Desenho, construção e caracterização de um espectrómetro de fluorescência de raios-X para detecção in vivo de Gadolínio no osso

Desde a aprovação e comercialização do primeiro Agente de Contraste Baseado em Gadolínio para utilização em diagnóstico por Imagem de Ressonância Magnética que o uso de agentes deste tipo se tornou bastante consolidado, com mais de 300 milhões de procedimentos realizados até à data. Estes agentes, inicialmente considerados seguros, têm vindo a ser postos em causa devido aos estudos efectuados demonstrando a acumulação de gadolínio (Gd) em tecidos como os rins, pele, cérebro ou ossos em pacientes expostos previamente pelos mesmos. A exposição e acumulação deste metal no organismo pode provocar patologias, como por exemplo, a Fibrose Sistémica Nefrogénica, uma doença dermatológica que, em casos de insuficiência renal, pode ser fatal. Nesta dissertação, com o principal objectivo da detecção e quantificação in vivo de Gd acumulado nos ossos, foi construído um espectrómetro de fluorescência de raios-X, com recurso a uma geometria ortogonal tri-axial entre o tubo de raios-X, o alvo secundário, a amostra e o detector. Para além disso, o espectrómetro desenvolvido permite a troca de alvos-secundários e de filtros automaticamente, permitindo uma análise mais detalhada em várias gamas de energia. A geometria tri-axial foi escolhida para melhorar a relação pico-fundo, uma vez que elimina a presença da radiação de travagem proveniente do tubo através da polarização e monocromatização da radiação. Este espectrómetro foi então testado com amostras metálicas, amostras padrão de osso e amostras de hidroxiapatite fortificadas com Gd, de modo a medir a concentração mínima detectável, para inferir sobre a viabilidade do mesmo para estudos in vivo. Para além disso, foi feito um estudo dosimétrico para aferir a segurança para o paciente na utilização deste espectrómetro