Implantação de um programa de controle de qualidade de um acelerador linear de 6 MeV de fótons

Implementation of a quality control program for a 6 MeV linear photon accelerator

IMPLANTAÇÃO DE UM PROGRAMA DE CONTROLE DE QUALIDADE DE UM ACELERADOR LINEAR DE 6 MeV DE FÓTONS^*

Mafalda F. Berdaky¹, Linda V.E. Caldas²

Resumo

Este trabalho apresenta a parte operacional do processo final envolvido na implantação de um programa de controle de qualidade por meio de testes rotineiros mecânicos e de radiação. O programa de controle de qualidade, durante 35 meses, mostrou a estabilidade excelente deste acelerador.

Unitermos: Acelerador linear. Controle de qualidade. Radiação de fótons.

Implementation of a quality control program for a 6 MeV linear photon accelerator.

Abstract

This paper describes the operational characteristics of the final process of implementation of a quality control program using routine mechanical and radiation tests. The quality control program was performed during 35 months and demonstrated the excellent stability of this accelerator.

Key words: Linear accelerator. Quality control. Photon radiation.

INTRODUÇÃO

À medida que a expectativa de vida da população aumenta, a incidência de câncer aumenta também na mesma proporção. Várias pesquisas de medicamentos e formas de tratamentos estão em andamento para se tentar a cura da doença. Uma delas, que data do início do século, é a radioterapia, que é um tratamento bastante eficaz no controle e até mesmo de cura da doença.

Logo após a descoberta dos raios X em 1895 por Roentgen, foi dado início a uma série de estudos e em 1898 Pierre e Marie Curie descobriram o rádio. Desde então, a radioterapia começou a se desenvolver. Em 29 de janeiro de 1896 foi tratado o primeiro paciente com radiação e em 1899 o primeiro caso de câncer; um epitelioma de células basais foi curado com radiação⁽¹⁾.

O início da radioterapia no Brasil foi em 1901, no Rio Grande do Sul, com o médico Dr. Becker Pinto, que foi o primeiro a utilizar um aparelho de raios X para tratamento de um tumor de pele⁽²⁾. O primeiro acelerador linear do Brasil foi instalado em 1972, no Hospital Alemão Oswaldo Cruz, em São Paulo⁽²⁾.

A radioterapia é o tratamento por meio das radiações ionizantes, que utiliza doses de radiação altas e máquinas de energias altíssimas, em que qualquer erro no procedimento pode acarretar graves conseqüências ao paciente, inclusive a sua morte. Devido ao fato de se trabalhar com energias altas, necessita-se ter um controle da qualidade alto dessa radiação, para que a dose absorvida no volume alvo seja realmente a necessária. O erro máximo permitido na liberação dessa dose é de 5%⁽³⁾.

O acelerador linear, antes de ser utilizado com pacientes, precisa passar por uma série de testes, chamados de testes de aceitação e de comissionamento. Os testes de aceitação devem ser executados em uma seqüência lógica, de maneira que os resultados de um teste não forcem uma mudança nos outros parâmetros do equipamento⁽⁴⁾. Nos testes de comissionamento são identificados todos os dados necessários à determinação de dose para pacientes e o equipamento é calibrado. Esta calibração consiste na determinação da relação entre a dose e a unidade monitora, à profundidade de dose máxima^(5¾7).

Depois dos testes de comissionamento, o equipamento estará liberado para utilização no tratamento de pacientes, devendo-se tomar os devidos cuidados com os testes e os procedimentos de dosimetria de rotina, para a verificação da reprodutibilidade do sistema⁽⁵⁾. Existem vários protocolos e recomendações internacionais para uso em radioterapia^(3,5¾14). Os protocolos mais utilizados no Brasil são o da American Association of Physicists in Medicine (AAPM) TG 21, de 1983⁽⁸⁾, e o da International Atomic Energy Agency (IAEA) No. 277, de 1987⁽⁶⁾, revisado em 1996⁽⁷⁾.

Quando o equipamento está calibrado e os feixes da radiação caracterizados, o programa de controle de qualidade deve ser implementado, seguindo-se as recomendações internacionais^(15,16).

O objetivo deste trabalho é relatar os testes e apresentar os dados obtidos em um programa de controle de qualidade no Serviço de Radioterapia do Centro Brasileiro de Radioterapia, Oncologia e Mastologia (Cebrom), Goiânia, GO, e ainda acompanhar a reprodutibilidade de resposta do acelerador em questão.

MATERIAIS E MÉTODOS

1. Sistema de radiação X

O acelerador linear do Cebrom, com 6 MeV de energia, da Varian, modelo Clinac 600C, permite a irradiação de pacientes com feixes de fótons, além de ser isocêntrico e possibilitar a irradiação em campos fixos e rotatórios; possui, ainda, os quatro colimadores assimétricos.

No sistema Clinac 600C a energia do feixe de fótons é 6 de MeV, definida pela porcentagem de dose profunda (PDP) a 10 cm de profundidade na água, para um campo de 10 × 10 cm² e distância fonte¾superfície de 100 cm.

O equipamento possui duas câmaras contadoras, ou seja, um sistema duplo de dosimetria. O relógio de tratamento funciona com um sistema adicional de segurança para interrupção do feixe. O sistema de dosimetria controla a homogeneidade e a simetria do campo de tratamento.

2. Sistema de medidas

Foi utilizado sistema de medidas constituído por uma câmara de ionização à prova d,água, Exradin, Med Tec, modelo A12, EUA, e um eletrômetro Sun Nuclear Corporation, modelo 1010, EUA. Este sistema dosimétrico (câmara e eletrômetro) apresenta certificado de calibração de 21/12/99 do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares ¾ Comissão Nacional de Energia Nuclear (Ipen-CNEN/SP).

Para as medidas de densidade óptica dos filmes radiográficos foi utilizado o densitômetro digital MRA, série CQ 010103, Brasil, e os filmes utilizados foram do Diagnostic Film Ready-Pack X-Omat V da Kodak.

Foram utilizados os seguintes fantomas: a) fantoma de água, com dimensões de 30 × 40 × 40 cm³, com manivela manual para se realizar medidas na água em profundidade, Med Tec, modelo MT-100, EUA; b) fantoma de água, com dimensões de 52 × 65 × 48 cm³, e sistema automático CRS ("computerized radiation scanner"), Dosimetrika, Brasil.

RESULTADOS

O programa de controle de qualidade de um acelerador deve levar em conta a necessidade dos testes a serem feitos, a freqüência com que eles devem ser realizados, as técnicas a serem seguidas, sempre lembrando que os equipamentos a serem utilizados para os testes devem ser de fácil manuseio e utilização para economizar tempo de trabalho.

Assim, no Cebrom foram implementados os seguintes testes, com as respectivas freqüências (entre parênteses):

1. Determinação do fator de calibração (semanal);

2. Verificação da energia do feixe (semanal);

3. Coincidência de campo luminoso × campo radioativo (mensal);

4. Diferença entre retículo e escala óptica (mensal);

5. Botões de segurança ¾ botões de emergência (semanal);

6. Dimensões do campo luminoso ¾ indicado × medido (semanal);

7. Indicador de distância foco¾superfície ¾ escala óptica × indicador (semanal);

8. Indicador de ângulo da coluna (semanal);

9. Indicador de ângulo do colimador (semanal).

1. Determinação do fator de calibração

O fator de calibração é determinado tomando-se medidas na água a 5 cm de profundidade com a câmara de ionização, utilizando-se o protocolo americano AAPM TG 21⁽⁸⁾. Na Tabela 1 podem ser observados os resultados obtidos.

Pode-se verificar que a variação máxima foi de 1,0% em apenas um caso em relação ao valor unitário, sendo que a maioria se manteve dentro do valor esperado, mostrando que os resultados são satisfatórios.

2. Verificação da energia do feixe

A câmara de ionização é posicionada no centro de um campo de 10 × 10 cm² no fantoma de água, primeiramente à profundidade de 10 cm e depois à profundidade de 20 cm, obtendo-se medidas com valores médios de L₁₀ e L₂₀, respectivamente. O desvio padrão máximo das medidas foi de 0,5%.

A energia é verificada por: L₂₀ / L₁₀.

A relação para este aparelho é de (67 ± 2)%. Na Tabela 2 são apresentados os valores obtidos.

Os resultados para este acelerador mostraram uma relação de energia com valor de 67,6% quando comparados com a literatura⁽¹⁷⁾, que é de 67,5%; os resultados são, portanto, equivalentes.

3. Coincidência de campo luminoso × campo radioativo

Um filme dentro do envelope, no qual se marca um campo de 10 × 10 cm², é colocado entre duas placas de acrílico, sendo que a de baixo é para o retroespalhamento e a de cima, de 1,5 cm, é para se obter a condição de equilíbrio eletrônico do aparelho. Este aparato é colocado à distância de 100 cm do foco e o filme é irradiado com uma dose de 50 cGy. Depois de irradiado, o filme é avaliado no densitômetro, no centro do campo e nas direções x+, x¾, y+ e y¾. Quando a leitura em relação ao centro cair até 50%, o campo é definido, e então pode-se comparar o tamanho do campo radioativo com o luminoso. A Tabela 3 apresenta os valores de variação do campo.

Pode-se verificar que apenas em algumas vezes chegou-se a 2 mm, que é o limite recomendado, mostrando que os resultados são satisfatórios.

4. Diferença entre retículo e escala óptica

Este teste constitui-se simplesmente da verificação de quanto o centro do campo do aparelho está deslocado com relação à escala óptica (que indica a distância foco-superfície). O teste foi realizado mensalmente, entre fevereiro de 1998 e dezembro de 2000, não tendo sido detectada nenhuma variação.

5. Botões de segurança ¾ botões de emergência

Os botões de segurança são acionados para se verificar o corte imediato da emissão de radiação. Com o aparelho na condição de estacionário ("stand-by"), aciona-se o botão de emergência e o aparelho deve desligar por completo. Há ainda o teste da porta, que é feito com o aparelho em funcionamento. Abre-se a porta e o feixe de radiação deve parar imediatamente. Nos dois casos, nunca houve nenhum tipo de falha mecânica no período entre 1998 e 2000.

6. Dimensões do campo luminoso

Este teste é realizado com a finalidade de verificar se o campo luminoso de radiação é exatamente o que se está utilizando durante as irradiações. As dimensões do campo foram examinadas no período de fevereiro de 1998 a dezembro de 2000.

Os resultados obtidos, conforme pode-se verificar na Tabela 4, sempre estiveram abaixo do limite recomendado pelo fabricante.

Os testes para os colimadores assimétricos têm-se mantido dentro do mesmo padrão.

7. Indicador de distância foco¾superfície

Este teste é realizado com o objetivo de verificar a distância de tratamento utilizada. As distâncias são medidas com a escala óptica do aparelho e em seguida são examinadas com os respectivos indicadores mecânicos. Foram feitas verificações semanais durante o período de fevereiro de 1998 a dezembro de 2000, não tendo sido observada nenhuma variação entre os valores indicados e os medidos.

8. Indicador de ângulo da coluna

O objetivo deste teste é verificar as angulações mostradas no marcador digital do aparelho.

Os resultados estão apresentados na Tabela 5. A maior variação observada foi de 1,0° em apenas um caso; todos os outros dados obtidos estão dentro das especificações. Os resultados são, portanto, satisfatórios.

9. Indicador de ângulo do colimador

O objetivo deste teste é verificar as angulações mostradas no marcador digital do aparelho.

Os resultados obtidos estão apresentados na Tabela 6. A maior variação foi de 1,0° em apenas dois meses e para um lado apenas, estando todos os outros dados obtidos dentro das especificações. Os resultados são, portanto, satisfatórios.

CONCLUSÕES

O sistema do acelerador do Cebrom, em Goiânia, entrou em funcionamento em fevereiro de 1998, e desde então foi implantado o programa de controle de qualidade descrito neste trabalho. Após dois anos e 11 meses de funcionamento, a maior variação verificada no fator de calibração foi de 1,0% em apenas um caso, sendo que a maioria se manteve dentro das especificações. Quanto à energia, a maior variação foi de 0,9%, sendo que na maioria dos casos ela esteve dentro das especificações, mostrando, assim, a excelente estabilidade do aparelho. A longo prazo, o programa de controle de qualidade em andamento deverá continuar, para que se possa manter a qualidade dos tratamentos de pacientes.

A cada três meses o aparelho passa por uma revisão completa de peças e acessórios, e quando se constata qualquer defeito o acessório e/ou a peça são substituídos.

Sempre que os botões de segurança e a porta foram acionados com o aparelho em funcionamento, o feixe foi interrompido imediatamente, mostrando que o aparelho apresenta a segurança desejada.

Os campos radioativo e luminoso têm ficado dentro de no máximo 1 mm de diferença, exceto em três casos em que ficaram em 2 mm, mas que foram corrigidos imediatamente, conforme observado nos resultados apresentados.

Agradecimento

As autoras agradecem ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pelo apoio financeiro parcial.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  21 Out 2002
• Data do Fascículo
  Out 2001

Histórico

• Aceito
  19 Jun 2001