Em tratamentos de câncer ou técnicas de diagnósticos, como o raio-X, a dosimetria é utilizada para quantificar a dose de radiação ionizante que um paciente está recebendo. Essa medição é feita com dosímetros. E é justamente o material e a técnica de leituras desses dosímetros que pesquisadores estão desenvolvendo no Núcleo de Apoio à Física Médica (NAP-FisMed), na USP em Ribeirão Preto.

Entre as pesquisas em andamento estão a análise de materiais para a dosimetria por Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR) e a dosimetria Gel Polimérica. A diferença entre os dois métodos de dosimetria está no uso dos materiais e suas aplicações.

Na dosimetria EPR, o NAP-FisMed estuda, por exemplo, o emprego do aminoácido alanina para a confecção de dosímetro. Eles estão analisando partículas nanoestruturadas metálicas e não metálicas, misturadas com a alanina, para tentar aumentar a sensibilidade desses dosímetros. Essa linha é supervisionada pelo professor Oswaldo Baffa Filho, da Faculdade de Filosofia Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFLCRP) da USP e coordenador do NAP-FisMed.

“Durante a radioterapia, o dosímetro de alanina interage com a radiação ionizante quebrando moléculas e criando radicais. Medimos a quantidade desses radicais formados para avaliar a dose de radiação que o paciente recebeu”, explica a professora Patrícia Nicolucci, do Departamento de Física, da FFCLRP, e vice-coordenadora do NAP-FisMed.

A grande vantagem desse tipo de dosímetro de alanina é a alta sensibilidade, fornecendo resposta para baixas quantidades de radiação ionizante. Há também a possibilidade de ele ser construído em tamanho menor.

“Esses dosímetros são interessantes para a dosimetria in vivo, ou seja, direto no paciente. Podemos colocá-los na superfície do corpo ou dentro de cavidades por meio de sonda. Eles vão mostrar a dose que o paciente recebeu de radiação no momento do tratamento. A dosimetria in vivo é importante para o controle da qualidade do tratamento em radioterapia”, informa Patrícia.

Segundo a pesquisadora, dosímetros mais sensíveis são fundamentais, por exemplo, para fazer a dosimetria no canal vaginal de pacientes em tratamento radioterápico por causa de tumores de útero, de cólon de útero ou de endométrio. “É importante saber a dose no canal vaginal porque há células sadias e é preciso determinar a dose de radiação que chega a essas células para não haver comprometimento”.

Gel Polimérico
Outra linha de pesquisa do NAP-FisMed em relação a dosímetros é a aplicação do gel polimérico. Ela é coordenada pela professora Patrícia.  O gel polimérico, segundo a pesquisadora, é um composto de gelatina, água, ácido metacrílico e alguns outros compostos misturados. O aspecto do material é parecido ao de uma gelatina e o volume do dosímetro produzido com esse gel se adapta ao recipiente em que é colocado.

O dosímetro de gel polimérico funciona da seguinte forma: o material quando exposto à radiação ionizante começa a se polimerizar. Ele passa do aspecto de gelatina para uma espécie de plástico. Quanto maior a dose de radiação, mais rígido e opaco o dosímetro fica. A opacidade é quantificada em leituras óticas e relacionada com a dose de radiação.

Patricia ressalta que o dosímetro em gel polimérico pode ser usado para o controle da qualidade do tratamento de radioterapia antes de iniciá-lo. É possível fazer uma espécie de manequim para simular a região do paciente que receberá a dose da radiação ionizante.

“Esses simuladores podem ser de cabeça, de tórax, de pelve, entre outros, e preenchidos com o gel. Podemos irradiar o gel como se fosse o paciente. Assim verificamos se a distribuição de dose de radiação calculada para o paciente receber é aquela que ele realmente terá na máquina de radioterapia. Como esse gel polimeriza mais no local onde chega mais dose, temos uma distribuição de dose tridimensional que o paciente receberá”.

De acordo com a professora Patrícia, o controle da qualidade antes do tratamento é realizado atualmente com dosímetros como o EPR, câmara de ionização, no entanto, eles determinam apenas doses pontuais de radiação as quais o paciente receberá. “A grande vantagem dessa dosimetria em gel polimérico é fornecer informação da dose no volume inteiro da região a ser tratada. Esse dosímetro é único a ter essa leitura tridimensional, mas ainda não foi adotado na rotina da radioterapia porque a manufatura e leitura do gel precisa ser padronizada”.

Há diferentes maneiras de fazer a leitura do dosímetro de gel polimérico, como o uso da ressonância magnética. Mas o uso da ressonância pode não ser adequado porque nem todo hospital possui a disponibilidade da máquina para fazer a leitura do dosímetro.

“Estamos trabalhando em uma pesquisa para a construção de um leitor óptico para esse gel polimérico, assim ele pode ser utilizado independente da máquina de ressonância do hospital. Tendo uma máquina desse tipo, todo o processo poderá ser feito dentro da radioterapia sem depender da radiologia do hospital e ser estabelecidos protocolos de leitura do dosímetro”, descreve Patrícia.