Aceleradores Lineares PDF

2
Radioterapia
O histrico da radioterapia se inicia

em
1895,
quando
Wilhelm
Konrad
Rontgen descobriu os raios X e um ano

depois
Antoine
Henri
Becquerel
PUC-Rio - Certificao Digital N 0913477/CA
descobriu os raios .
J
em
1904,
madame
Curie
descreveu em sua tese de doutorado um

experimento
aplicava
Figura 1 - Wilhelm K. Rontgen[12].
biolgico,
uma
cpsula
no
qual
ela
contendo
elemento rdio sobre a pele do seu
marido, que produzia uma ferida que necessitava de um ms para sarar.

Aps o experimento da Marie Curie,
quase
que
reconhecida
imediatamente
foi
possibilidade
de
utilizar o rdio para destruir cncer,

neoplasias malignas.
Estudos para aplicar radiaes
ionizantes na medicina foram logo
iniciados. Diversos equipamentos
foram desenvolvidos como, por
Figura 2 - Pierre Curie e Marie Curie [12].
exemplo, o Cclotron em 1932, o acelerador Van de Graaff em 1933 e o

Btatron em 1940.
Em 1951, H. E. Johns desenvolveu no Canad a primeira unidade
de terapia com o elemento
como bombas de
60
60
Co. Essas unidades ficaram conhecidas
Co, produzindo feixes de radiao ionizante com
energia mdia de 1,25 MeV.
Radioterapia
26
A primeira utilizao do acelerador linear de eltrons foi em 1953,

quando surgiu ento a necessidade de estudos sobre o funcionamento do
equipamento e controle das radiaes ionizantes emitidas.
Durante os ltimos 40 anos, os aceleradores lineares passaram por
cinco geraes distintas, como pode ser observado no Quadro 1,
tornando as mquinas contemporneas extremamente sofisticadas em
comparao com as mquinas da dcada de 1960.
As cinco geraes so: aceleradores que produzem ftons de
baixa energia, utilizando tenses eltricas de 4 MV a 8 MV; aceleradores
que produzem ftons de mdia energia, utilizando tenses eltricas de
10MV a 15 MV e eltrons; aceleradores que produzem ftons de alta

energia, utilizando tenses eltricas de 18 MV a 25 MV e eltrons;
aceleradores que produzem ftons e eltrons de alta energia com
operao controlada por computador; e finalmente aceleradores que
produzem ftons e eltrons de alta energia com modulao de
intensidade do feixe.
Vrios tipos de aceleradores lineares esto disponveis para uso
clnico. Alguns
fornecem
raios
somente
na
faixa
de
baixa
megavoltagem (4 MV ou 6 MV), enquanto outros fornecem raios X e

eltrons em diferentes energias. Os aceleradores lineares modernos
fornecem at duas energias de ftons, utilizando tenses eltricas de
6MV a 18 MV, e diversas energias de eltrons (por exemplo, 6 MeV, 9
MeV, 12 MeV, 16 MeV e 22 MeV).
Radioterapia
Gerao
27
Tipo de feixe
e Tenses
eltricas
Tecnologias introduzidas
Caractersticas
especficas
- Montagem isocntrica
Ftons
(4 8 MV)
- Filtro aplanador fixo

- Calos externos
- Travas simtricas
Feixes que
percorrem trajetria
reta
- 1 cmara de transmisso inica
- Ftons
2
(10-15 MV)
- Eltrons
- Alvo de raios X e filtro aplanador

mveis
- Folhas de espalhamento
- 2 cmaras de transmisso
inica
Feixes que
percorrem trajetria
curva
- Cones de eltrons
- Ftons de 2 energias
- Eltrons de vrias energias
- Ftons
3
(alta energia
- Magneto curvo acromtico
1825 MV)
- Folhas de espalhamento duplas

ou feixe de e- de varredura
- Eltrons
- Calos motorizados
- Garras colimadoras assimtricas

ou independentes.
- Ftons
4
(alta energia)
- Eltrons
- Controle de operao
computacional
- Calos dinmicos
- Dispositivos eletrnicos de
aquisio de imagem EPID
- Colimador multifolhas (MLC).

- Ftons
5
(alta energia)
- Eltrons
- Ftons de intensidade modulada

por MLC
- Completo ajuste dinmico de
liberao de dose
Feixes de
intensidades
moduladas
produzidos com
MLC.
Quadro 1 Evoluo dos aceleradores lineares para radioterapia.
No Brasil, s 18 anos depois do primeiro uso do acelerador linear de

eltrons, foi instalado em 1971 em So Paulo o primeiro acelerador linear
Radioterapia
28
[13]. Uma breve ilustrao do histrico descrito pode ser observada na
Figura 3.
1895 1896
1904
1932 1933 1940
1951 1953
1971
FIGURA 3 Datas importantes na histria da Radioterapia
2.1.
Radiaes Ionizantes
A radiao pode ser definida como a designao genrica da

energia que se propaga de um ponto a outro do espao, no vcuo ou em
um meio material mediante um campo peridico ou um conjunto de
partculas subatmicas. Segundo a sua natureza, a radiao pode ser
classificada como: mecnica, eletromagntica ou de partculas materiais
[14, 15].
Dependendo do tipo de interao da radiao com a matria,
podem ocorrer dois tipos de efeitos na matria: excitao e ionizao. Se
a radiao possui energia suficiente para arrancar eltrons dos tomos,
tornando-os ons (tomos ou molculas que se tornam eletricamente
carregados pelo ganho ou perda de eltrons) chamada ionizante. Se a
radiao no possui a energia suficiente para arrancar eltrons dos
tomos, mas tem capacidade de passar um eltron de um nvel
fundamental para outro mais energtico chamada radiao de excitao
ou radiao no-ionizante [15].
Radioterapia
29
A radiao ionizante pode ser ainda classificada em:

Diretamente ionizante, gerada por partculas carregadas como
eltrons, prtons, partculas alfa, ons pesados;

Indiretamente ionizante, gerada por emisses de ftons, raios X,
raios gama e nutrons (Figura 4) [16].
FIGURA 4 Classificao das radiaes em funo da interao com a matria.
As radiaes de natureza eletromagntic

eletromagntica
a so classificadas em
no ionizantes e ionizantes,
ionizantes dentro de uma extensa faixa de frequncias
denominada
Espectro
Eletromagntico.
Entre
as
radiaes
eletromagnticas tem-se a luz visvel, os raios X e ondas de rdio, que

possuem propriedades muito diferentes,
dife
porm so resultados de
vibraes de campos eltricos e magnticos que se propagam no espao
velocidade da luz. As freq
frequncias
ncias destas radiaes assumem valores
que cobrem vinte ordens de grandeza, gerando uma variedade de
fenmenos em funo da frequncia de oscilao (Figura 5).
Radioterapia
30
FIGURA 5 Espectro Eletromagntico.
Quanto maior a frequncia, menor o comprimento de onda da

radiao e maior a energia que a onda transporta. Para os altos valores
de frequncia correspondentes aos menores comprimentos de onda do

espectro ultravioleta (UV), as radiaes passam a ser ionizantes, isto ,
possuem energia suficiente (~10 eV) para produzir pares de ons no meio
e modificar a estrutura molecular.
As radiaes ionizantes so amplamente utilizadas na agricultura,
na indstria e na medicina para tratamentos e diagnsticos de doenas
[16].
2.1.1.
Efeitos Biolgicos das Radiaes Ionizantes
As radiaes ionizantes, ao interagirem com os tecidos do corpo

humano, do origem a eltrons que ionizam o meio e criam efeitos
qumicos como a hidrlise da gua e a ruptura das cadeias de cido
Desoxirribonuclico
(ADN
ou
DNA,
por
sua
sigla
em
ingls,
deoxyribonucleic acid). Podem resultar em efeitos que vo desde a

incapacidade de reproduo da clula at sua morte por inativao de
sistemas vitais.
Radioterapia
31
A sensibilidade da clula proporcional quantidade de contedo

de DNA, quanto maior o contedo de DNA em uma populao celular
(atividade mittica) maior ser sua sensibilidade radiao.
A radiossensibilidade dos rgos do corpo humano determinada
por
mltiplos
fatores,
como
morfologia
tumoral,
histognese,
vascularizao, aporte de oxignio, entre outros, podendo sofrer a

interferncia de agentes qumicos, fsicos e biolgicos [17].
Os efeitos que a radiao causa quando interage com o corpo
humano podem ser classificados em:
Efeitos determinsticos - A severidade do dano produzido
aumenta com a dose a partir de um limiar; se o tecido atingido
vital e o dano suficientemente grande, pode ocorrer a morte

do indivduo. Quando o dano menos severo, alguns efeitos
determinsticos
so
de
ordem
funcional
podem
ser
reversveis. (Ex.: Catarata, eritema de pele devido radiao).

Efeitos estocsticos - Podem ocorrer a partir do dano
produzido em uma nica clula. A probabilidade de a radiao
provocar cncer aumenta com a dose, provavelmente sem
nenhum limiar inferior; outro efeito estocstico que deve ser
considerado o dano produzido pela radiao em uma clula
germinativa, que pode ser transmitido e manifestar-se como
uma desordem hereditria nos descendentes do indivduo
exposto. (Ex.: Cncer) [17].
2.2.
Conceitos de radioterapia
A radioterapia um mtodo de aplicao de radiao ionizante

que permite destruir ou impedir o crescimento de clulas tumorais.
O tratamento consiste basicamente em aplicar uma dose
(previamente calculada) de radiao em um volume de tecido que
englobe o tumor, por um perodo de tempo determinado. Deve-se
Radioterapia
32
considerar a relao entre o dano e o benefcio do tratamento, causando

o menor dano possvel s clulas normais circunvizinhas ao tumor.
A radioterapia pode contribuir para a cura ou controle do cncer
alm de reduzir hemorragias, dores e outros sintomas, proporcionando
alvio aos pacientes [4].
A radioterapia pode se classificar em:
Teleterapia ou Externa, quando a fonte emissora de radiao fica
afastada do paciente;
Braquiterapia ou Radioterapia de Contato, quando a fonte emissora
de radiao fica em contato com o tecido tumoral do paciente.
Na teleterapia, dirige-se a radiao emitida por um aparelho para

a regio do corpo a ser tratada, com o paciente deitado, sendo as
aplicaes dirias. Os equipamentos utilizados so unidades de
60
Co,
aceleradores lineares e aparelhos de raios X superficial e de mdia

energia.
Na braquiterapia os aplicadores so colocados pelo mdico,
prximos ou em contato com o tumor a ser tratado em poucas aplicaes.
Esse tratamento feito no ambulatrio e pode necessitar de anestesia [4].
O tratamento de radioterapia pode ser dividido em quatro etapas:
Consulta Mdica Definio da conduta radioterpica.
Programao do Tratamento A regio a ser tratada delimitada
pelo mdico com o auxlio de um simulador ou um tomgrafo.
Clculo de dose O fsico mdico faz o planejamento do tratamento
e calcula a dose a ser irradiada no paciente.
Irradiao do paciente O tcnico em radioterapia trata o paciente
por meio da aplicao das doses calculadas e prescritas [4].
Radioterapia
33
2.3. Aceleradores de Partculas
Para a pesquisa bsica em Fsica Nuclear e em Fsica de Altas

Energias foram construdos diversos tipos de aceleradores, e muitos
deles foram modificados para uso em radioterapia. Independente do tipo
de acelerador, para acelerar partculas deve-se aplicar um campo eltrico
na direo de acelerao das partculas e as mesmas devem possuir
carga eltrica.
Os aceleradores diferem na maneira de produzir o campo acelerador
e em como o campo age sobre as partculas. Em relao ao campo
acelerador,
existem
duas
classes
principais
de
aceleradores:
eletrostticos ou cclicos.
Os aceleradores eletrostticos utilizam um campo eletrosttico
criado por uma diferena de potencial (ddp), constante no tempo, cujo
valor determina a energia cintica final das partculas aceleradas. Como
os campos eletrostticos so conservativos, a energia cintica que as
partculas podem ganhar depende apenas do ponto de partida e do ponto
de chegada e, portanto, no pode ser maior do que a energia potencial
correspondente ddp mxima existente na mquina. A energia que um
acelerador eletrosttico pode alcanar limitada pelas descargas que
ocorrem entre o terminal de alta tenso e as paredes da cmara do
acelerador quando a queda de tenso excede a um valor crtico (da
ordem de alguns MV).
Os aceleradores cclicos utilizam campos eltricos variveis e no
conservativos associados com um campo magntico varivel, resultando
em caminhos fechados ao longo dos quais as partculas ganham energia
cintica. Se as partculas forem foradas a seguir um caminho fechado
muitas vezes repetidamente, obtm-se um processo de acelerao
gradual que no limitado ddp mxima existente no acelerador. Assim,
a alta energia cintica final das partculas obtida ao submet-las vrias
Radioterapia
34
vezes a uma mesma diferena de potencial, relativamente pequena: cada

ciclo adiciona uma pequena quantidade de energia.
Exemplos de aceleradores eletrostticos utilizados em medicina so
os tubos de raios X superficiais e de ortovoltagem e os emissores de
nutrons.
Para aceleradores cclicos, em que o eltron percorre uma
trajetria cclica, o melhor exemplo o acelerador linear; outros exemplos

so microtrons, betatrons e cclotrons [18].
Os feixes de raios X para uso clnico so produzidos quando
eltrons so acelerados em tubos que possuem diferenas de potencial
que variam tipicamente entre 10 kV e 50 MV e alcanam energias
cinticas entre 10 keV e 50 MeV, sendo desacelerados ao baterem em

alvos metlicos especiais.
Na interao com o alvo, a maior parte da energia cintica dos
eltrons transformada em calor e uma frao pequena emitida na
forma de ftons de raios X, que so divididos em dois grupos em funo
de como so formados: raios X caractersticos e raios X de freamento
(bremsstrahlung) [18].
Os raios X de freamento resultam diretamente de interaes
coulombianas entre os eltrons incidentes e os ncleos dos tomos do
material do alvo. Durante estas interaes, os eltrons incidentes so
desacelerados e perdem parte da sua energia cintica na forma de ftons
de bremsstrahlung (perda radiativa) [18]. Deve-se lembrar que partculas
carregadas irradiam quando so aceleradas ou desaceleradas.
Os raios X utilizados para diagnosticar e para tratar doenas podem
ser classificados em funo das energias cinticas dos eltrons que os
produzem (Quadro 2).
Radioterapia
35
Quadro 2 Classificao dos Raios X em funo das energias cinticas.

Energia cintica
dos eltrons
Nome
Classificao
da Energia
Produzidos por
10 a 100 keV
Raios X superficiais
Baixa
Tubos de raios X
100 a 500 keV
Raios X de ortovoltagem
Mdia
Tubos de raios X
> 1 MeV
Raios X de megavoltagem
Alta
Aceleradores lineares,
betatrons e microtons
2.3.1.
Aceleradores lineares utilizados em Radioterapia
Os
aceleradores
lineares
so
equipamentos
que
utilizam
microondas com frequncias de at aproximadamente 3 GHz para

acelerar eltrons at atingirem energias cinticas entre 4 MeV e 25 MeV
em um tubo linear. Os eltrons acelerados podem formar feixes de
eltrons de alta energia para tratar tumores superficiais, ou podem atingir
um alvo, ser por ele freados e gerar feixes de ftons (bremsstrahlung)
para tratar tumores profundos. A Figura 6 ilustra um acelerador linear
utilizado em radioterapia [18].
FIGURA 6 Ilustrao de um acelerador linear Varian usado em radioterapia [19].
Como pode ser observado na Figura 7, o Estado do Rio de Janeiro

o terceiro maior em nmero de Servios de Radioterapia com
aceleradores lineares.
Radioterapia
36
Servios de Radioterapia com

aceleradores lineares no Brasil
56
60
50
40
24
30
22
17
20
10
1 1 3
11
3 4 3 2 2
3 2 3 2 5 1
8
1 1
AC
AL
AM
BA
CE
DF
ES
GO
MA
MG
MS
MT
PA
PB
PE
PI
PR
RJ
RN
RO
RS
SC
SE
SP
TO
FIGURA 7 Histograma de Servios de Radioterapia com Aceleradores Lineares

distribudos por Estado [20].
O acelerador linear composto basicamente de: estrutura

estacionria, brao (gantry
gantry), magnetron ou klystron, gabinete modulador,
colimadores, mesa de tratamento, console de controle, suporte
suporte de energia
e arrefecimento, e software de gerenciamento [18].
A Figura 8 apresenta de forma geral os componentes de um
acelerador linear, havendo no entanto variaes significativas de uma
mquina comercial para outra, dependendo do feixe de eltrons de
energia cintica final, bem como da concepo
ncepo particular utilizada pelo
fabricante.
FIGURA 8 Diagrama de
d um acelerador linear [19].
Radioterapia
Os principais componentes para a formao do feixe no acelerador

linear moderno so geralmente agrupados em seis classes:
1. Sistema de injeo de eltrons,
2. Sistema de gerao da radiofrequncia,
3. Guia de onda,
4. Sistema auxiliar,
5. Sistema de transporte do feixe e
6. Sistema de monitoramento e colimao do feixe [18].
O sistema de injeo a fonte de eltrons, essencialmente um
acelerador eletrosttico simples chamado de canho de eltrons. Em

aceleradores lineares de uso clnico so usados dois tipos de canho de
eltrons, o tipo diodo e o tipo triodo.
O sistema de gerao de radiofrequncia gera a radiao de
microondas usada na guia de ondas e consiste em dois componentes
principais: uma fonte de energia de radiofrequncia (magnetron ou
klystron) e um modulador de pulso [18].
O magnetron necessrio para a acelerao de eltrons, enquanto
um klystron necessrio para amplificar a baixa potncia de
radiofrequncia gerada por um oscilador de radiofrequncia.
A fonte de energia de radiofrequncia um dispositivo que acelera
e desacelera eltrons no vcuo para produo de campos de
radiofrequncia, de alta potncia.
O modulador de pulso produz alta tenso (aproximadamente 100
kV), alta corrente (aproximadamente 100 A) e pulsos de curta durao
(aproximadamente 1 s) para suprir as necessidades da fonte de
radiofrequncia e do sistema de injeo de eltrons.
O guia de ondas uma estrutura retangular metlica ou uma seo
circular usada na transmisso de microondas. Existem dois tipos de guia
de ondas utilizados nos aceleradores lineares: guia de ondas de
37
Radioterapia
transmisso de energia de radiofrequncia e guia de ondas de onda

estacionria [18].
A maneira mais simples de se obter um guia de ondas por meio
de um tubo cilndrico e uniforme que possua uma srie de discos com
furos circulares no centro, colocados a distncias iguais ao longo do tubo.
Estes discos dividem o tubo em uma srie de cavidades cilndricas
formando a estrutura bsica em um acelerador linear. As cavidades
servem a dois propsitos: distribuir a energia de microondas entre as
cavidades adjacentes e fornecer um padro adequado de campo eltrico
para a acelerao dos eltrons. Na Figura 9 as cavidades so claramente
visveis: so cavidades de acelerao no eixo central e cavidades de
engate [18].
FIGURA 9 - Vista em corte do guia de onda do acelerador linear de 6 MV [18].
O sistema auxiliar tem a funo de viabilizar a operao clnica dos

aceleradores lineares. J o sistema de transporte do feixe de eltrons
necessrio para aceleradores lineares que operam energias acima de 6
MeV, possuem um guia de ondas longo e demandam a utilizao de ms
de flexo devido ao feixe de eltrons precisar ser defletido para atingir o
alvo, formando o feixe de raios X, ou ser capaz de sair pela janela de
sada do feixe [18].
O sistema de monitoramento e colimao do feixe composto por
dois ou trs dispositivos colimadores: colimador primrio; colimador
38
Radioterapia
39
secundrio mvel, que define o tamanho de campo; e colimador de

mltiplas folhas (opcional) [18].
[18]
No brao, os
s eltrons acele
acelerados atingem um alvo metlico de
tungstnio, quando se deseja produzir um feixe de ftons, ou uma folha
espalhadora de alumnio, para obteno de um feixe de eltrons,, como
apresenta a Figura 10.. Esses feixes, aps sua produo, so colimados
por sistemas especficos para cada caso [19].
FIGURA 10 - Esquemas do cabeote de um acelerador para produo de ftons e

eltrons [19].
A Figura 11 apresenta o cabeote do acelerador onde esto

localizados os sistemas de seleo, colimao e monitorao utilizados
para se obter um feixe homogneo de radiao. O conjunto das estruturas
que compem o cabeote blindado com chumbo, para reduzir a
radiao de fuga a 0,1% da dose que chega ao centro do feixe [19].
Radioterapia
40
FIGURA 11 - Detalhes dos componentes do cabeote de um acelerador linear [19].

[19]
Para definio do tamanho do campo de irradiao e da

homogeneidade do feixe, no cabeote esto localizados: colimadores
primrios e secundrios, cmaras monitoras, filtro
aplanador,
folha
espalhadora, cones aplicadores e sistema ptico [19].

O colimador primrio possui uma abertura cnica usinada em um
bloco de tungstnio blindado, com os lados da abertura cnica projetados
para as bordas do alvo e para o filtro aplanador.
aplanador. Este colimador define o
maior tamanho de campo circular disponvel [18].
O colimador secundrio composto por quatro blocos, dois
superiores e dois inferiores
inferiores, formando a mandbula do colimador. Eles
podem fornecer reas retangulares ou quadradas no isocentro do
acelerador linear, formando um campo de at 40 cm x 40 cm (Figura
Figura 12).
12
FIGURA 12 Simulao de tamanhos de campo de radiao com colimador secundrio

formado por quatro blocos.
Radioterapia
O colimador de mltiplas folhas, apresentado na Figura 13, surgiu de

uma idia simples. No
o entanto, sua construo apresenta um grande
desafio tecnolgico. Este colimador pode moldar campos assimtricos e
necessrio um motor controlado por computador para cada folha,
folha alm do
circuito de controle. Por exemplo, um
um modelo com 120 folhas, cobrindo
campos de at 40 cm x 40 cm,
cm exige 120 motores individuais [18].
FIGURA 13 Colimador de mltiplas folhas no lado esquerdo e campo irregular formado

pelas lminas no lado direito [19].
as, por definio, pela distncia

As dimenses do TCI so obtidas,
perpendicular incidncia de direo do feixe que corresponde curva
de 50% do perfil do feixe irradiado
irradiado. Conforme apresentado na Figura 14,
quando a dose caiu para 50% da inicialmente irradiada, o campo foi
formado, de acordo com a marcao laranja ilustrada.
ilustrada
FIGURA 14 Perfil do feixe utilizado para definio do tamanho de campo a 50% da

dose irradiada.
41
Radioterapia
42
2.3.2.
Sistema de segurana do acelerador linear
Para segurana durante o tratamento com radiao, o Acelerador

Linear possui um sistema de monitoramento de dose, constitudo por
detectores de radiao, monitor de exibio de unidades, monitor de
nivelamento do feixe, monitor de taxa de dose e sistema de cessao da
radiao.
A norma IEC 60601-2-1 Equipamento eletromdico - Parte 2-1:
Requisitos particulares para a segurana bsica e o desempenho
essencial dos aceleradores de eltrons na faixa de 1 MeV a 50 MeV

detalha requisitos para cada elemento do sistema de monitoramento de
dose [18].
Os monitores de dose utilizados em aceleradores lineares so
cmaras de transmisso inica, permanentemente embutidas no feixe de
eltrons ou de ftons para monitorar continuamente a sua sada.
A maioria dos aceleradores lineares utiliza cmaras de transmisso
inica seladas para tornar a resposta independente da temperatura e da
presso ambiente. Normalmente estas cmaras de transmisso inica se
localizam entre o filtro aplanador ou folha de disperso do feixe de ftons
e o colimador secundrio do acelerador linear [18].
Para a segurana do paciente, o sistema de monitoramento de dose
geralmente consiste em duas cmaras seladas de transmisso inica e
separadas
com
fontes
de
alimentao
leitores
eletrnicos
completamente independentes. Se a cmara primria falhar durante o

tratamento do paciente, a cmara secundria termina a medio da
radiao.
No caso de uma falha simultnea das cmaras de transmisso
inica primria e secundria, o temporizador do acelerador linear
desligar a mquina com uma sobredose mnima para o paciente [18].
Radioterapia
Tipicamente, a sensibilidade do circuito eletrnico da cmara

ajustada de tal forma que uma unidade monitora (UM) corresponda a uma
dose entregue de 0,01 Gy nas seguintes condies: campo de 10 cm x 10
cm com uma distncia entre a fonte e a superfcie (DFS) de 100 cm em
um fantoma (simulador do corpo humano feito de gua e acrlico) na
profundidade mxima da dose no eixo central do feixe.
Aceleradores lineares devem estar equipados com um sistema de
acompanhamento que exiba continuamente a taxa de dose no isocentro
da mquina. Quando a taxa de dose ultrapassa duas vezes a taxa de
dose mxima prevista pela descrio tcnica da mquina a irradiao
interrompida [18].
Nos aceleradores que produzem tanto feixes de ftons quanto de
eltrons, tambm h uma trava que impede que um novo tratamento se
inicie sem que ocorra a seleo do feixe.
43

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O histrico da radioterapia se inicia

Rontgen descobriu os raios X e um ano

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descreveu em sua tese de doutorado um

Figura 1 - Wilhelm K. Rontgen[12].

elemento rdio sobre a pele do seu

marido, que produzia uma ferida que necessitava de um ms para sarar.

utilizar o rdio para destruir cncer,

Figura 2 - Pierre Curie e Marie Curie [12].

exemplo, o Cclotron em 1932, o acelerador Van de Graaff em 1933 e o

Co. Essas unidades ficaram conhecidas

Co, produzindo feixes de radiao ionizante com

energia mdia de 1,25 MeV.

A primeira utilizao do acelerador linear de eltrons foi em 1953,

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10MV a 15 MV e eltrons; aceleradores que produzem ftons de alta

megavoltagem (4 MV ou 6 MV), enquanto outros fornecem raios X e

- Filtro aplanador fixo

- 1 cmara de transmisso inica

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- Alvo de raios X e filtro aplanador

- Magneto curvo acromtico

- Folhas de espalhamento duplas

- Garras colimadoras assimtricas

- Colimador multifolhas (MLC).

- Ftons de intensidade modulada

Quadro 1 Evoluo dos aceleradores lineares para radioterapia.

No Brasil, s 18 anos depois do primeiro uso do acelerador linear de

[13]. Uma breve ilustrao do histrico descrito pode ser observada na

1932 1933 1940

FIGURA 3 Datas importantes na histria da Radioterapia

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A radiao pode ser definida como a designao genrica da

A radiao ionizante pode ser ainda classificada em:

Diretamente ionizante, gerada por partculas carregadas como

eltrons, prtons, partculas alfa, ons pesados;

Indiretamente ionizante, gerada por emisses de ftons, raios X,

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raios gama e nutrons (Figura 4) [16].

FIGURA 4 Classificao das radiaes em funo da interao com a matria.

As radiaes de natureza eletromagntic

eletromagnticas tem-se a luz visvel, os raios X e ondas de rdio, que

FIGURA 5 Espectro Eletromagntico.

Quanto maior a frequncia, menor o comprimento de onda da

PUC-Rio - Certificao Digital N 0913477/CA

de frequncia correspondentes aos menores comprimentos de onda do

As radiaes ionizantes, ao interagirem com os tecidos do corpo

deoxyribonucleic acid). Podem resultar em efeitos que vo desde a

A sensibilidade da clula proporcional quantidade de contedo

vascularizao, aporte de oxignio, entre outros, podendo sofrer a

vital e o dano suficientemente grande, pode ocorrer a morte

reversveis. (Ex.: Catarata, eritema de pele devido radiao).

A radioterapia um mtodo de aplicao de radiao ionizante

considerar a relao entre o dano e o benefcio do tratamento, causando

Na teleterapia, dirige-se a radiao emitida por um aparelho para

aceleradores lineares e aparelhos de raios X superficial e de mdia

2.3. Aceleradores de Partculas