Novo material amplia controle de máquina em radioterapia

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Material registra com precisão a quantidade de radiação emitida por máquinas de radioterapia

Em busca de maior eficiência para os detectores de radiação usados em máquinas de radioterapia, pesquisadores do Departamento de Física da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP) da USP desenvolveram novo material, a base de óxido de magnésio, com adição de Lítio, Cério e Samário e que adquire propriedades luminescentes e dosimétricas, capaz de registrar com precisão, e quantas vezes for necessário, a quantidade de radiação recebida. A ideia dos pesquisadores é que, no futuro, esse possa ser um importante instrumento no controle de qualidade das máquinas de radioterapia.

A radioterapia de intensidade modulada e a próton terapia são técnicas modernas utilizadas no tratamento de tumores. Essas técnicas permitem alcançar alvos específicos com altas doses de radiação, poupando o máximo possível os tecidos saudáveis. Esses tratamentos são sofisticados e exigem planejamento e programa de controle de qualidade complexos. Segundo especialistas, faltam detectores eficientes para isso, que consigam medir as doses de radiação emitidas pelas máquinas de radioterapia, capazes de reproduzir sozinhos a distribuição de dose planejada de radiação e que identifiquem e meçam alvos.

Segundo o físico Luiz Carlos Oliveira, esse é o resultado de pesquisa inédita e o material funciona como se fosse um dispositivo de memória. Quando submetido à radiação ionizante (radiação com altas concentrações de energia), o material sofre um processo de “gravação”, ou seja, informações são armazenadas no seu interior.  Se desejamos saber a quanto de radiação o material foi exposto basta ‘ler’ a informação registrada.  A leitura da informação armazenada no material é feita por meio da sua iluminação. “Quanto maior for a luz emitida de volta pelo material, maior terá sido a dose a que ele foi exposto”.

Para deixar mais claro o funcionamento do material, Oliveira faz uma analogia com uma fotografia. “Seria como produzir a imagem medindo a intensidade de luz de cada um dos seus milhões de pontos (pixels). ”

Dosimetria da radiação

Com características únicas, diz o pesquisador, esse novo material é adequado para a dosimetria da radiação ionizante, como o RX, por exemplo, em duas dimensões, a chamada dosimetria bidimensional, que faz a leitura de uma extensa área a ser medida. Outro importante resultado apresentado pelo material desenvolvido no laboratório é a rapidez com que é possível fazer a leitura da quantidade dessa radiação. “Esse material é altamente sensível a radiação, pode medir desde doses muito pequenas até muito grandes, além de manter a estabilidade do sinal e também ser capaz de distinguir e medir alvos”.

Oliveira lembra que, atualmente, a determinação da distribuição de dose é uma dificuldade tecnológica. Outros laboratórios também trabalham para solucionar o problema e diversos tipos de materiais têm sido usados ou testados na dosimetria bidimensional em radioterapia. “É difícil medidas de precisão melhor que 5%, devido à combinação de fatores como, por exemplo, dependência com a energia de fóton, alcance dinâmico limitado, que é o trecho entre o valor mais escuro e o mais claro de uma imagem, instabilidade do sinal, condições de processamento”.

E o pesquisador comemora o feito do laboratório onde atua “o material que descobrimos supera esses fatores limitantes devido as suas propriedades intrínsecas. Trata-se de um material que reúne várias das características que os outros materiais apresentam separadamente, num único pacote”.  Oliveira lembra, ainda, que o óxido de magnésio acrescido de Lítio, Cério e Samário não se encontra disponível para comercialização, pois ainda é fabricado em escala laboratorial. “No momento somente nosso laboratório é capaz de reproduzi-lo”, diz Oliveira.

A pesquisa deu origem ao trabalho MgO: Li, Ce, Sma as a high sensitive material for Optically Stimulated Luminescense dosimetry que foi publicado no dia 14 de abril, na revista Scientific Reports do Grupo Nature.  O trabalho é resultado do pós-doutorado de Oliveira e foi supervisionado pelo professor Oswaldo Baffa Filho, da FFCLRP e contou com a colaboração do professor Eduardo Yukihara, da Universidade do Estado de Oklahoma, Estados Unidos.

Gabriela Vilas Boas / Serviço de Comunicação da Prefeitura do Campus de Ribeirão Preto

Mais informações: (16) 3315-0384

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