APLICAÇÕES DE ACELERADORES LINEARES NA RADIOTERAPIA-convertido (1)

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UNIVERSIDADE PAULISTA 
 
 
 
 
 
 
ANDRÉ FARIAS CRISPIM 
CAIO VICTOR DELFINO LAUBE 
GISELLE DA PAZ CAVALCANTI 
RANYELLE ALVES TEIXEIRA CAVALCANTE 
SANTIAGO LEAL MOTA MIRANDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
APLICAÇÕES DE ACELERADORES LINEARES NA RADIOTERAPIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
BRASÍLIA 
2021 
 
 
 
ANDRÉ FARIAS CRISPIM 
CAIO VICTOR DELFINO LAUBE 
GISELLE DA PAZ CAVALCANTI 
RANYELLE ALVES TEIXEIRA CAVALCANTE 
SANTIAGO LEAL MOTA MIRANDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
APLICAÇÕES DE ACELERADORES LINEARES NA RADIOTERAPIA 
 
 
Projeto Integrado Multidisciplinar do 5º 
semestre apresentado para o curso de 
Tecnologia em Radiologia da Universidade 
Paulista – UNIP. 
 
 Orientadora: Prof.ª MSc. Viviane Vaz de Queiroz 
 
 
 
 
 
 
 
 
BRASÍLIA 
2021 
 
 
 
 
ANDRÉ FARIAS CRISPIM 
CAIO VICTOR DELFINO LAUBE 
GISELLE DA PAZ CAVALCANTI 
RANYELLE ALVES TEIXEIRA CAVALCANTE 
SANTIAGO LEAL MOTA MIRANDA 
 
 
 
 
 
APLICAÇÕES DE ACELERADORES LINEARES NA RADIOTERAPIA 
 
 
Projeto Integrado Multidisciplinar do 5º 
semestre apresentado para o curso de 
Tecnologia em Radiologia da Universidade 
Paulista – UNIP. 
 
 
Aprovado em: 
 
 
BANCA EXAMINADORA 
____________________________/____/____ 
Orientadora: Prof.ª MSc. Viviane Vaz de Queiroz 
Universidade Paulista – UNIP 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
A radiação na medicina nuclear em parte de diagnósticos e tratamentos de 
neoplasias tem sido favorável e estão demonstrando eficientes para os dias atuais, 
oferecendo melhorias para a medicina, os aceleradores lineares junto com a 
radioterapia demonstram o grande avanço em tratamentos de patologias. Com a 
utilização desse método a facilidade para observar e identificar a área a ser tratada, 
direcionando a radiação diretamente para o local de interesse sem prejudicar áreas 
saudáveis tem sido um dos pontos importantes principalmente para a radioterapia. A 
radioterapia dentro da sua evolução como IMRT, IGRT e 3D, ela pode ser associada 
à quimioterapia e cirurgias para melhores resultados dos tratamentos. O acelerador 
linear é composto por duas câmaras de ionização divididas que medem e controlam 
a simetria da radiação emitida para o local de interesse. Os radio fármacos, são 
substâncias radioativas utilizados para facilitar a visualização de regiões a serem 
expostas para o tratamento, usados no diagnóstico e em tratamento como os de 
câncer na medicina nuclear. Com a evolução dos aparelhos radioterápicos e com o 
método inovador que utiliza os radiofármacos para melhoria de visualização das 
imagens, vem beneficiando pacientes que utilizam a medicina nuclear para 
diagnóstico ou tratamento de suas patologias existentes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Palavras-chave: Radioterapia, Acelerador Linear, Radio fármacos. 
 
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
 
The radiation in nuclear medicine in part of diagnoses and treatments of 
neoplasms has been favorable and are proving efficient for the present day, offering 
improvements for medicine, the linear accelerators together with radiotherapy 
demonstrate the great advance in pathology treatments. With the use of this method, 
the facility to observe and identify the area to be treated, directing the radiation directly 
to the place of interest without harming healthy areas has been one of the important 
points, mainly for radiotherapy. Radiotherapy within its evolution as IMRT, IGRT and 
3D, it can be associated with chemotherapy and surgeries for better treatment results. 
The linear accelerator consists of two divided ionization chambers that measure and 
control the symmetry of the radiation emitted to the place of interest. Radio drugs are 
radioactive substances used to facilitate the visualization of regions to be exposed for 
treatment, used in diagnosis and treatment such as cancer in nuclear medicine. With 
the evolution of radiotherapy devices and the innovative method that uses 
radiopharmaceuticals to improve the visualization of images, it has benefited patients 
who use nuclear medicine for the diagnosis or treatment of their existing pathologies. 
 
 
 
 
 
 
Keyword: Radiotherapy, Linear Accelerator, Radio drugs. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
Figura 1 – Imagem demonstrativa de como a radiação atinge o local de interesse........8 
Figura 2 – Imagem de radioterapia por IMRT (Radioterapia de Intensidade Modulada) 
......................................................................................................................................9 
 
Figura 3 - Equipamento de radioterapia......................................................................10 
 
Figura 4 – Ilustração de funcionamento de Teleterapia e 
Braquiterapia..............................................................................................................11 
 
Figura 5 - Principais componentes do acelerador 
linear...........................................................................................................................13 
 
Figura 6 – Radiofámacos e gerador de 99Mo-
99mTc.........................................................................................................................15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
1. INTRODUÇÃO......................................................................................................... 6 
2. DESENVOLVIMENTO.............................................................................................. 7 
2.1. Aceleradores lineares................................................................................. 7 
2.1.1. Tipos de Radioterapia............................................................................. 8 
2.2. Principais componentes do acelerador linear........................................... 12 
2.3. Radiofármacos..........................................................................................14 
2.4. Tipo de radiação que trabalha no acelerador nuclear............................. 15 
3. CONSIDERAÇÕES FINAIS.................................................................................. 16 
 
6 
 
1. INTRODUÇÃO 
Os equipamentos conhecidos como, aceleradores lineares, são 
amplamente usados nos tratamentos de neoplasias malignas (câncer), na 
área da radioterapia. São capazes de gerar radiação, através de fluxo 
elétrico, direcionando-a para a área a ser tratada. (Morales,2011). 
A radiação em contato com o tecido humano gera uma anulação do 
mesmo. Resumidamente a radioterapia se propõe em destruir o tecido 
através da radiação, e quem se encarrega de produzir esta radiação, por 
meio de energia elétrica, é justamente o acelerador linear.(Morales,2011). 
 A radioterapia é uma esfera da medicina, que usa radiações 
ionizantes com o objetivo de exercer um tratamento, visando a “cura” de 
uma neoplasia maligna. Requer de fontes provedoras de radiação 
ionizante que sirvam ás necessidades radioterápicas. (Morales,2011). 
As radiações ionizantes são obtidas por meio de elementos 
radioativos, naturais ou artificiais e por meio de equipamentos que 
transformam outras formas de energia (em sua grande parte, energia 
elétrica) em radiação ionizante. (Morales,2011). 
O acelerador linear é usado na radioterapia com a finalidade de 
expelir a radiação, utilizada em diversos tratamentos, as radiações 
expelidas por ele são raios x com muita energia ou elétrons 
acelerados(raios beta), os dois são resultados do processo de 
transformação de energia elétrica e energia radiante. (Morales,2011).Os raios x são ondas eletromagnéticas que possuem um grande 
poder de penetração nos tecidos celulares dos seres humanos, por essa 
razão são usados em tratamentos de câncer intensivos; os elétrons são 
radiações corpusculares, dispõe de um menor poder de penetração em 
relação aos raios x é são comumente recomendados em tratamentos 
superficiais. (Morales,2011). 
 
7 
 
2. DESENVOLVIMENTO 
2.1. Aceleradores lineares 
 
Os Aceleradores Lineares são utilizados na área da radioterapia, onde buscam 
tratar de neoplasias malígnas. É um equipamento que consegue gerar radiação por 
meio de corrente elétrica, direcionando-a para a área a ser tratada. A radiação 
promove a destruição do tecido doente. Sobretudo, a radioterapia se resume a isso: 
destruição de tecido por meio da radiação, tendo o acelerador linear como aparelho 
que gera essa radiação a partir da energia elétrica. (Martins, 2016). 
 
O acelerador linear é um equipamento muito utilizado na área da radioterapia, 
tem como sua função emitir a radiação empregada em vários tratamentos, as 
radiações emitidas pelo acelerador linear são os raios x de alta energia ou elétrons 
acelerados, ambos oriundos do processo de conversão de energia elétrica em energia 
radiante. (Almeida 2001). 
 
 
 
 
 
2.1.1. Tipos de Radioterapia 
 
A radioterapia teve início juntamente com a descoberta dos Raios X no 
ano de 1895, com a descoberta do elemento radioativo Rádio-88 no ano de 
1989 proporcionou grande progressão na radioterapia. (Salvajoli, 2012). 
O Brasil começou a utilizar a radioterapia em 1901 pelo precursor Dr. 
Becker Pinto ele tratou um paciente com câncer de pele. (Salvajoli, 2012). 
Com o desenvolvimento da área de radiodiagnóstico obteve-se uma grande 
melhora na área da radioterapia com a melhora para identificar tamanhos e 
dimensões das áreas que devem ser tratadas e o melhor direcionamento ao 
local de interesse. (Salvajoli, 2012). 
8 
 
Pode-se tratar de vários tipos de neoplasias obtendo a cura através da 
radioterapia. Em média 60% dos pacientes em algum momento do seu 
tratamento contra o câncer pode utilizar a radioterapia. (Salvajoli, 2012). 
 
Figura 1 – Imagem demonstrativa de como a radiação atinge o local de interesse: 
 
 
 
Fonte: (Oliveira, 2009). 
 
No início dos anos 90, foi dado início a uma nova tecnologia chamada 
de Radioterapia de Intensidade Modulada (IMRT) com ela adquiriu-se a 
possibilidade de não irradiar os órgãos próximos ao local desejado podendo 
assim utilizar doses mais altas. (Salvajoli, 2012). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
Figura 2 – Imagem de radioterapia por IMRT (Radioterapia de Intensidade Modulada): 
 
 
Fonte: (Indra, 2008). 
 
A Radioterapia Guiada por Imagem (IGRT) é um tratamento no qual 
utiliza a imagem para direcionar melhor os raios no início e eram utilizadas 
imagens de Raio X para obter informações da área desejada, porém as 
imagens eram de baixa qualidade e sua precisão não era confiável, para 
realizar a técnica é utilizado desde um Raio X simples até o uso de tomografias 
cone beam, a sua grande vantagem é possibilitar doses maiores quando for 
preciso. (Salvajoli, 2012). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
 
Figura 3 - Equipamento de radioterapia: 
 
 
 
Fonte: (IMRT, 2018) 
 
Ela pode ser associada a uma cirurgia ou quimioterapia, a radioterapia 
tem como objetivo atacar as células cancerígenas para bloquear o crescimento 
do tumor em tratamento através da Teleterapia e a Braquiterapia . 
(Rehfelat,2018). 
A Teleterapia é uma forma de tratamento que utiliza Raio X e Raio Gama 
sua incidência é realizada diretamente na área desejada, a fonte de radiação 
usada na teleterapia fica longe do paciente, a partir de uma Tomografia 
Computadorizada estuda-se a área a ser tratada, pois pode-se verificar doses, 
áreas radiosensíveis, bem como o tempo de tratamento. (Rehfelat, 2018). 
A radioterapia conformacionada 3D tem-se uma maior definição da área 
irradiada e da quantidade de dose ministrada nela é utilizado o equipamento de 
tomografia computadorizada. (Rehfelat, 2018). 
A Braquiterapia é o tratamento em que as fontes radioativas são 
colocadas próximas ou dentro do tumor, ou seja, o material radioativo é 
ministrado diretamente no tumor ou em sua proximidade. (Rehfelat, 2018). 
 
 
 
 
11 
 
 
 
 
Figura 4 – Ilustração de funcionamento de Teleterapia e Braquiterapia: 
 
 
 
Fonte: (Oliveira, 2009). 
 
Na década de 70 as aplicações eram realizadas por agulhas diretamente 
nos tumores ou próximo desta forma todos funcionários envolvidos no 
tratamento eram submetidos a uma grande exposição à radiação ministrada. 
Isso só veio melhorar quando foi dado início a inclusão através de cirurgias a 
dose só era ministrada quando o paciente estava em recuperação minimizando 
a quantidade de funcionários expostos.(Pereira 2000). 
 
 
2.2. Principais componentes do acelerador linear 
 
Os aceleradores lineares em geral usam um sistema com duas câmaras 
de ionização divididas ao meio que possuem duas funções principais: medida 
da quantidade de radiação fornecida pelo acelerador e controle da simetria do 
feixe. Para poder fazer a contagem da dose é somado os sinais das duas 
metades da câmara obtendo o total da radiação emitida pelo acelerador. O 
primeiro canal é usado como principal e o segundo canal como segurança no 
12 
 
caso de uma eventual falha do canal 1. Quando o feixe fica simétrico as 
quantidades de radiação nas duas metades da câmara serão iguais e quando 
subtraídos deverão ser zero, caso a simetria esteja alterada a diferença não 
será zero e este sinal poderá ser utilizado para ativar uma segurança ou um 
circuito de centragem automática. (Ministério da saúde, 2001). 
O equipamento de radioterapia é dividido em partes, cada parte possui 
sua função, a Figura 5 mostra a localização de cada uma delas, nome e para 
que servem. 
 
 
 
 
Figura 5 - Principais componentes do acelerador linear: 
 
 
 
 
Fonte: (Cpacha, 2004). 
 
Canhão de elétrons - Área responsável pela geração dos elétrons que serão 
acelerados. Tubo acelerador - Estrutura que acelera os elétrons até a velocidade 
(energia) desejada. Bomba iônica de vácuo – Área por manter o vácuo em toda a 
13 
 
estrutura aceleradora. Circuito de rádio frequência – Pode - se ver uma klystron, porém 
poderia usar uma magnetron, dependendo da energia desejada. Guia de onda - 
Estrutura usada para transportar a rádio frequência até o tubo acelerador. Circulador 
e carga de água - Responsáveis pela absorção da onda de rádio frequência que não 
é absorvida pelo tubo acelerador. Desviação- Componente responsável pelo 
direcionamento do feixe de elétrons através de 270 graus de curvatura para a área do 
colimador. Carrossel- Área responsável pela colocação do correto filtro equalizador 
para fótons ou do correto filtro espalhador para elétrons. Colimadores- Área pela 
definição do campo a ser tratado. Circuito de água- Responsável pela circulação de 
água em todo o equipamento. (Cpacha, 2004) 
 
 
 
 
 
2.3. Radiofármacos 
 
O radiofármaco é um composto radioativo usado no diagnóstico e tratamento 
de patologias do organismo humano. De forma mais simples, pode-se dizer que os 
radiofármacos são moléculas ligadas a elementos radioativos (radioisótopos), 
constituindo de forma fármacos radioativos que são utilizados na Medicina Nuclear. 
(Araújo, 2006) 
Historicamente, os radiofármacos começaram a ser utilizados em 1905, após a 
descoberta da radioatividade, em 1895, por Henry Becquerel e Wilhelm Roentgen. 
(Arruda, 1996). 
Utilizados em grande escala para fins diagnóstico e/ou terapêutico na Medicina 
Nuclear e na Oncologia, os radiofármacos são elementos radioativos, denominados 
de radionuclídeos ou radioisótopos. (Who, 2004).Para terapia o radionuclídeo é geralmente um elemento emissor de partículas 
(frequentemente do tipo beta menos ou négatron), com energia para promover a 
destruição de células e alcance relativamente curto, evitando a irradiação de tecidos 
sadios situados ao redor do tecido alvo. (Araújo, 2008). 
14 
 
Os radio fármacos são administrados por via venosa, oral, dentro de cavidades 
corporais ou inalados pelo paciente e são eliminados do organismo através da 
excreção renal, biliar e o seu desaparecimento ocorre pelo decaimento físico do 
radionuclídeo. Procura-se sempre um tempo de meia-vida o mais curto possível de 
forma a minimizar a exposição do paciente a radiação, mas suficientemente longo 
para a aquisição e processamento das imagens. (Saha, 1998). 
Os radionuclídeos usados em diagnóstico são: 
Tecnécio – 99m (99mTc), Iodo – 131 (I-131), Iodo – 123 (I-123), Gálio – 67 
(67Ga), Indium – 111 (111In), Tálio – 201 (201Tl), Carbono – 11 (11C), Nitrogênio – 
13 (13N), Oxigênio – 15 (15O), Flúor – 18 (18F), Iodo – 124 (124I), Cooper – 64 (64Cu) 
(Saha, 1998; Araújo, 2006). 
Atualmente o tecnécio-99m (99mTc) é o radionuclídeo mais utilizado em 
radiofármacos com finalidade diagnóstica (Murphy, 2003). Devido as suas 
características físicas, tempo de meia-vida de 6h, emissão gama com energia 
adequada ao detector (140KeV) e disponível em gerador de baixo custo. (Araújo, 
2006). 
 
Figura 6 – Radiofámacos e gerador de 99Mo-99mTc: 
 
 
Fonte: (Araújo, 2006). 
 
15 
 
 
 
 
 
2.4 Tipo de radiação que trabalha no acelerador nuclear 
 
Acelerador linear é um equipamento utilizado dentro da radioterapia com a 
função de transmitir a radiação que é utilizada em vários tratamentos, as radiações 
emitidas por ele são os Raios X de elevada energia ou elétrons acelerados "partícula 
beta" e ambos são provenientes do processo de transição de energia elétrica para 
energia radiante. Como é uma fonte que precisa de energia elétrica para que a 
radiação seja transmitida, ele torna uma fonte mais segura com relação aos elementos 
radioativos. Os raios x são ondas eletromagnéticas que tem um excelente poder de 
penetração em tecidos humanos e por esse motivo são utilizados para tratamentos de 
câncer. Os elétrons são radiações corpusculares, que possuem um menor poder de 
penetração com relação aos Raios X e é geralmente indicado para tratamentos 
superficiais. Existe um ideal de substituir praticamente todos os equipamentos que 
trabalham com elementos radioativos por acelerador linear. (Morales.F.C2011) . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
 
 
 
3. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
Conclui-se que o acelerador linear tem sido importante para vários tipos 
de tratamento, em especial na área da radioterapia onde é utilizado na busca 
de neoplasias malignas. Utiliza-se radiofármacos para facilitar a visualização 
dessas neoplasias a serem irradiadas no local de interesse, os radiofármacos 
que são compostos radioativos usados para o diagnóstico e tratamento de 
patologias localizadas no organismo humano. Suas principais componentes 
são: canhão de elétrons, tubo acelerador, bomba iônica a vácuo, circuito de 
rádio frequência, guia de onda, circulador e carga de água, desviação, carrossel 
e colimadores. Com o avanço dos equipamentos utilizados e dos métodos para 
melhor visualização das regiões, possibilita ao paciente um tratamento rápido 
e eficaz atingindo as células malignas sem prejudicar células sadias, 
proporcionando melhor qualidade de vida aos pacientes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
 
ARAÚJO, E.B.; LAVINA, T., COLTURATO, M.T.; MENGATTI, J. Garantia da 
qualidade aplicada à produção de radiofármacos. Revista Brasileira de Ciências 
Farmacêuticas. São Paulo, vol.44, n.1, p.1-12, Jan./Mar. 2008. 
 
ARAÚJO, E.B. Utilização do elemento Tecnécio-99m no diagnóstico de patologias e 
disfunções dos seres vivos. 2006. Disponível em 
http://qnesc.sbq.org.br/online/cadernos/06/a08.pdf 
 
ARRUDA, W.O. WILHELM CONRAD RÖNTGEN 100 ANOS DA DESCOBERTA DO 
RAIOS X Arq. Neuropsiquiatria. Curitiba, 54(3), p. 525-531, abr. 1996. 
 
CPACHA. (29 de março de 2004). inca.gov.br. Fonte: Inca.gov.br: 
https://www.inca.gov.br/sites/ufu.sti.inca.local/files//media/document//pqrt_curso_atu
al_fis_rdtrp_p1.pdf 
 
(IMRT), I. M. (23 de janeiro de 2018). eastside radiation oncology. Fonte: eastside 
radiation oncology: http://www.eastsiderad.com/treatment-technologies/intensity-
modulated-radiation-therapy-imrt/ 
 
INDRA J. Das; Chee-Wai Cheng; Kashmiri L. Chopra; Raj K. Mitra; Shiv P. Srivastava; 
Eli Glatstein. INTENSITY-MODULATED RADIATION THERAPY DOSE 
PRESCRIPTION, RECORDING, AND DELIVERY: PATTERNS OF VARIABILITY 
AMONG INSTITUTIONS AND TREATMENT PLANNING SYSTEMS. J Natl Cancer 
Inst, 2008 
 
MARTINS, Sandro. "Entenda o que são os aceleradores lineares e seu uso no 
tratamento de câncer"; Blog da Saúde-Ministério da Saúde. Disponível em: 
http://qnesc.sbq.org.br/online/cadernos/06/a08.pdf
http://www.eastsiderad.com/treatment-technologies/intensity-modulated-radiation-therapy-imrt/
http://www.eastsiderad.com/treatment-technologies/intensity-modulated-radiation-therapy-imrt/
18 
 
http://www.blog.saude.gov.br/index.php/servicos/52027-entenda-o-que-sao-os-aceleradores-
lineares. Acesso em 09 de abril de 2021. 
 
MORALES .F.C. SISTEMA DE ACELERADOR LINEAR COMERCIAL PARA 
RADIOTERAPIA. 2011.Disponivel em 
https://repositorio.unesp.br/bitstream/handle/11449/120065/morales_fc_tcc_guara.pdf?seq 
 
MURPHY, C.A., FERRO-FLORES, G. Compuestos de tecnecio. México: Instituto 
Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán, 2003. 
 
OLIVEIRA, L. S. (2009). Tecnologia em Radioterapia. Fonte: UNESA: 
http://www.lucianosantarita.pro.br/documentos/Radioterapia_2009.pdf 
 
 
REHFELAT SCH, FR Trindade: Avaliação dos tipos de exame de diagnóstico por 
imagem solicitados para planejamento de diferentes tratamentos radioterápicos em 
um hospital da região. – Revista Brasileira de Fisica Médica, 2018 
 
SAHA, G. B. Fundamentals of Nuclear Pharmacy. New York: Springer, 1998. 
WHO - WORLD HEALTH ORGANIZATION. Radiopharmaceutical products. In: Quality 
assurance of pharmaceuticals. A compendium of guidelines and related materials. 
Good Manufacturing practices and inspection. Geneva, v.2, p. 130-153. 2004. 
 
SALVAJOLI JV, BP SALVAJOLI: O papel da radioterapia no tratamento do câncer – 
avanços e desafios – Rev Onco (internete) 2012 -Academia .edu 
https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/34064393/artigo_sobre_radio_j.pdf?140402638
6=&response-content-disposition=inline%3B+filename%3D32_setembro_outubro 
Researchgate. 
 
 
https://repositorio.unesp.br/bitstream/handle/11449/120065/morales_fc_tcc_guara.pdf?seq
https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/34064393/artigo_sobre_radio_j.pdf?1404026386=&response-content-disposition=inline%3B+filename%3D32_setembro_outubro
https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/34064393/artigo_sobre_radio_j.pdf?1404026386=&response-content-disposition=inline%3B+filename%3D32_setembro_outubro