INSTITUTO DE
RADIOPROTEÇÃO E DOSIMETRIA
Física Médica
Simone C. Cardoso
Atual: Bolsista do CNPq de Pós-doutorado do Instituto de
Radioproteção e Dosimetria- IRD/CNEN
Breve: Pesquisadora adjunta da Coordenação de Instalações
Radiativas- CORAD/CNEN
O que é a Física Médica?
 Quem é o físico médico?
 Formação exigida de um físico Médico
 Processo de certificação do profissional
 Mercado de trabalho
 Pesquisa

O que é a Física Médica?
 Multidisciplinar
 Física
 Ciências Biomédicas
 Engenharia
 Matemática
Simone C. Cardoso
Quem é o físico médico?
What is a Medical Physicist?
Medical physicists contribute to the effectiveness of radiological imaging
procedures by assuring radiation safety and helping to develop improved
imaging techniques (e.g., mammography CT, MR, ultrasound). They contribute
to development of therapeutic techniques (e.g., prostate implants, stereotactic
radiosurgery), collaborate with radiation oncologists to design treatment plans,
and monitor equipment and procedures to insure that cancer patients receive
the prescribed dose of radiation to the correct location.
Medical physicists are responsible for ensuring that imaging and treatment
facilities meet the rules and regulations of the Nuclear Regulatory Commission
and various State Health Departments.
Simone C. Cardoso
Quem é o físico médico?

Serviço clínico e consultoria

Pesquisa e desenvolvimento

Ensino
Simone C. Cardoso
Qual é a formação exigida de um físico
médico?
Físico médico
Hospitalar
Pesquisador
Simone C. Cardoso
Físico Médico Hospitalar
Qual é a formação exigida?

Físico médico hospitalar
1) Graduação em Física
 Física Médica
 IF/UFRJ (4 anos, 2000)
 USP/RP ( 5 anos, 2000)
 UNICAMP (5 anos, 2003)
 PUC/SP (bacharelado com ênfase em física médica, 2000)
 UFS (3 anos, 2001)
 Universidade Católica de Pernambuco (bacharelado com ênfase
em física médica, 5 anos, 2002)
 PUC/RS (4,5 anos, ?)
 Centro Universitário Franciscano, Santa Maria (4,5 anos, 2001)
 Bacharelado
 Licenciatura
Simone C. Cardoso
IF/UFRJ
Simone C. Cardoso
Qual é a formação exigida?

Físico médico hospitalar
2) Área de atuação
 Diagnóstico
- Radiodiagnóstico
- Medicina Nuclear
 Tratamento
- Radioterapia
Simone C. Cardoso
Qual é a formação exigida ?

Físico médico hospitalar
Radiodiagnóstico
 Residência médica (2 anos)
– INCa: 2 vagas/ ano.
– Hospital do câncer A.C. Camargo: Curso de aprimoramento em Física
Radiológica, 3 vagas/ano.
Simone C. Cardoso
Qual é a formação exigida ?

Físico médico hospitalar
Radioterapia
 Residência médica (2 anos)
– INCa: 4 vagas/ano.
– Hospital do Câncer - A.C. Camargo: 4 vagas/ano
– Hospital Sírio-Libanês: 1 vaga/ano
– UNICAMP: Faculdade de Medicina
Simone C. Cardoso
Como é certificado um profissional de
física médica?

Radiodiagnóstico
– Portaria 453 do Ministério da Saúde/1998
 Não é exigida a presença de um físico em serviços de
Radiodiagnóstico.
 É exigida a presença de um supervisor de proteção radiológica que
deve:
– Possuir
certificação
de
especialista
de
física
de
radiodiagnóstico, emitida por órgão de reconhecida
competência ou colegiados profissionais cujo sistema de
certificação avalie o conhecimento necessário em física de
radiodiagnóstico, incluindo metrologia das radiações ionizantes
e proteção radiológica, e esteja homologado no Ministério da
Saúde para tal fim.
Simone C. Cardoso
Como é certificado um profissional de
física médica?

Medicina Nuclear
– Regulamentado pela CNEN:
 Não é exigida a presença de um físico em serviços de
Medicina Nuclear.
 É exigida a presença de um supervisor de proteção
radiológica que pode ser o próprio médico.
– Prova da CNEN sobre conhecimentos gerais e específicos.
Simone C. Cardoso
Como é certificado um profissional de
física médica?

Radioterapia
– Regulamentado pela CNEN:
 É exigida a presença de um físico especialista em
Radioterapia e um SPR em serviços de Radioterapia.
– SPR: Certificado pela CNEN através
conhecimentos gerais e específicos.
de
provas
de
– Físico Médico especialista:
 Certificado pelo PQRT/INCa
- Cadastrar as instituições que oferecem residência
Simone C. Cardoso
Funções do Físico na radioterapia

Dosimetria
– É o responsável por todos os aspectos da dosimetria das radiações,
determinando, através de instrumentos adequados, o maior número
possível das características dos feixes empregados no serviço. Estas
informações devem ser tomadas na instalação dos equipamentos e
depois, periodicamente, com vistas à manutenção dos parâmetros do
feixe e da performance da máquina.
– Deve-se também proceder à calibração da dose de acordo com um
protocolo de dosimetria, estudar a dependência da dose com o
tamanho do campo, bem como determinar os fatores de absorção de
filtros, blindagens, etc.
Simone C. Cardoso

Planejamento do Tratamento
– Colaboração junto ao radioterapeuta na localização do tumor, na
seleção do feixe e dos campos de irradiação, na determinação
da dose, no cálculo dos tempos de tratamento e no
preenchimento das fichas técnicas de tratamento.
Simone C. Cardoso
Simone C. Cardoso

Execução do Tratamento
– Supervisão do trabalho dos técnicos em radioterapia, verificando a correta
aplicação das instruções das fichas técnicas.

Ensino e Pesquisa
– Propor e participar de cursos de atualização e reciclagem para todos os
profissionais do serviço, principalmente de técnicos em radioterapia.
– Participar de pesquisas que visem o aprimoramento das técnicas
empregadas no serviço.
Simone C. Cardoso

Radioproteção
– Planejar a área física do ponto de vista técnico e de radioproteção,
acompanhando a construção.
– Monitorar indivíduos e área física periodicamente, assegurando que
trabalhadores e pacientes cumpram os requisitos da radioproteção.
– Elaborar e fazer cumprir plano de radioproteção, que deverá seguir as
normas e orientações da CNEN.
– Treinar, reciclar, orientar e avaliar o desempenho da equipe do serviço
de radioproteção e dos trabalhadores.
– Propor e executar procedimentos que tornem a exposição individual tão
baixa quanto razoavelmente exequível.
Simone C. Cardoso
Exame da ABFM para Titulação de Especialistas em Física
Médica
 Física da Medicina Nuclear
 Física de Radiodiagnóstico
 Física de Radioterapia
Áreas:
Requisitos:




Bacharel, Licenciado, Mestre ou Doutor em Física;
experiência em Física Médica Clínica na área específica em Instituição credenciada pela ABFM;
estar exercendo, ou ter exercido, atividades regulares na área nos últimos três anos
ser aprovado em exame de conhecimento geral e específico
Simone C. Cardoso
Exame da ABFM para Titulação de Especialistas em Física
Médica
Experiência mínima:
 3800 horas para bacharéis ou licenciados em Física ou Mestres em Física cuja
dissertação não esteja relacionada à área;
 3000 horas para Mestres cuja dissertação esteja relacionada à área ou Doutores
em Física cuja tese não esteja relacionada à área;
 900
horas
para
Doutores
cuja
tese
Simone C. Cardoso
esteja
relacionada
à
área;
Mercado de trabalho

Radiodiagnóstico
de Proteção
Radiológica em Radiodiagnóstico Médico e Odontológico
Portaria
N0453
de
1998
(Diretrizes
do Ministério da Saúde estabelece que:
– Todas as instalações de radiologia médica e odontológica do país
deverão contar com a supervisão de especialistas em Física Médica.
– Dados do IRD-CNEN:
 18.000 instalações de radiodiagnóstico médico
 50.000 consultórios odontológicos com equipamento de raios-x.
Simone C. Cardoso
Mercado de trabalho

Radiodiagnóstico
Funções:
Supervisor de Proteção Radiológica (1/serviço)
Levantamento radiométrico
Responsável pelo controle de qualidade
Não implementada!!!!
Simone C. Cardoso
Mercado de trabalho

Medicina Nuclear
 Somente 15 profissionais possuem o título de
Supervisor em Proteção Radiológica em Medicina
Nuclear da CNEN.
– A norma da CNEN está sendo estudada para exigir a
presença do profissional certificado em cada instituição;
– Esse profissional deveria ser físico.
Simone C. Cardoso
Medicina Nuclear: PET/CT
CT: anatomia
PET: alta resolução espacial
Aplicações:
-Diagnóstico precoce
- estadiamento
- avaliação da resposta
terapêutica de alguns tumores
PET/CT
– Metástases hepáticas
– Alças intestinais
– 3 lesóes não foram
identificadas pela CT
Simone C. Cardoso
Mercado de trabalho

Radioterapia
 Cerca de 80% dos físicos médicos que trabalham
em hospital estão na área de Radioterapia.
 Norma da CNEN 3.01 modificada em 01/2005:
– Exigência de que cada serviço de Radioterapia possua
um supervisor em proteção radiológica e um físico
médico especialista
Simone C. Cardoso
Físico Médico Pesquisador
Qual é a formação exigida?
Graduação em Física
 Mestrado
 Doutorado
 Pós-Doutorado
 UFRJ: Física (LAFRAG), Biologia, Biofísica,
COPPE (Nuclear e Biomédica)
 UERJ (I.Biologia)
 IRD/ CNEN
 CRCN/CNEN- PE
 CDTN/CNEN – MG
 IEN/CNEN - SP
 USP-R.Preto
 UNICAMP
 RGS (PUC)
 USP/São Carlos
 USP-SP ( IF, Biofísica, Eletrônica)
 UFPe

Simone C. Cardoso
Quem faz bacharelado em Física Médica
pode fazer carreira de pesquisa?
Sim!
Mas....
É aconselhável que complemente o curso com as disciplinas:
- Métodos II
- Eletromagnetismo I
- Eletromagnetismo II
Fazem parte da formação básica de um físico pesquisador.
Simone C. Cardoso
Físico Médico Pesquisador
Radiodiagnóstico
Caracterização de tecidos
neoplásicos

Câncer: 20 doença que mais leva a óbitos.

O câncer de mama é o segundo mais incidente entre a
população feminina.
 Mais causa mortes entre as mulheres.
 400.000/ano de casos novos.
 Sociedade
mulheres
Americana
de
Cancerologia:
Fonte: INCa.
Simone C. Cardoso
1/10
Caracterização de tecidos neoplásicos

Maior interesse: tecidos de mama
 Mamografia é a técnica mais eficaz para detecção precoce de
câncer de mama.
Detectabilidade:
 1cm3 ou 109 células
 30 ciclos de duplicação tumoral
 1 bilhão de células tumorais
 Sensibilidade:
 Tamanho;
 Localização da lesão;
 Densidade do tecido mamário;
 Espalhamento;
 Pouco eficaz para pacientes jovens;
 Habilidade de interpretação e recursos técnicos do
radiologista.
Simone C. Cardoso
Objetivo
Caracterização de tecidos neoplásicos utilizando a
técnica de Fluorescência de Raios-X através das
quantificação das concentrações de elementos traço
como Fe, Cu e Zn em tecidos tumorais, normais e
saudáveis.
Simone C. Cardoso

Ferro, cobre e zinco:
– Funções que protegem o corpo de doenças;
– Processos que facilitam a disseminação do tumor.

Amostras: Tecidos de mama
 Tumorais e normais: mastectomia;
 Saudáveis: Cirurgias de redução de mama.
Simone C. Cardoso
Simone C. Cardoso
Potencial da técnica
Distribuição dos
elementos traço presentes na amostra
Compreensão dos mecanismos
de ação do sistema imunológico
Novas estratégias de tratamento
e de prevenção do câncer
Entendimento do processo
da carcinogênese
Ferramenta de diagnóstico e prognóstico
Simone C. Cardoso
Físico Médico Pesquisador
Radioterapia
Radioterapia:
Planejamento e Tratamento
Processo de Mudança
planejamento
execução
imagens
Simone C. Cardoso
IMRT- Feixe de Intensidade não Uniforme
Simone C. Cardoso
Curso de Radioterapia de Última Geração
Hospital Sírio Libanês – 07/2003
Cecília Haddad
3DCRT x IMRT
Simone C. Cardoso
Vantagens da IMRT

Protege órgãos de risco vizinhos ao tumor mais que qualquer
outra técnica;

Possibilidade de escalonamento da dose no tumor com
aumento do controle local;

Melhores efeitos terapêuticos.
Simone C. Cardoso
A IMRT NO BRASIL







Hospital Israelita Albert Einstein
Hospital Sírio-Libanês
Instituto do Radium
Hospital A.C.Camargo
Clínica Oncoville
Instituto Nacional do Câncer
Ministério de Saúde
 Projeto de Reequipamento Hospitalar: 15 aceleradores novos;
 Projeto Expande: 20 Centros de Alta Complexidade em Oncologia.
Simone C. Cardoso
Planejamento de tratamento Convencional
!
Entrada
!
!
40%
90%
80%
70%
Saída
Simone C. Cardoso
Planejamento de tratamento em IMRT
Entrada
?
?
?
40%
!
90%
80%
70%
Saída
Simone C. Cardoso
Colimador de múltiplas lâminas
Simone C. Cardoso
SMLC
Forma do MLC
Fluência
Simone C. Cardoso
Questões
Algoritmo de cálculo
Dose/Volume x NTCP/TCP
Critério de optimização
Método Gradiente x Métodos Estocásticos
Algoritmo de Cálculo
Pencil Beam x Monte Carlo
Dosimetria
Instrumentação e Métodos
Phantom ?
Detector?
Teste Independente: Monte Carlo
Simone C. Cardoso
Estudo do efeito de heterogeneidades nas
distribuições de dose em IMRT
Somente 10 % dos hospitais do mundo tratam o
corpo humano como um meio heterogêneo.
 Gravidade
do problema: pulmão.
É o tipo de câncer tratado como última prioridade
pelos médicos!
 Tumores
de cabeça e pescoço: ossos e cavidade de ar.
Sub ou Super dosagens!
Simone C. Cardoso
Simone C. Cardoso
Físico Médico Pesquisador
Medicina Nuclear
Radiofármacos
 Rádio fármacos são substâncias preparadas a partir
de radioisótopos (material radioativo) onde os mesmos
são combinados com outras substâncias de modo a se
obter um produto com afinidade à matéria biológica.
 São usados na Medicina Nuclear (diagnóstico) e em
Radioterapia.
 Os radioisótopos são produzidos em reatores
nucleares ou em aceleradores de partículas (como os
cíclotrons) através da irradiação de isótopos não ativos
por partículas (nêutron e prótons).
Simone C. Cardoso
Radiofármacos
 A CNEN tem o monopólio da produção e
comercialização de radioisótopos e radio fármacos no
país, produzindo 100% destes últimos.
 Nos Hospitais, os Físicos médicos são responsáveis
pela aplicação, manipulação, segurança e tudo o que se
relacione com os radiofármacos.
 Nos institutos de pesquisa, trabalham com
especialistas de outras áreas (biólogos, médicos,
químicos) no desenvolvimento de novos produtos e
processos de produção.
Simone C. Cardoso
RÁDIO FÁRMACOS PRODUZIDOS PELA CNEN
Cérebro
GHA Tc-99m
Glândulas salivares
Pertecnetato Tc-99m
Garganta
Pulmão
MAA Tc-99m/I-131
Fio de Irídio 192
Coração
MIBG-123
TI-201
Tireóide
NA I-123/I-131
Estômago
Pertecnetato Tc-99m
Fígado
Enxofre coloidal Sn Tc-99m
Fitato Tc-99m
MIAA Tc-99m
Rins
DMSA Tc-99m
HIPPURAN I-123/I-131
EDTA Cr-51
GHA Tc-99m
DTPA Tc99m
EC Tc-99m
Intestino
SAH Cr-51
Tecidos moles
Citrato de Gálio Ga-67
Próstata
Semente de Iodo 125
Ossos
EDTMP Sm-153
MDP Tc-99m
PYRO Tc-99m
Sistema linfático
Dextran 500 Tc-99m
Simone C. Cardoso
Pesquisa em Física Médica
(Radiação não ionizante)
Terapia Fotodinâmica

A terapia fotodinâmica é uma técnica que tem como
principal aplicação o tratamento de lesões neoplásicas.

USP de São Carlos

As principais metas são o desenvolvimento de protocolos
de aplicação e instrumentação nos diversos tipos de
lesões, como recidiva de câncer de mama e lesões em
estômago, e o desenvolvimento de técnicas que
possibilitem a determinação da dosimetria mais
adequada para cada tipo de tecido e região anatômica.
Simone C. Cardoso
Foto ilustrativa de uma aplicação laser
da terapia fotodinâmica
em carcinoma oral
Dispositivo LED desenvolvido no laboratório que
vem sendo utilizado para o tratamento em
pacientes.
Simone C. Cardoso
Obrigada.
Simone C. Cardoso
– Cobre:
 Catalisadores para enzimas antioxidantes que desempenham o papel de
defender os organismos contra doenças.
 Catalisadores para produção de radicais hidroxil que estão relacionados com
a destruição do tecido.
– Zinco:
 Catalisadores para enzimas antioxidantes que desempenham o papel de
defender os organismos contra doenças.
 Se relaciona com enzimas que tem relação com a hipóxia que é um bom
indicador para prever o aparecimento de câncer.
– Ferro:
 Catalisadores para produção de radicais hidroxil que estão relacionados com
a destruição do tecido.
 É o principal regulador para a criação de locais fontes de sangue, que estão
relacionados com o aumento da área tumoral.
Simone C. Cardoso