Desenvolvimento de um dispositivo blindado para apoio à verificação interna de constância de câmaras de ionização em ambiente hospitalar

Abstract

O uso da radiação ionizante no diagnóstico médico exige controle de qualidade rigoroso, uma vez que os benefícios clínicos dos exames radiológicos devem ser acompanhados por medidas efetivas de proteção radiológica, conforme os princípios de justificação, otimização e limitação de dose. Nesse contexto, instrumentos de medição, como as câmaras de ionização, são fundamentais para a avaliação de grandezas dosimétricas, como kerma no ar e dose absorvida, sendo necessários para assegurar a confiabilidade dos procedimentos radiológicos e a segurança de pacientes, profissionais e indivíduos do público. No entanto, a realização de verificações internas de constância em ambiente hospitalar pode apresentar limitações, como variações na geometria de irradiação, instabilidade no posicionamento entre fonte e detector e possibilidade de exposição ocupacional à radiação espalhada ou de fuga, fatores que podem comprometer a reprodutibilidade das medições e a segurança operacional. Diante desse cenário, este trabalho teve como objetivo desenvolver um modelo tridimensional de um dispositivo blindado para apoio à verificação interna de constância de câmaras de ionização em ambiente hospitalar. A metodologia consistiu em revisão bibliográfica sobre proteção radiológica, dosimetria e materiais atenuadores, seguida da modelagem técnica no software Blender. Como resultado, obteve-se o projeto detalhado de uma estrutura composta por painéis de MDF e revestimento interno de chumbo (Pb), dimensionada para comportar um cabeçote de Raios X e diferentes modelos de detectores. O modelo virtual contempla soluções específicas, como sistema de trilhos laterais para ajuste de altura, alinhamento isocêntrico das câmaras, passagem de cabos por sistema de labirinto e posicionamento externo do controlador de disparos. Conclui-se que o dispositivo proposto pode contribuir para a padronização geométrica dos testes, redução de incertezas de posicionamento e minimização da exposição ocupacional, fortalecendo a confiabilidade metrológica e a cultura de segurança no serviço de Física Médica.

The use of ionizing radiation in medical diagnosis requires rigorous quality control, since the clinical benefits of radiological examinations must be accompanied by effective radiation protection measures, according to the principles of justification, optimization, and dose limitation. In this context, measuring instruments, such as ionization chambers, are essential for the evaluation of dosimetric quantities, such as air kerma and absorbed dose, and are necessary to ensure the reliability of radiological procedures and the safety of patients, professionals, and members of the public. However, performing internal constancy checks in a hospital environment may present limitations, such as variations in irradiation geometry, instability in the positioning between the source and the detector, and the possibility of occupational exposure to scattered or leakage radiation. These factors may compromise the reproducibility of measurements and operational safety. In this scenario, the objective of this study was to develop a three-dimensional model of a shielded device to support the internal constancy check of ionization chambers in a hospital environment. The methodology consisted of a literature review on radiation protection, dosimetry, and attenuating materials, followed by technical modeling using Blender software. As a result, a detailed design was obtained for a structure composed of MDF panels and internal lead (Pb) shielding, dimensioned to accommodate an X-ray tube head and different detector models. The virtual model includes specific solutions, such as a lateral rail system for height adjustment, isocentric alignment of the chambers, cable routing through a labyrinth system, and external positioning of the exposure control module. It is concluded that the proposed device may contribute to the geometric standardization of tests, the reduction of positioning uncertainties, and the minimization of occupational exposure, strengthening metrological reliability and the safety culture within the Medical Physics service.