhada de 
matéria, chama-se radiação corpuscular. Quando é apenas energia, chama-se 
radiação eletromagnética. Há muitas radiações diferentes e apenas algumas delas 
são de interesse da Radioterapia. As partículas beta e os prótons são radiações 
corpusculares, possuem massa e carga elétrica. Os raios X e os raios gama são 
fótons, que podem ser entendidos como pequenos pacotes de energia, sem massa 
nem carga elétrica. 
 
Sempre que a radiação tem a capacidade de arrancar elétrons de um átomo ela 
pode ser chamada de radiação ionizante. Os raios X e gama, as partículas beta e os 
prótons são radiações ionizantes. A luz, as micro-ondas e os raios ultravioletas são 
radiações não-ionizantes. 
 
A interação da radiação com a matéria não é constante e uniforme. Ela depende de 
alguns fatores que fazem com que a interação tenha maior ou menor probabilidade 
de ocorrer. Além disso, ao ocorrer, pode haver maior ou menor troca de energia 
entre a radiação e a matéria. 
 
Há diversas formas de interação da radiação com a matéria, mas as interações mais 
importantes para a Radioterapia são o efeito fotoelétrico, o efeito Compton e a 
produção de pares. 
 
Efeito Fotoelétrico 
 
O Efeito Fotoelétrico ou absorção ocorre quando um fóton incide em elétron orbital 
fortemente ligado ao núcleo atômico. Nesse caso, a energia será totalmente 
 
1 Físico Médico especialista em Radioterapia do Hospital A. C. Camargo. 
absorvida pelo elétron e o fóton deixará de existir. O elétron é ejetado do átomo 
provocando ionização. Esse tipo de interação depende muito do número atômico do 
material. Se o átomo tiver número atômico alto, ou seja, muitos prótons em seu 
núcleo, terá mais elétrons fortemente ligados. Como a interação fotoelétrica ocorre 
com elétrons fortemente ligados, a probabilidade de ocorrer efeito fotoelétrico com 
núcleos de número atômico alto é muito maior. 
 
Nesse tipo de interação, o fóton incidente é totalmente absorvido pelo elétron orbital. 
Para que essa interação ocorra, o fóton deve, obrigatoriamente, ter energia maior do 
que a energia de ligação do elétron. Ao absorver toda a energia do fóton, o elétron 
consegue sair do átomo, deixando uma vaga na camada onde estava. Ocorre, 
portanto, uma ionização. 
 
A probabilidade de ocorrer uma interação desse tipo é maior quando a energia do 
fóton tem valor próximo da energia de ligação do elétron. Quanto maior a diferença 
entre a energia do fóton e a energia de ligação do elétron, menor a chance de 
ocorrer a interação. 
 
Como as energias de ligação estão na faixa de poucos eV até algumas dezenas de 
keV, é nessa faixa de energia que predomina o efeito fotoelétrico. Se o fóton tiver 
energia acima de 1 MeV a probabilidade de ocorrer efeito fotoelétrico já é muito 
pequena. 
 
Combinando os dois fatores, energia do fóton e número atômico do núcleo, haverá 
muito mais interações fotoelétricas para fótons de energia baixa incidindo em 
material de número atômico alto. 
 
Figura 01: Efeito fotoelétrico 
 
 
Efeito Compton 
 
Efeito Compton, ou espalhamento, ocorre quando um fóton interage com um elétron 
fracamente ligado ao núcleo do átomo. Nesse caso, o fóton perde uma fração de 
sua energia e muda sua trajetória original. O elétron é ejetado do átomo ao adquirir 
energia. Neste caso também ocorre uma ionização. 
 
A quantidade de elétrons fracamente ligados não depende muito do número atômico 
do material, portanto, a probabilidade de ocorrer uma interação Compton não é 
muito dependente do número atômico do material em que incide a radiação. 
 
Em relação à energia, como qualquer fóton usado em Radioterapia tem energia 
relativamente alta, a probabilidade de interação também não depende muito da 
energia do fóton incidente. 
 
 
Figura 02: Efeito Compton 
 
 
Produção de Pares 
 
A Produção de Pares ocorre quando um fóton se aproxima bastante do núcleo 
atômico. Ao interagir com o campo nuclear, ocorrerá uma grande mudança que 
“transforma” a energia do fóton em massa pela famosa relação E = m c2. Quando o 
fóton sofre esse tipo de interação, aparecem duas partículas em seu lugar e ele 
desaparece. Essas partículas são um elétron de carga elétrica negativa e um elétron 
de carga elétrica positiva. Esse elétron de carga positiva recebe o nome de pósitron. 
Portanto, na interação por produção de pares o fóton desaparece e em seu lugar 
aparecem um elétron e um pósitron. 
 
A massa de um elétron é equivalente a 511 keV. Como o pósitron é igual a um 
elétron, a exceção de sua carga elétrica, a energia necessária para produzir um par 
elétron-pósitron é igual a 1022 keV. 
 
Sendo assim, nenhum fóton com energia menor que esse limiar de 1022 keV poderá 
sofrer uma interação de produção de pares. 
 
Quanto maior a energia do fóton, maior a probabilidade de ocorrer esse tipo de 
interação. A energia excedente ao valor necessário para produzir as partículas será 
sua energia cinética após a interação. 
 
Como a interação depende do campo nuclear, quanto maior o número atômico, 
maior a probabilidade de interação. 
 
 
Figura 03: Produção de pares 
 
 
Predominância de cada Interação 
 
O gráfico abaixo mastra que para energias baixas predomina o efeito fotoelétrico, 
especialmente se o número atômico do material for alto. Conforme a energia do 
fóton aumenta, o efeito fotoelétrico passa a ser cada vez menos importante, 
especialmente para número atômico baixo. Começa, assim, a ser importante o efeito 
Compton, já que a produção de pares ainda é impossível. A produção de pares 
começa a ser importante a partir de 5 MeV, principalmente se o número atômico for 
alto. 
 
 
Figura 04 Probabilidade de interação em função da energia do fóton 
 
2. Efeitos Biológicos das Radiações 
 
A incidência da radiação pode provocar inonizações. Estas ionizações podem, por 
sua vez, provocar quebras químicas modificando a estrutura molecular de um meio 
material. Se essa mudança de estrutura molecular ocorrer em qualquer tecido ou 
célula, poderá haver mudança biológica nesse meio. 
 
Nem toda mudança biológica será um dano, muito menos um dano irreversível. 
Porém, alguns desses danos poderão inviabilizar a divisão celular ou levar a célula à 
morte. 
 
De maneira simplificada, os danos às células são classificados em letais ou sub-
letais. 
 
Os danos letais são irreversíveis, não podem ser reparados e levam a célula à 
morte. 
 
Os danos sub-letais podem ser reparados em algumas horas, fazendo com que a 
célula se recupere totalmente. Porém, se outros danos sub-letais forem 
acrescentados ao dano sub-letal já instalado, essa soma de danos poderá gerar um 
dano letal, levando a célula à morte. 
 
A quantidade de células que sobrevivem a uma determinada quantidade de radiação 
é dada por um gráfico parecido com o da figura abaixo. 
 
 
Figura 05 sobrevivência celular em função da dose 
 
Nele podemos ver que inicialmente a quantidade sobrevivente sofre uma variação 
pequena até que a dose atinja o “ombro” da curva. Daí em diante, o aumento da 
dose faz com que a sobrevivência de células diminua mais rápido. 
 
Cada tipo de célula tem o “ombro” da curva em posição diferente em relação à dose, 
além de ter uma inclinação diferente. Em geral, as células tumorais têm o ombro em 
doses menores e uma inclinação mais pronunciada. Se a dose for administrada de 
forma fracionada, as célulastumorais terão menor chance de sobrevivência em 
comparação com as células sadias, cuja curva tem uma inclinação menor no seu 
início. 
 
O gráfico abaixo mostra a curva de sobrevivência celular para a administração de 
dose de forma fracionada, enfatizando a vantagem das células normais sobre as 
células tumorais. 
 
 
Figura 06 sobrevivência celular em função da dose fracionada 
 
Se a dose for insuficiente, células tumorais sobreviverão. Se a dose for excessiva, as 
células normais também morrerão. Existe uma faixa de dose para a qual a 
sobrevivência de células tumorais é pequena se comparada ao número de células 
normais. É nesse intervalo de dose que está o melhor tratamento. 
 
Figura 07 A curva A representa a probabilidade de controle tumoral e a curva B representa a 
probabilidade de ocorrer complicação 
 
3. Dosimetria 
 
Para o uso da Radioterapia é imprescindível o conhecimento do feixe de radiação. A 
dosimetria é o processo pelo qual se podem conhecer algumas das características 
do feixe que possibilitam o seu uso adequado. 
 
Para que a dosimetria tenha resultados corretos, o medidor de radiação deve ser 
compatível com o feixe a ser medido e a finalidade dessas medidas. Portanto, o 
primeiro passo é conhecer o detector a ser usado. 
 
Alguns detectores são mais comuns em Radioterapia. Outros são usados 
esporadicamente e nem todas as instituições os possuem. 
 
A dosimetria mais comum é feita com câmara de ionização. Com ela é possível 
determinar a energia efetiva do feixe de radiação, a distribuição de dose ao longo do 
eixo do feixe e transversal a ele, a quantidade de radiação emitida pela máquina por 
unidade monitora, entre muitos outros parâmetros importantes para o tratamento. 
 
 
Figura 08: câmara de ionização tipo dedal 
 
A figura acima mostra um corte da câmara de ionização mais usada no Brasil. A 
radiação provoca ionizações no ar entre o eletrodo central e a capa externa da 
câmara. As cargas elétricas geradas são coletadas e a carga elétrica total é medida 
por um eletrômetro acoplado à câmara. Essa quantidade de ionizações será 
proporcional à radiação incidente na câmara, que por sua vez será proporcional à 
radiação emitida pela máquina. 
 
Como a quantidade de ionizações gerada no interior da câmara depende da 
quantidade de ar dentro dela, a carga medida dependerá da temperatura e da 
pressão do ar, pois o aumento da pressão e ou diminuição da temperatura 
aumentam a quantidade de ar dentro da câmara, consequentemente, para a mesma 
quantidade de radiação haverá mais cargas coletadas. A correção da leitura do 
eletrômetro é feita pelo “fator de temperatura e pressão”. 
 
A câmara de ionização deve ser calibrada pelo menos a cada dois anos para 
garantir a fidelidade das medidas. 
 
Para fontes de braquiterapia, a câmara de ionização tem outro formato, parecido 
com um poço. São as chamadas câmaras poço. A fonte radioativa entra na câmara, 
parando em diversas posições, permitindo uma avaliação da atividade da fonte, bem 
como de seu correto posicionamento dentro do aplicador. 
 
 
 
Figura 09: câmara de ionização tipo poço 
 
Essas câmaras são as mais usadas para a dosimetria de rotina em serviços de 
braquiterapia. 
 
Os filmes radiográficos e os radiocrômicos também são bastante empregados, 
principalmente para controle da qualidade. 
 
Os dosímetros termoluminescentes, os semicondutores, o gel e alguns outros tipos 
de dosímetros são pouco usados, em geral envolvendo algum procedimento fora da 
rotina. 
 
4. Teleterapia 
 
Teleterapia é a Radioterapia realizada com a administração de radiação vinda de 
uma fonte colocada longe do paciente. As distâncias mais usadas hoje são de 80 cm 
para os antigos aceleradores lineares e os equipamentos de cobaltoterapia ou de 
100 cm para todos os aceleradores lineares mais novos. 
 
Os equipamentos de cobaltoterapia estão caindo em desuso. Já os aceleradores 
lineares podem ser apresentados em duas versões principais: com ou sem feixes de 
elétrons. 
 
 
 
Os equipamentos de cobalto que se movem apenas verticalmente são chamados 
cobaltos de coluna. Aqueles que podem girar em torno do paciente são os cobaltos 
isocêntricos. 
 
 
 
Figura10: equipamentos de cobaltoterapia 
 
Os aceleradores sem feixes de elétrons têm feixe de fótons de 4 MV ou 6 MV. Os 
aceleradores com feixe de 6 MV são os mais populares no Brasil. Já os aceleradores 
com elétrons podem ter um ou dois feixes de fótons, incluindo feixe de mais de 10 
MV. Nesse caso, são chamados também de aceleradores de alta energia ou de 
dupla energia. 
 
Os equipamentos modernos de teleterapia podem gerar campos de irradiação desde 
0,5 cm x 0,5 cm até 40 cm x 40 cm na altura do isocentro. 
 
Cada paciente pode ser tratado com um ou mais campos de radiação. A soma da 
contribuição de cada campo irá produzir uma distribuição de dose programada em 
um Sistema de Planejamento. 
 
Para um único campo de radiação, a distribuição de dose terá uma forma 
semelhante à mostrada na figura abaixo. Cada linha colorida representa os pontos 
que recebem a mesma quantidade de dose e são chamadas linhas de isodose. 
 
 
 
Figura 11: curva de isodose para um campo de radiação 
 
Essa distribuição de dose pode não ser boa para o paciente, pois a dose no alvo 
poderá ser menor do que a dose nas regiões sadias. Recorremos então ao uso de 
mais campos. Adicionando-se um campo igual a esse, porém em sentido contrário, 
no exemplo um campo de baixo para cima, a soma desses dois campos terá como 
resultado uma distribuição de dose muito mais homogênea. 
 
 
Figura 12: curva de isodose composta por dois campos de radiação 
Outras opções de tratamento incluem uma variedade de campos, como nos 
exemplos abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 13: diversas composições de campo para a distribuição da dose. 
 
Algumas vezes, para que seja possível obter uma boa distribuição de dose, é 
necessário usar acessórios que modificam o feixe. 
 
- Filtros em cunha 
 
São peças de metal que se interpõem ao feixe, modificando o formato das linhas de 
isodose. 
 
 
Figura 14: curva de isodose com filtro em cunha 
 
As isodoses ficarão “pontudas” de um lado, aumentando a dose nessa região. 
Dependendo da inclinação das linhas de isodose, define-se o nome do filtro usado. 
Os ângulos mais comuns são 15, 30, 45 e 60 graus. 
 
- Blocos de colimação 
 
São blocos de metal interpostos ao feixe para absorver no mínimo 97% da radiação. 
Isso faz com que as regiões que estejam abaixo desses blocos recebam pouca 
radiação. 
 
 
Figura 15: bandeja acrílica com bloco de colimação 
 
 
- Colimadores multilâminas (MLC) 
 
Se usado da forma mais simples, o colimador multilâminas substituirá os blocos de 
colimação. O MLC tem vantagens importantes sobre os blocos de colimação porque 
podem ser movidos durante o tratamento. Nesse caso, teremos um tratamento com 
modulação da intensidade do feixe (IMRT). 
 
 
Figura 16: colimador multilâminas 
 
- Bolus 
 
São placas flexíveis que se adaptam à superfície do paciente. Principalmente usada 
para feixes de elétrons, os bolus superficializam a dose. É importante que 
mantenham bom contato com a pele, caso contrário não será atingido o efeito 
desejado. 
 
 
Figura 17: bolus 
 
Os tratamentos com fótons podem se dividir em dois grupos: os que usam distância 
foco-pele fixa e os tratamentos isocêntricos. No primeiro caso, a distância foco-pele 
é mantida constante para todos os campos. Já nos tratamentos isocêntricos, a 
distância do foco até o alvo é mantidaconstante. 
 
5. Braquiterapia 
 
Quando a fonte de radiação é colocada dentro do paciente ou muito próxima da pele 
do paciente, o tratamento recebe o nome de braquiterapia. 
 
A taxa de dose com que se administra o tratamento define o tipo de braquiterapia: 
por baixa taxa (LDR), média taxa (MDR) ou alta taxa de dose (HDR). Hoje são 
usados poucos radioisótopos para esse fim. O mais usado é o irídio-192, seguido 
pelo iodo-125, césio-137 e cobalto-60. 
 
 
 
A colocação do material radioativo no paciente pode ser direta ou pelo uso de 
aplicadores próprios para esse fim. Quando o material radioativo é implantado 
diretamente no tecido, o implante é permanente e esse material não é mais retirado 
do paciente. Para evitar contaminação radioativa, o radioisótopo é colocado dentro 
de uma cápsula de metal ou revestido. Dessa forma, não há contato direto do 
material radioativo com o paciente. 
 
Os implantes temporários são feitos com o auxílio de um aplicador que permite que 
o material radioativo seja retirado com facilidade do paciente. Se o aplicador é 
colocado no paciente já com o material radioativo em seu interior, a técnica de 
inserção chama-se pré-carregamento. Quando o aplicador é colocado vazio e em 
seguida o material radioativo é inserido, a técnica recebe o nome de pós-
carregamento ou afterloading. 
 
Sempre que se usa material radioativo com atividade muito alta, o carregamento 
deve ser feito de forma automática através de um equipamento que movimenta as 
fontes, sem a presença de nenhum membro da equipe dentro da sala de tratamento. 
 
A técnica mais empregada hoje no Brasil é a braquiterapia por alta taxa de dose com 
pós-carregamento automático com irídio-192. Esse tipo de equipamento tem um 
cabo de mais de 100 cm de comprimento e cerca de 1 mm de diâmatro em cuja 
ponta é colocada uma pequena fonte de irídio-192 com 3,5 mm de comprimento e 
menos de 1 mm de diâmetro. 
 
 
 
Figura 18: equipamentos de braquiterapia 
 
Enquanto não está em posição de irradiação, a fonte permanece dentro de um cofre 
de segurança. Quando acionado por um computador, um motor movimenta o cabo, 
fazendo com que a fonte saia do equipamento por um dos canais de tratamento. A 
cada canal pode ser conectado um tubo guia que conecta o equipamento ao 
aplicador, já colocado no paciente. A fonte se movimenta a posições pré-
estabelecidas e lá permanece por um tempo calculado pelo Sistema de 
Planejamento. Uma vez terminado o tempo estabelecido para todas as posições 
desse canal, a fonte retorna ao cofre de segurança e sai por outro canal, indo a 
outro aplicador. 
 
Novamente a fonte ficará parada em posições pré-determinadas, movendo-se de 
uma a outra em passos de poucos milímetros. O processo se repete até que todos 
os canais programados recebam a fonte e ela retorne ao cofre de segurança. O 
aplicador, já sem o material radioativo, é retirado do paciente. 
 
A braquiterapia HDR pode ser fracionada bastando a recolocação do aplicador e a 
repetição de todo o procedimento. 
 
Planejamento de braquiterapia 
 
O planejamento da braquiterapia se baseia em imagens do paciente com o aplicador 
já colocado. Dessa forma, é possível saber em que posições será possível colocar a 
fonte radioativa para distribuir a dose de forma adequada. 
 
A braquiterapia baseada em radiografias é conhecida como braquiterapia 2D. Em 
geral, tomam-se duas imagens ortogonais como as figuras abaixo. 
 
 
Figura 19: radiografias mostrando aplicadores ginecológicos inseridos na paciente 
 
Nelas é possível ver a pelve de uma paciente em AP do lado esquerdo e em perfil 
no lado direito. Existem três tubos inseridos na pacientes, que são os aplicadores. 
Por eles irá passar a fonte radioativa, que deverá parar em algumas posições e por 
algum tempo, conforme for calculado pelo sistema de planejamento. 
 
O primeiro passo do planejamento é a descrição da posição dos aplicadores em 
cada radiografia. A cada aplicador será associado um desenho, descrevendo o 
caminho que a fonte poderá fazer. 
 
 
 
Figura 20: aplicadores descritos sobre a radiografia 
 
Em seguida, selecionam-se as posições em que a fonte poderá parar. A partir 
dessas informações são calculados os tempos de permanência da fonte em cada 
posição para que a dose seja distribuída adequadamente. 
 
Há diversas maneiras de se determinar os tempos de permanência em cada 
posição, desde métodos baseados apenas na experiência dos profissionais, até 
métodos matemáticos, conhecidos como otimização da dose. 
 
Após a aplicação de quaisquer desses métodos, obtém-se a distribuição de dose, 
como é possível ver em três planos ortogonais na figura abaixo. 
 
 
Figura 21: curvas de isodose em planos ortogonais 
 
Uma vez obtida uma primeira distribuição de dose, é possível modificá-la até que 
esteja satisfatória. 
 
É possível visualizar as isodoses em três dimensões, como na figura abaixo. 
 
 
Figura 22: reconstrução tridimensional da distribuição de dose 
 
 
Caso se tenha uma imagem tomográfica, seja por raios X, por ressonância 
magnética ou por ultrassom, é possível fazer um planejamento de braquiterapia 3D, 
também chamada de braquiterapia guiada por imagem (IGBT). 
 
No exemplo a seguir, vemos um implante de próstata com imagem tomográfica. No 
corte tomográfico é possível identificar as 12 agulhas implantadas. 
 
 
 
Figura 23: corte tomográfico mostrando as agulhas implantadas 
 
A visão simultânea de três cortes ortogonais ajuda na identificação das agulhas e no 
desenho dos órgãos de interesse. 
 
 
Figura 24: cortes tomográficos mostrando as agulhas implantadas 
 
Após esse processo de identificação, segue-se o cálculo dos tempos de 
permanência da fonte nas posições determinadas. Os algorítmos de otimização de 
dose podem ser usados e ajudam muito na obtenção da melhor distribuição de dose 
possível. 
 
Ao final do processo podemos ver a distribuição de dose em cada corte, como no 
exemplo abaixo de um implante de cabeça e pescoço. 
 
 
Figura 25: cortes tomográficos mostrando implante cervical 
 
6. Proteção radiológica 
 
A proteção radiológica na Radioterapia é bem mais simples do que em outras áreas 
que usam radiação. Como a maioria das fontes é fixa, a proteção é mais fácil. Em 
geral, as paredes da sala e os dispositivos que impedem a liberação de radiação 
com a equipe na sala são suficientes para garantir uma boa proteção. É claro que 
isso não significa que devemos descuidar da proteção radiológica. Embora os 
acidentes sejam raros, o risco potencial é muito grande, pois envolve fontes com 
energia e taxa de exposição muito altas. Qualquer pequeno erro pode ter resultados 
muito graves. 
 
Todos os Serviços de Radioterapia devem ter um Plano de Radioproteção em que 
se estabelecem todos os procedimentos a serem empregados para garantir a 
segurança e diminuir os riscos. Também nesse documento devem estar descritos os 
procedimentos em caso de emergência, com detalhamento da responsabilidade de 
cada membro da equipe de trabalho. O Plano de Radioproteção deve ser submetido 
à Comissão Nacional de Energia Nuclear para aprovação. 
 
 
 
7. Tecnologia e funcionamento dos equipamentos 
 
7. Equipamentos de Teleterapia 
 
7.1.1 Cobaltos 
 
Os equipamentos para cobaltoterapia têm uma fonte com atividade entre 2.000 e 
10.000 curies dentro de um cabeçote com blindagem dimensionada para manter os 
níveis de radiação ao redor do equipamento dentro dos limites legais. 
 
Quando o paciente está corretamente posicionado, todos saem da sala e a fonte é 
exposta remotamente a partir do comando.Há dois métodos mais comuns para a 
exposição da fonte: deslizamento e rotação. 
 
Os equipamentos que usam o sistema de deslizamento movimentam a fonte desde 
a posição em que está recolhida na blindagem até uma abertura pela qual a 
radiação poderá sair, formando o campo de radiação. 
 
 
 
 
Figura 26: cabeçote de equipamento de cobaltoterapia com sistema de deslizamento 
 
Caso a fonte fique presa à posição de irradiação e não retorne automaticamente à 
posição blindada, o retorno maual pode ser feito com o uso de um bastão que é 
encaixado na ponta do cilindro deslizante, forçando-se o conjunto na direção do 
recolhimento da fonte. 
 
Os equipamentos com sistema de rotação funcionam de forma muito parecida, 
expondo a fonte quando o disco onde a fonte está instalada gira da posição blindada 
para a posição de exposição. O retorno em caso de emergência é feito pelo uso de 
um volante acoplado ao eixo de giro do disco. 
 
 
 
Figura 27: cabeçote de equipamento de cobaltoterapia com sistema de rotação 
 
Em qualquer caso, existe um sistema que projeta luz na área a ser irradiada para 
permitir que se posicione corretamente o paciente e o feixe de irradiação. 
 
7.1.2 Aceleradores lineares 
 
Todos os aceleradores lineares têm o mesmo princípio de funcionamento. Um 
filamento aquecido libera elétrons que são injetados dentro de um tubo reto e 
acelerados até atingirem uma determinada energia. O filamento fica dentro de uma 
estrutura chamada “canhão”. O tubo acelerador usa micro-ondas para acelerar os 
elétrons. Essas micro-ondas são geradas em válvulas magnetron ou klystron, 
dependendo do modelo do equipamento. Uma vez que os elétrons atinjam a energia 
desejada, eles incidem em placa metálica chamada “alvo” para que sejam gerados 
os fótons de raios X. Os aceleradores de energia baixa teem o tubo acelerador já 
alinhado com o alvo. Já os aceleradores de energia alta necessitam de um sistema 
para direcionar o feixe de elétrons para o alvo, comumente chamado de “bending” 
magnético. 
 
Se o alvo for retirado, o feixe de elétrons poderá incidir diretamente no paciente, 
permitindo a irradiação com feixe de elétrons. 
 
Figura 28: esquema de um acelerador linear 
 
7.4. Equipamentos de Controle de Qualidade; 
 
Para saber se as irradiações estão sendo feitas corretamente é necessário e 
obrigatório manter um sistema de controle da qualidade de todos os equipamentos. 
Como são necessárias medidas de tipos diferentes, há necessidade de usar 
detectores diferentes. 
 
7.4.1 Dosímetro clínico 
 
Formado pelo conjunto eletrômetro-câmara de ionização, o dosímetro clínico mede a 
quantidade de radiação emitida por um equipamento. Além disso, pode ser usado 
para medidas relativas como parâmteros de verificação da constância da energia do 
feixe. 
 
 
 
 
Figura 29: eletrômetro e câmara de ionização 
 
7.4.2 Verificador de estabilidade e simetria do feixe 
 
Como as medidas com o dosímetro clínico podem ser muito demoradas, existem 
outros detectores que permitem fazer medidas mais rapidamente. Esses sistemas 
teem vários detectores dispostos que permitem avaliar vários parâmetros do feixe 
simultaneamente. Os principais parâmteros avaliados, dependendo do sistema, são: 
energia, planura, simetria e estabilidade. 
 
Figura 30: verificador de estabilidade do feixe 
 
7.4.3 Filmes 
 
Filmes dosimétricos podem se usados para o controle da qualidade desde que 
tenham baixa sensibilidade, caso contrário, uma pequena dose já irá escurecer 
demais o filme, impossibilitando qualquer tipo de análise. Usam-se, portanto, filmes 
lentos, prórpios para radioterapia. A densidade óptica resultante de uma irradiação 
pode ser avaliada em densitômetros, permitindo avaliar planura, fluência, 
coincidência de campo luminoso com campo radioativo, porcentagem de dose 
profunda, entre outros fatores. 
 
Os filmes radiocrômicos, que dispensam o uso de processamento, são, cada dia, 
mais usados para o controle da qualidade. 
 
8. Procedimentos em teleterapia 
 
Existem diversas técnicas de tratamento e durante o planejamento do tratamento é 
selecionada a melhor técnica para cada caso. O nome de cada técnica pode variar 
de um lugar para outro. 
 
8.1 Tratamentos convencionais 
 
São as técnicas que usam poucos campos com formatos retangulares e algumas 
pequenas colimações feitas com blocos genéricos não individualizados. Com essa 
técnica é possível tratar diversos tipos de casos, mas a distribuição de dose não irá 
reproduzir muito bem o formato do alvo. 
 
8.2 Tratamentos conformatórios 
 
Também conhecidos como tratamentos conformacionais. Nesse caso é preciso 
imagem volumétrica do paciente, por exemplo, uma tomografia computadorizada, e 
cada campo terá um formato que se arpoxima da forma do alvo. 
 
Para que o campo tenha um formato irregular podem ser confeccionados blocos de 
chumbo ou cerrobend para colimação ou podem ser usados os colimadores 
multifolhas. 
 
8.3 Tratamento com modulação da intensidade do feixe 
 
São os tratamentos em que não se usam campos homogêneos de radiação, ou seja, 
são usados campos com Modulação de Intensidade do Feixe (IMRT). Com isso, a 
distribuição de dose irá se assemelhar muito mais ao formato do alvo, permitindo a 
diminuição das margens de segurança e o consequente aumento da dose tumoral. 
 
Para obter campos não homogêneos pode-se usar um bloco de metal com altura 
irregular, como o da figura abaixo. Como a espessura em cada ponto é diferente, a 
quantidade de radiação que passa pelo bloco é diferente. 
 
 
Figura 31: bloco de colimação para modulação do feixe 
 
A confecção desse tipo de bloco é complicada e cara, o que tem levado esse tipo de 
IMRT ao desuso. 
 
Como alternativa, pode ser usado o colimador com múltiplas lâminas (MLC, do 
inglês Multileaf Collimator). Existem dois tipos de tratamentos com IMRT com o uso 
de MLC. 
 
Abrindo-se um determinado campo irregular com o MLC é feita uma irradiação com 
parte da dose final prevista. A seguir, o feixe é desligao, as lâminas se movem a 
nova posição e o feixe é ligado novamente administrando mais um pouco da dose 
final prevista. Segue-se nova interrupção do feixe, as lâminas se movem novamente 
para outra posição e o feixe é ligado para mais uma irradiação. O processo se 
repete inúmeras vezes, formando um campo heterogêneo de radiação. Essa forma 
de IMRT é conhecida como “step and shoot”. 
Se o mesmo processo for feito, porém sem a interrupação do feixe e com o 
movimento contínuo das lâminas também se formará um campo heterogêneo. Essa 
técnica é chamada de “sliding windows”. 
 
8.4 Radioterapia guiada por imagem 
 
Para garantir que a administração da dose seja precisa, é importantíssimo que o 
paciente seja posicionado de maneira correta e reprodutível. 
 
Na radioterapia convencional usam-se marcas na pele para alinhar o paciente. 
Como as margens de segurança para esse tipo de tratamento são grandes, as 
marcas na pele são suficientes para garantir a irradiação na área correta. 
 
Porém, quando as margens de segurança diminuem, o posicionamento do paciente 
se torna crítico e as marcas na pele são insuficientes para garantir que a dose será 
administrada corretamente. 
 
A Radioterapia Guaida por Imagens (IGRT) usa imagens radiográficas obtidas 
imediatamente antes do tratamento para que sejam comparadas a imagens obtidas 
durante o planejamento do tratamento. Se as imagens não coincidirem, o paciente 
deve ser reposicionado até que as imagens coincidam. 
 
O EPID (EletronicPortal Image Device) é um detector de radiação acoplado ao 
acelerador lienar que permite a obtenção de imagem no próprio equipamento de 
tratamento. 
 
8.5 Tratamentos com modulação volumétrica em arco 
 
Seguindo a lógica de distribuir a dose com o formato do alvo, a técnica de VMAT 
(Volumetric Modulated Arc Therapy) possibilita tratar o paciente com movimentação 
do gantry da máquina e das lâminas do colimador multilâminas simultaneamente à 
emissão da radiação, possibilitando obter distribuições de dose impossíveis de se 
obter com tratamentos estáticos. 
 
Associado ao movimento do giro do gantry e das lâminas do MLC pode-se também 
mudar a taxa de dose e a velocidade de giro do gantry, aumentando muito as 
possibilidades de distribuição de dose diferentes. 
 
8.6 Radiocirurgia 
 
É uma técnica de tratamento que usa campos muito pequenos para administração 
de dose em áreas muito bem definidas. Pode ser feita em fração única ou em 
múltiplas frações. Como o campo é muito pequeno, a imobilização do paciente é 
importantíssima, pois um pequeno movimento do paciente pode fazer com que a 
dose seja administrada na região errada. 
 
Uma forma de imobilizar o paciente eficientemente pode ser a colocação de halos 
“parafusados” nos ossos do crânio. Outros sistemas menos invasivos também foram 
desenvolvidos, entre eles os “bite block” que são moldes feitos na boca do paciente. 
Diariamente o paciente “morde” esse molde que está fixado sempre na mesma 
posição. 
 
9. Posicionamento dos pacientes 
 
Uma das tarefas mais importantes para o sucesso do tratamento por radioterapia é o 
correto posicionamento do paciente. De nada serve um planejamento excelente se 
ele não for reproduzido no momento de sua execução. Além da precisão no 
posicionamento, é fundamental sua reprodutibilidade, 
 
9.1. Confecção de máscaras, blocos e moldes; 
 
Para ajudar no correto posicionamento do paciente e prevenir movimentos 
involuntários que fariam com que a radiação fosse administrada no lugar errado, 
alguns pacientes podem usar máscaras de fixação. Em geral são usados 
termoplásticos que aquecidos em água a uma temperatura de 70 ºC ficam moles e 
permitem sua modelagem no paciente. Uma vez frio, o plástico endurece e 
permanece com a forma do paciente. Diariamente o paciente irá ser posicionado 
com sua máscara termoplástica, garantindo reprodutibilidade de posicionamento e 
imobilização adequada durante o procedimento. 
 
 
Figura 32: máscara termoplástica para imobilização 
 
Alguns pacientes são irradiados com campos irregulares. Nas salas de radioterapia 
existem blocos padronizados de chumbo ou cerrobend para definir desenhos de 
campos diferentes de quadrados ou retângulos. Quando há necessidade de irradiar 
o paciente com campos de formatos irregulares, os blocos padronizados não serão 
suficientes. A partir de uma radiografia do paciente, em que se desenha a entrada 
do campo de radiação, é possível cortar moldes de isopor que servem de forma para 
a colocação do cerrobend fundido. Uma vez solidificado, o bloco que assumiu o 
formato dado pelo molde é colocado preso a uma bandeja acrílica e usado para 
colimar o campo de tratamento. 
 
Os blocos usados podem ser derretidos e usados para o preparo dos blocos de 
outros pacientes. 
 
Há outros casos em que é preciso modificar a distribuição de dose pela colocação 
de moldes de plástico, cera ou outro material apropriado. Esses moldes são 
confeccionados individualmente e dependem muito dos objetivos do tratamento. 
 
9.2. Medidas preventivas de falhas ou imprecisões na execução de procedimentos e 
técnicas. 
 
Cada dia aumenta a preocupação com a segurança dos tratamentos. Como a 
Radioterapia usa doses muito altas, os riscos envolvidos nos procedimentos são 
muito grandes. 
Há medidas preventivas simples que ajudam muito no controle dos tratamentos e 
outras medidas não tão simples, mas que devem também ser colocadas em 
práticas. 
 
Sistemas de gerenciamento de informações oncológicas estão se difundindo no 
Brasil e são peça importante no controle dos tratamentos. Em geral, esses sistemas 
automatizam diversas tarefas, evitando erros de digitação, posicionamento, troca de 
campos, troca de acessórios, entre outras vantagens. 
 
Cabe a cada membro da equipe cuidar para que os tratamentos sejam feitos com o 
menor risco possível. 
 
10. Controle da Qualidade em Radioterapia 
 
Equipamentos de Cobalto e Aceleradores Lineares 
 
10.1. Intertravamento 
 
Todos os equipamentos de teleterapia devem ter sistemas de segurança que 
diminuam o risco de acidentes. Alguns sistemas consistem de chaves elétricas que, 
quando acionadas, liberam o tratamento desde que estejam corretamente 
selecionadas. 
 
Essas chaves devem detectar a presença dos filtros em cunha e reconhecer qual o 
filtro colocado. A partir do controle do acelerador o mesmo filtro deverá ser 
selecionado, caso contrário o queipamento não deverá liberar o tratamento. O 
mesmo deve acontecer com a presença da bandeja dos blocos de colimação, da 
bandeja com retículo para radiografia portal ou qualquer outro acessório que se 
coloque no equipamento. 
 
Além desses acessórios, o fechamento da porta também deve ser monitorado por 
chave elétrica para garantir que o feixe não inicie com a porta aberta e, caso a porta 
seja aberta durante o tratamento, o feixe seja interrompido imediatamente. Se a 
porta for fechada, o feixe não poderá ser reiniciado sem que seja dada autorização a 
partir do comando. 
 
10.2. Monitor de parâmetros na sala de tratamento 
 
Nos equipamentos mais modernos, existem monitores na sala de tratamento com 
capacidade para mostrar todos os parâmetros necessários para o correto 
posicionamento do paciente, dos campos de radiação e seus acessórios. 
 
10.3. Comunicação audiovisual 
 
Todas as salas de tratamento com radioterapia devem ter dispositivo que permita 
que o paciente se comunique oralmente com as pessoas que estejam no comando 
do equipamento. Também essas pessoas devem poder se comunicar com o 
paciente, com a finalidade de orientá-lo sempre que necessário. Além da 
comunicação oral, é preciso manter um crcuito interno de televisão para que o 
paciente seja monitorado todo o tempo. 
 
10.4. Localização com laseres 
 
O sistema de laseres deve ser periodicamente verificado para garantir que o 
paciente seja corretamente posicionado. Essa verificação pode ser feita com o uso 
de um alinhador de laser colocado no plano do isocentro. 
 
10.5. Indicadores 
 
Todos os parâmetros usados para posicionar o paciente e o feixe de radiação 
devem ser periodicamente virificados. Para isso devem ser usados padrões como 
réguas, goniômetros, níveis ou qualquer outro padrão de medida que se possa 
comparar com os parâmetros oferecidos pelo equipamento. 
 
10.6. Verificação da coincidência de campo radioativo com o campo luminoso 
 
Um teste muito importante é a verificação da coincidência do campo luminoso do 
equipamento de teleterapia com o campo de radiação. Esssa verificação pode ser 
feita com o verificador de estabilidade ou com o uso de filmes. 
 
O verificador de estabilidade pode ter detectores colocados no limite do campo 
luminoso e as leituras desses detectores devem estar dentro de um intervalo pré-
estabelecido. 
 
O uso de filmes permitirá uma verificação visual e, caso se faça uma leitura da 
densidade óptica com um densitômetro, é possível obter também valores numéricos 
para a constatação da coincidência do campo luminoso com o campo radioativo. 
 
10.7. Botões de emergência 
 
Alguns botões de emergênciadevem estar colocados em pontos estratégicos das 
salas e nos próprios equipamentos para que qualquer pessoa possa acioná-los em 
caso de emergência. Além da interrupção do feixe, esses botões podem interromper 
o fornecimento de energia elétrica, prevenindo incêndios e outros danos. 
 
 
 
Figura 33: botão de emergência 
 
10.8. Dosimetria e Controle da Qualidade 
 
Antes de liberar um equipamento para tratar pacientes, é preciso conhecer os feixes 
de radiação que podem ser produzidos. Esse processo recebe o nome genérico de 
dosimetria. 
 
A dosimetria inicial de um equipamento é complexa e pode demorar vários dias. 
Como essas medidas são muito demoradas, não é possível repeti-las diariamente. 
Sendo assim, apenas alguns parâmetros principais são medidos com frequência. 
- Energia 
 
A medida do espectro de energia de um feixe é muito complexa. Sendo assim, 
substitui-se a medida do espectro por uma avaliação da energia efetiva a partir da 
penetração do feixe na água. Ao se medir a dose em duas profundidades diferentes, 
a relação entre esses valores deve permanecer constante de um dia para o outro. 
Com isso não medimos a energia do feixe, mas avaliamos em parte sua constância. 
 
- Rendimento 
 
Como o feixe que se origina em um acelerador linear pode depender do 
fornecimento da energia elétrica, da umidade e temperatura ambientes, entre outros 
fatores, é preciso saber diariamente como está a emissão de radiação. Medindo-se a 
radiação em condições padronizadas e constantes todos os dias, é possível 
comprovar se a quantidade de radiação por unidade monitora está constante. 
 
. Planura 
 
10.9. Acessórios 
 
10.10 Braquiterapia por Alta Taxa de Dose (HDR) 
 
A braquiterapia por alta taxa de dose é um tratamento que exige muito cuidado. Um 
pequeno erro pode levar a grandes consequências por dois motivos: o tempo de 
tratamento é pequeno e as distâncias entre fonte e tecido são muito pequenas. Há 
tratamentos em que a fonte se posiciona por menos de 1 segundo a 2 mm do tecido. 
Se o erro no tempo for de apenas 1 segundo a mais, a dose será o dobro da 
desejada. Se a fonte se posicionar 2 mm mais distante do que o planejado a dose 
será apenas 25% do valor programado. Portanto, o Controle de Qualidade desse 
tipo de equipamento é fundamental. 
 
- Programação 
 
Os tempos de tratamento programados pelo sistema de planejamento devem ser 
verificados de forma independente. Para essa verificação, em geral usam-se alguns 
pontos de referência e comparam-se as doses calculadas pelo sistema de 
planejamento com as doses calculadas pelo sistema independente. Se a diferença 
estiver dentro de um valor pré-estabelecido o tratamento é autorizado. 
 
- Saída e regresso da fonte 
 
A movimentação da fonte deve ser indicada por sinalização visual e audível, 
alertando o usuário de que é preciso estar atento, pois o risco de acidentes é maior 
nesses momentos. Essas sinalizações devem ser verificadas periodicamente, a 
critério da instituição. 
 
- Indicador da luz durante tratamento 
 
Sempre que a fonte estiver exposta, uma luz vermelha na porta deve estar acesa. 
Além disso, um sinal vindo de um detector de radiação instalado no próprio 
equipamento deve aparecer na tela de controle, indicando a presença de radiação 
na sala. Como esses dois sinais são originados do equipamento e uma falha pode 
causar erro em ambas as sinalizações, é obrigatório que toda sala de braquiterapia 
tenha um detector de radiação instalado na parede com um repetidor fora da sala. 
Assim, mesmo antes de entrar na sala para qualquer procedimento, será possível 
saber a situação em que se encontra o ambiente. 
 
Em situações de potencial emergência, os sinais da porta, do painel e do detector 
independente devem ser comparados para afastar a possibilidade de mau 
funcionamento dessas sinalizações. 
 
- Sistema de imagens 
 
Os planejamentos dos tratamentos são realizados com base em imagens obtidas por 
raios X, ressonância magnética ou ultrassom. Se essas imagens estiverem 
distorcidas ou incorretamente escaladas, todo o tratamento estará comprometido. 
Portanto, todos os sistemas de imagem devem passar por testes que comprovem 
que as imagens reproduzem fielmente os objetos. Alguns testes podem ser 
realizados como, por exemplo, radiografar alguns objetos conhecidos a distâncias 
constantes e reprodutíveis. Dessa forma, deveremos obter sempre o mesmo padrão 
de imagem que, transferida ao sistema de planejamento, poderá ser verificada. 
Qualquer diferença deverá ser motivo para uma averiguação cuidadosa. 
 
- Retorno manual 
 
Sempre que a fonte radioativa sai do cofre de segurança, o sistema de tratamento 
mantém um controle sobre a que distância a fonte está da saída de cada canal. 
Terminado o tempo de tratamento a fonte deve retornar ao cofre de segurança. Se a 
quantidade de cabo que sai do equipamento não for igual à quantidade que retorna, 
o equipamento deve emitir um sinal de alarme e algumas medidas de emergência 
devem ser adotadas. Uma das possibilidades a se considerar é o acionamento do 
retorno manual da fonte. 
 
O cabo da fonte é movimentado por um motor que, se falhar por quebra ou por falta 
de energia, não conseguirá retornar a fonte ao cofre de segurança. O acionamento 
da manivela de retração manual substituirá o motor, retornando a fonte ao cofre. Os 
equipamentos têm essa manivela em posição apropriada para facilitar o retorno da 
fonte e os usuários devem estar cientes de sua posição e da quantidade de voltas a 
serem dadas até o retorno da fonte. 
 
Essas informações são muito importantes porque nem sempre o retorno manual 
pode solucionar o problema. Se o acidente estiver relacionado à ruptura do cabo, o 
retorno manual irá apenas regressar parte do cabo para dentro do equipamento, 
deixando a fonte exposta e de nada valerá seguir girando a manivela de retorno 
manual. 
 
O acionamento do retorno manual deverá ser sempre precedido de uma rápida 
análise da situação como um todo, avaliando se realmente há uma situação de 
emergência e se há radiação indevida na sala. Durante todo o procedimento de 
retorno manual, a situação de radiação na sala deverá ser acompanhada pelo uso 
de detector de radiação, devendo ser interrompido o procedimento assim que os 
níveis de radiação retornem ao normal, ou no caso de se atingir o número de voltas 
da manivela, sem que a fonte retorne ao cofre. Neste último caso, a situação de 
emergência permanece e outro procedimento deve ser adotado, abandonando-se a 
retração manual. 
 
- Integridade mecânica 
 
O deslocamento da fonte desde o cofre até a posição de tratamento depende da 
integridade dos aplicadores e dos tubos de conexão. A segurança do tratamento e o 
retorno da fonte ao cofre também depende do caminho a ser percorrido pela fonte 
estar limpo, livre e sem estrangulamentos ou dobras. Qualquer dessas alterações 
pode fazer com que a fonte fique presa no percurso e o sistema mecânico de 
retração da fonte tenha dificuldade de operação, exigindo o início de um 
procedimento de emergência. 
 
Além da integridade física é importante garantir que o comprimento desse conjunto 
aplicador-tubo de conexão seja aquele que foi estabelecido durante o planejamento 
do tratamento. 
 
Consequentemente, a instituição deve estabelecer um programa de controle de 
qualidade dos aplicadores e dos tubos de conexão a ser realizado periodicamente. 
 
Os testes podem ser simples verificações visuais das condições do material ou 
testes mais complexos, como radiografias e autorradiografias. 
 
As autorradiografias são procedimentos nosquais se coloca um aplicador sobre um 
filme radiográfico e se faz a fonte ir até um ponto determinado. A posição em que se 
forma a imagem deve coincidir com a posição esperada, com uma precisão de 1 
mm. 
 
- Monitor portátil de radiação 
 
Toda instalação que use radiação ionizante deve ter um detector portátil de 
radiação. Ele serve para a execução do levantamento radiométrico das áreas 
vizinhas à sala de tratamento, bem como ao levantamento radiométrico do prórpio 
equipamento, para garantir que a equipe de trabalho possa ficar na sala de 
tratametno durante o preparo do procedimento. Em situações de emergência o 
detector portátil de radiação corrobora as sinalizações emitidas pelo equipamento e 
pelo detector independente instalado na sala. O detector portátil deve ser calibrado 
anualmente. 
 
- Sistema de comunicação áudio-visual e interruptores de emergência 
 
Geralmente antes do início das atividades diárias o sistema de comunicação visual e 
auditivo deve ser verificado. Ele é útil para acompanhar o paciente durante o 
procedimento, orientando-o caso necessário, sem a necessidade de parar a 
irradiação para entrar na sala. Caso seja necessário fazer essa interrupção, 
interruptores de emergência são instalados em diversos pontos, acessíveis à equipe 
de trabalho, possibilitando o imediato recolhimento da fonte ao cofre de segurança. 
A abertura da porta com a fonte exposta terá o mesmo efeito. Todos os interruptores 
devem ser testados periodicamente, a critério da equipe de trabalho da instituição. 
 
11. Legislação específica 
 
Existem dois documentos brasileiros mais importantes no que se refere ao 
funcionamento de serviços de Radioterapia que podem ser facilmente conseguidos 
via internet. São eles: 
 
RDC 20/2006- Funcionamento de Serviços de Radioterapia; 
Anvisa 
 
Resolução 130/2012 - Requisitos de Radioproteção e Segurança para Serviços de 
Radioterapia; 
CNEN