Radiologia Brasileira - Publicação Científica Oficial do Colégio Brasileiro de Radiologia

AMB - Associação Médica Brasileira CNA - Comissão Nacional de Acreditação
Idioma/Language: Português Inglês

Vol. 44 nº 2 - Mar. / Abr.  of 2011

ARTIGO ORIGINAL
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Page(s) 90 to 96



Dosimetria de pacientes e médicos em intervenções coronárias percutâneas em Recife, Pernambuco, Brasil

Autho(rs): Maria do Socorro Rocha da Silva1; Helen Jamil Khoury2; Cari Borrás3; André Ferrão Oliveira4; Hugor Ferreira de Paiva Vianna5; Flavio Roberto Azevedo de Oliveira6; Flavio Adolpho Aranha Japyassú6; Flávio Braga Mota6

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Descritores: Dosimetria de pacientes e médicos; Cardiologia intervencionista; Dosimetria em cardiologia intervencionista.

Keywords: Dosimetry in physicians and patients; Interventional cardiology; Dosimetry in interventional cardiology.

Resumo:
Objetivo: Este trabalho teve como objetivo estimar os valores de doses de radiação recebidas por médicos e pacientes em procedimentos intervencionistas cardíacos realizados em um hospital público na cidade de Recife, Pernambuco. Materiais e Métodos: As medidas foram determinadas em 31 pacientes adultos, dos quais 22 tiveram acompanhamento clínico após o procedimento, e em dois cardiologistas com mais de dez anos de experiência. Parâmetros de irradiação para cada procedimento foram registrados. Resultados: Os valores obtidos para a dose absorvida máxima na pele do paciente variaram entre 612 e 8.642 mGy, sendo que 53% foram maiores que 2.000 mGy, valores estes que podem causar efeitos determinísticos. Com relação aos médicos, a dose efetiva média por procedimento foi de 11 µSv e os valores médios do equivalente de dose nas extremidades, mais altos, foram: 923 µSv no pé esquerdo, 514 µSv no pé direito, 382 µSv na mão esquerda e 150 µSv no olho esquerdo. Dependendo do número de procedimentos, as doses recebidas pelos médicos podem exceder os valores limites de doses estabelecidos pelas normas nacionais e internacionais. Conclusão: Os resultados obtidos sinalizam a necessidade de adoção de estratégias para otimização da proteção radiológica tanto de pacientes quanto de médicos.

Abstract:
Objective: The present study was aimed at estimating the values of radiation doses received by physicians and patients during interventional cardiology procedures performed at a public hospital in the city of Recife, Pernambuco, Brazil. Materials and Methods: Measurements were made in two cardiologists with more than ten years of experience and in 31 adult patients, with 22 of them being clinically followed-up after the procedure. The individual irradiation parameters were documented. Results: The values for maximum patients skin dose ranged between 612 and 8,642 mGy, achieving more than 2,000 mGy in 53% of the patients; such dose values may cause deterministic effects. As regards the physicians, the mean effective dose per procedure was 11 µSv, and the highest mean equivalent doses in the limbs were 923 µSv in the left foot, 514 µSv in the right foot, 382 µSv in the left hand, and 150 µSv in the left eye. Depending on the number of procedures, the doses received by the physician may exceed the dose limits established by the Brazilian and international standards. Conclusion: The obtained results indicate the necessity of adopting strategies for optimizing the radiological protection for both patients and physicians.

INTRODUÇÃO

Os avanços tecnológicos na área da geração de imagens médicas com radiações ionizantes possibilitaram a realização de intervenções cirúrgicas pouco invasivas, que têm beneficiado diversas áreas da medicina, destacando-se entre essas as intervenções em cardiologia intervencionista. A segurança, a credibilidade e a eficácia destas técnicas invasivas têm permitido a realização de intervenções cada vez mais complexas e sofisticadas, apresentando como vantagem o fato de serem menos agressivas ao paciente, trazendo benefícios clínicos que têm sido comparáveis aos da cirurgia convencional(1).

Não obstante, esses procedimentos acarretam altas doses de radiação ao paciente e à equipe médica. Estudos têm mostrado que as doses na entrada da pele do paciente têm sido elevadas, causando eritemas e, em alguns casos, necroses da pele(2,3).

A dose absorvida na superfície da pele do paciente pode ser determinada usando dosímetros apropriados, ou estimada a partir de indicadores de “dose” apresentados no display do equipamento angiográfico durante o procedimento, como a “dose cumulativa total” (Ka,r) e o produto kerma ar área (PKA)(4,5). A “dose cumulativa”, denominada internacionalmente reference point air kerma, é calculada a partir dos parâmetros de irradiação selecionados pelo equipamento de fluoroscopia durante o procedimento clínico. A referência para esse cálculo é um ponto denominado ponto de referência intervencionista (interventional reference point – IRP), definido na norma IEC 601-2-43, que está localizado no eixo central a 15 cm do isocentro na direção do ponto focal. O IRP é definido como sendo a localização que representa a entrada do feixe na pele do paciente(5,6). A dose absorvida na pele na região mais irradiada e o Ka,r são consideradas grandezas adequadas para estimar o risco de ocorrência de efeitos determinísticos (como eritema, alopécia e esterilidade), enquanto o PKA é utilizado para estimar a ocorrência de efeitos estocásticos (como câncer)(5,6).

A Comissão Internacional de Proteção Radiológica (ICRP) recomenda que em procedimentos intervencionistas sejam registrados, nos arquivos do hospital ou no prontuário do paciente, o valor e a localização da máxima dose absorvida (MDA) na pele quando esse valor exceder a 1.000 mGy em procedimentos nos quais existe a possibilidade de serem repetidos, tal como em cardiologia quando ocorre a reestenose (reobstrução de uma artéria que já foi tratada por angioplastia). Recomenda-se também o acompanhamento clínico e o registro desses dados em quaisquer procedimentos intervencionistas quando: MDA exceder 3.000 mGy, Ka,r exceder 5.000 mGy ou PKA exceder 500 Gy.cm2(5,7).

Além do paciente, que está diretamente exposto ao feixe de radiação primário, os profissionais, especialmente os médicos, recebem doses altas devido à radiação espalhada, porque precisam permanecer junto ao paciente durante a execução dos procedimentos. Os valores de dose de radiação também podem ser elevados em função do número de procedimentos realizados pelo médico. Estudos da Sociedade Americana de Radiologia Cardiovascular e Intervencionista mostraram que doses altas têm sido observadas mesmo quando se utilizam equipamentos modernos e profissionais qualificados(8,9). Segundo Filippova, os cardiologistas são os profissionais que recebem as doses mais altas(10).

O objetivo do presente estudo foi avaliar os níveis de dose de radiação nas intervenções coronárias percutâneas do tipo angioplastia transluminal coronária, em um hospital que realiza procedimentos desse tipo em grande quantidade. A importância deste trabalho é fornecer dados para os médicos, contribuindo para a otimização e redução da dose de radiação nos pacientes e na equipe médica.


MATERIAIS E MÉTODOS

Foram analisados 34 procedimentos de angioplastia transluminal percutânea das artérias coronárias, com e sem a colocação de stents, realizados em um hospital público da cidade do Recife, PE, Brasil, entre abril de 2007 e setembro de 2009.

O equipamento utilizado foi um angiógrafo monoplanar modelo Integris Allura 12 (Philips Medical Systems; Best, Holanda), equipado com gerador de raios X trifásico, com conversor de alta frequência microprocessado, tensão nominal de 40 kV a 150 kV e corrente máxima de 1 A. O tubo de raios X tinha pontos focais de 0,5 e 0,8 mm e estava equipado com dois colimadores, um do tipo iris (automático) e o outro retangular (acionado manualmente). A filtração do feixe de raios X era de 2,5 mmAl a 100 kV, além da filtração adicional de alumínio e cobre selecionadas por software.O intensificador de imagens era de 30 cm de diâmetro com quatro campos de visão (30/22/17/12) cm selecionáveis pelo médico. No equipamento não foram instalados o saiote nem o visor plumbífero que auxiliam na redução da incidência de radiação espalhada no médico(11).

Todos os procedimentos monitorados foram feitos utilizando o modo de fluoroscopia normal pulsado (30 pulsos por segundo) e o modo cinegrafia pulsado (15 imagens por segundo), com matriz de imagens normal (512 × 512). No modo fluoroscopia as imagens são visualizadas em tempo real, mas não são gravadas, e no modo cinegrafia as imagens são gravadas em uma sequência de cine (filmagem) para que possam ser vistas após o procedimento. A fluoroscopia e a cinegrafia podem ser pulsadas ou contínuas, de acordo com os raios X produzidos pelo gerador.

A amostra de pacientes foi constituída por 31 adultos, escolhidos aleatoriamente, sem restrição de sexo, idade ou peso, com base na programação eletiva do setor de hemodinâmica do hospital. Três dos 31 pacientes fizeram dois procedimentos durante o período do estudo e 21 pacientes tiveram acompanhamento clínico após o procedimento, com a finalidade de verificar se apareciam lesões na pele. Nove desses pacientes foram fotografados nas costas e avaliados pelos médicos antes e 14 dias após o procedimento, seguindo recomendações internacionais(8).

Inicialmente o estudo foi submetido ao Comitê de Ética em Pesquisa do hospital e obteve aprovação. Os pacientes ou responsáveis que aceitaram participar do estudo foram esclarecidos sobre os riscos e benefícios da pesquisa e assinaram termo de consentimento livre e esclarecido, de acordo com as exigências definidas na Resolução CNS 196/96, que normatiza a pesquisa envolvendo seres humanos no Brasil(12).

A amostra de médicos foi constituída por dois profissionais especialistas em cardiologia intervencionista, pertencentes ao quadro funcional do hospital. A monitoração dosimétrica foi realizada no médico executor do procedimento. O médico assistente, quando presente, não foi monitorado.

Radiação nos pacientes

A dosimetria dos pacientes foi avaliada de duas formas:

1. Por avaliação da “dose cumulativa” (Ka,r) e do PKA

Dentre as informações fornecidas pelo equipamento angiográfico durante os procedimentos, foram registrados os seguintes dados: o nível (normal/high/low) e o modo (contínuo/pulsado) de fluoroscopia e cinegrafia; o número total de imagens adquiridas no modo cinegrafia; e o tempo de fluoroscopia (min). Também foram registradas a angulação e rotação do conjunto arco C (tubo de raios X e intensificador de imagem) para cada projeção dos campos de radiação resultantes nas diferentes magnificações do intensificador de imagens; as distâncias do ponto focal ao intensificador (source-image detector distance – SID) e do ponto focal ao paciente (source-skin distance – SSD); e parâmetros de irradiação como: tensão (kV), largura do pulso (ms) e corrente (mA) aplicadas ao tubo de raios X.

Com base nos parâmetros de irradiação (kV, mA e ms) que são selecionados automaticamente pelo equipamento de acordo com as projeções utilizadas e com as características do paciente e do contraste radiográfico, o equipamento angiográfico calcula o Ka,r. Esse cálculo é efetuado com referência a um ponto denominado interventional reference point (IRP), definido pela norma IEC 601-2-43(6), localizado no feixe primário a 15 cm do isocentro na direção do tubo de raios X. A partir do valor de Ka,r foi possível calcular o kerma ar incidente – Ka,i (mGy) – no ponto correspondente à superfície da pele do paciente (ao nível da superfície da mesa), levando-se em consideração a variação da intensidade da radiação com o inverso do quadrado da distância. Como o Ka,r não contabiliza a contribuição da radiação espalhada pelo paciente, para determinar a dose na superfície de entrada da pele do paciente (Ka,e) multiplicou-se o Ka,i por um fator de retroespalhamento (1,3) e por um coeficiente de conversão (1,054) que relaciona a absorção da radiação no tecido humano com a absorção da radiação no ar. Esse fator de retroespalhamento representa a contribuição da radiação que é espalhada do feixe central devido à presença da mesa cirúrgica e do próprio paciente.

Com a distância do intensificador ao tubo de raios X e o diâmetro do campo de irradiação, calculou-se a área irradiada para cada angulação/rotação ao nível da mesa cirúrgica, utilizando os fatores geométricos adequados. Com esses valores, o PKA foi calculado multiplicando-se o Ka,i pela área obtida. O PKA total foi calculado somandose o PKA parcial nas diferentes projeções utilizadas durante o procedimento.

2. Por dosimetria com filmes radiocrômicos

Para avaliar a distribuição da radiação e a localização da região de máxima dose absorvida nas costas dos pacientes, utilizaram- se, em nove pacientes, filmes radiocrômicos do tipo GafChromic XR V2 (International Specialty Products; New Jersey, EUA), disponíveis em folhas de 35 × 43 cm, desenvolvidos para dosimetria de pacientes em procedimentos de fluoroscopia e em radioterapia. Os filmes foram posicionados na região do tórax posterior, em cima da mesa cirúrgica, com a face branca do filme voltada para a entrada do feixe de raios X, conforme instruções de uso do fabricante(13). O filme foi acomodado em um saco plástico preto para proteger da luz e também de líquidos utilizados na assepsia do paciente.

A radiação altera a coloração do filme radiocrômico, de modo que as áreas mais escurecidas correspondem às áreas mais irradiadas. O kerma ar na superfície de entrada da pele dos pacientes – Ka,e (mGy) – foi estimado a partir da leitura da densidade ótica nessas regiões enegrecidas, 24 horas após o procedimento, para garantir a estabilidade da absorvância óptica do filme, de acordo com recomendações do fabricante, e por aplicação dos fatores de calibração estabelecidos no Laboratório de Metrologia das Radiações Ionizantes do Departamento de Energia Nuclear da Universidade Federal de Pernambuco (LMRI/ DEN/UFPE)(13,14).

Para estabelecer uma relação entre a localização das áreas mais irradiadas nos filmes e as regiões das costas do paciente, o filme foi subdividido em nove áreas: lados direito superior (DS), direito central (DC) e direito inferior (DI), centro superior (CS), centro central (CC) e centro inferior (CI), e esquerdo superior (ES), esquerdo central (EC) e esquerdo inferior (EI), conforme se apresenta na Figura 1.


Figura 1. Regiões no filme radiocrômico.



A máxima dose absorvida na superfície da pele dos pacientes foi calculada multiplicando- se o maior valor de Ka,e, determinado por densidade ótica na superfície do filme, por um coeficiente de absorção de energia (1,054) que relaciona a absorção da radiação no tecido humano com a absorção da radiação no ar, como no caso de Ka,e.

Radiação nos médicos

A dosimetria nos médicos foi realizada utilizando-se 38 dosímetros termoluminescentes (TLD-100), distribuídos aos pares, conforme ilustrado na Figura 2.


Figura 2. Localização dos dosímetros TL no avental e no corpo dos médicos: face – testa (1) e região do olho direito (2) e esquerdo (3); membros superiores – mãos, ao nível dos pulsos, por dentro da luva de procedimentos (mão direita (4) e mão esquerda (5)); região da tireoide – na face externa do protetor de tireoide (8) e por dentro (9); tórax – na altura dos ombros, por cima do avental, lado direito (6) e esquerdo (7); abdome inferior – ao nível da cintura: em cima do avental, lado direito (10), lado esquerdo (11), no centro por cima do avental (12) e no centro, por dentro do avental (13); ao nível dos joelhos, por cima do avental, lado direito (14) e esquerdo (15), no centro externo (16) e por dentro do avental (17); membros inferiores – pés na região anterior, pé direito (18) e pé esquerdo (19).



A dose efetiva E (mSv) foi estimada a partir das medidas obtidas com os dosímetros TL colocados um ao nível do pescoço sobre o protetor de tireoide e o outro ao nível da cintura sob o avental de proteção (TL 8 e 13, respectivamente, conforme mostrados na Figura 2), e utilizando o algoritmo de Niklason(15):

E = 0,02 (HO – HU) + HU

onde: HO é o valor de HP(0,07) (mSv) para a medida do dosímetro TL (8) e HU é o valor de HP(10) (mSv) obtido para o dosímetro TL (13).

A leitura dos dosímetros TL (8 e 13) foi corrigida pelos coeficientes definidos na ICRP Publication 74(16) para conversão dessas medidas nos correspondentes equivalente de dose pessoal HP(0,07) e HP(10), respectivamente.


RESULTADOS

Radiação nos pacientes


Os 31 pacientes adultos avaliados apresentaram idades entre 36 e 78 anos (60 ± 11 anos), peso entre 49 e 116 kg (73 ± 14 kg) e altura entre 1,50 e 1,80 m (1,63 ± 0,10 m), sendo 39% do sexo feminino e 61% do sexo masculino. Os valores indicados entre parênteses representam a média e o desvio- padrão dos dados (M ± 1s).

Os resultados da avaliação dosimétrica nas duas formas apresentadas nos métodos estão descritos a seguir:

1. Por avaliação da “dose cumulativa” (Ka,r) e do PKA

Os valores mínimo, médio, máximo e terceiro quartil dos parâmetros registrados pelo equipamento durante os procedimentos estão apresentados na Tabela 1.




Observa-se, na Tabela 1, que os valores de Ka,r, em cinegrafia e em fluoroscopia, são praticamente iguais, apesar das diferenças entre pacientes e procedimentos.

Na Tabela 2 estão apresentados os valores de Ka,r, Ka,e e PKA definidos ao nível da superfície de entrada da pele do paciente. Com relação aos valores de PKA, pode-se observar que nenhum paciente apresentou valor superior a 500 Gy.cm2.




2. Por dosimetria com filmes radiocrômicos

Os resultados para a distribuição da dose absorvida, utilizando o filme radiocrômico em nove pacientes, estão resumidos na Tabela 3.




Os resultados para a localização da máxima dose absorvida indicaram doses mais altas nas regiões do filme no lado direito central (DC) e no centro inferior (CI), que correspondem à porção direita e centro inferior das costas dos pacientes, respectivamente. Essa localização está coerente com os estudos clínicos, uma vez que 65% dos pacientes apresentaram lesão nas coronárias esquerdas e isso resulta em que as áreas mais irradiadas se situem entre o centro e o lado direito das costas.

As imagens com a distribuição de dose nas costas dos dois pacientes que tiveram as doses mais altas estão apresentadas na Figura 3. Na primeira imagem (Figura 3A) observa-se que, apesar de terem sido utilizadas angulações variadas, a máxima dose absorvida está localizada numa região onde há superposição de campos; na segunda imagem (Figura 3B), a máxima dose absorvida é decorrente da projeção que foi mais utilizada no procedimento.


Figura 3. Imagem com a distribuição de dose (Ka,e) na superfície dos filmes de dois pacientes que apresentaram as doses mais altas.



A máxima dose absorvida na superfície da pele, determinada com o filme radiocrômico (MDAFILME), foi maior que 2.000 mGy em 63% dos pacientes. Apesar de poder manifestar-se eritema a partir de 2.000 mGy, não se observou essa reação na pele dos pacientes. Os resultados obtidos tanto para localização da máxima dose quanto para a determinação do valor da máxima dose mostram a superioridade e a praticidade do uso dos filmes radiocrômicos.

A análise dos resultados obtidos para os pacientes monitorados com o filme radiocrômico permitiu observar que o Ka,r máximo, ou seja, o Ka,r na projeção mais utilizada durante o procedimento e a máxima dose absorvida medida com o filme apresentou correlação significativa (r2 = 0,808). A partir dessa relação (Ka,r máximo e MDAFILME), foi possível estimar a máxima dose absorvida para os outros pacientes do estudo (MDAKa,r máx). Os resultados individuais para a máxima dose absorvida medida com os filmes radiocrômicos (MDAFILME) e estimada a partir da relação com o Ka,r máximo (MDAKa,r máx) estão listados na Tabela 2.

A máxima dose absorvida na superfície da pele dos pacientes foi maior que 1.000 mGy em 94% (32 dos 34) procedimentos e maior que 3.000 mGy em 29% (10 de 34).

Os pacientes que apresentaram máxima dose absorvida maior que 3.000 mGy ou kerma ar cumulativo maior que 5.000 mGy foram contatados e não relataram a ocorrência de lesões.

Radiação nos médicos

A dose efetiva média por procedimento nos médicos foi de 10,8 µSv. Os valores mínimo, médio, máximo e terceiro quartil de dose equivalente obtidos com os dosímetros TL no corpo dos médicos estão apresentados na Tabela 4.




Os valores de dose equivalente nas extremidades, mais altos, foram: 923 µSv no pé esquerdo, 514 µSv no pé direito, 382 µSv na mão esquerda e 150 µSv no olho esquerdo. As doses mais altas foram localizadas do lado esquerdo do corpo do médico e nos membros inferiores, porque o tubo de raios X situa-se do lado esquerdo do médico e embaixo da mesa cirúrgica e também pela ausência do acessório de proteção inferior do equipamento.


DISCUSSÃO

Com relação aos parâmetros de dose, o confronto dos resultados deste estudo com dados publicados na literatura, apresentados na Tabela 5, mostra que os valores registrados são comparáveis aos apresentados por Mavrikou et al.(17) e Tsapaki et al.(18) e com os níveis de referência (DRL) sugeridos pela IAEA(19) (TF = 22 min, PKA = 125 Gy.cm2) e pelo projeto europeu DIMOND III(20).




Com base nos resultados obtidos no presente estudo, em que 94% dos pacientes apresentaram dose máxima absorvida maior que 1.000 mGy, e considerando que nas intervenções coronárias percutâneas a probabilidade de reestenose ocorre em 40% dos casos nos primeiros seis meses(21,22), recomenda-se que o departamento de hemodinâmica do hospital registre as doses e realize o acompanhamento clínico de todos os pacientes submetidos aos procedimentos de angioplastia (angioplastia transluminal coronária), tanto para avaliar a ocorrência de efeitos imediatos como também a ocorrência de efeitos tardios (câncer).

A respeito da dosimetria nos médicos, as doses nas pernas foram muito elevadas e poderiam ser reduzidas utilizando o acessório de proteção na parte inferior da mesa, conforme recomendações da Portaria nº 453 do Ministério da Saúde(23). A dose média por procedimento no olho esquerdo do médico foi de 69 µSv. Este valor poderia ser reduzido significativamente se fossem utilizados a proteção superior do equipamento contra radiação espalhada ou os óculos plumbíferos. De modo geral, os médicos não utilizam estes óculos durante os procedimentos por serem desconfortáveis ou porque não estão disponíveis no setor. Entretanto, vários estudos têm mostrado a ocorrência de lesões no cristalino de médicos intervencionistas em decorrência dos efeitos da radiação espalhada recebida nesses procedimentos(24).

Considerando os valores limites para o equivalente de dose estabelecidos pelas normas nacionais e internacionais (CNEN, ICRP), que são de 500 mSv/ano para extremidades e 150 mSv/ano para o cristalino, estima-se que com 20 a 32 procedimentos semanais de angioplastia transluminal coronária esses limites seriam excedidos.


CONCLUSÃO

Os resultados obtidos sinalizam a necessidade de adoção de estratégias para otimização da proteção radiológica tanto de pacientes quanto de médicos. Um primeiro passo poderia ser a adoção de medidas de controle da dose cumulativa, acompanhamento clínico para os pacientes e o uso de acessórios de proteção para o médico (proteção inferior do equipamento e óculos plumbíferos, entre outros).


REFERÊNCIAS

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1. Mestre em Engenharia Biomédica, Professora do Instituto Federal de Ciências, Educação e Tecnologia de Pernambuco, Recife, PE, Brasil.
2. Doutora em Física, Professora Titular do Departamento de Energia Nuclear da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Recife, PE, Brasil.
3. Doutora em Ciências, Professora Visitante no Departamento de Energia Nuclear da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Recife, PE, Brasil.
4. Médico Residente do Departamento de Cirurgia do Hospital das Clínicas de Pernambuco, Recife, PE, Brasil.
5. Médico Residente do Departamento de Cirurgia do Hospital da Aeronáutica de Pernambuco, Recife, PE, Brasil.
6. Médicos Cardiologistas Intervencionistas do Departamento de Hemodinâmica do Instituto de Medicina Integral Professor Fernando Figueira (IMIP), Recife, PE, Brasil.

Endereço para correspondência:
Maria do Socorro Rocha da Silva
Grupo GDOIN-DEN, Universidade Federal de Pernambuco
Avenida Professor Luiz Freire, 1000, Cidade Universitária
Recife, PE, Brasil. 50740-540
E-mail: msrochas2003@yahoo.com.br

Recebido para publicação em 1/6/2010.
Aceito, após revisão, em21/3/2011.

Trabalho realizado no Departamento de Energia Nuclear da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Grupo de Dosimetria e Instrumentação Nuclear, e no Instituto de Medicina Integral Professor Fernando Figueira (IMIP), Recife, PE, Brasil.
 
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