Tecnologias da Radiação em Engenharia Biomédica

A metodologia articula fundamentação teórica, exercícios aplicados e prática de simulação, assegurando coerência com os objetivos e
adequação ao nível de mestrado.

Aulas Teóricas (T):
As aulas teóricas apresentam os princípios físicos e tecnológicos essenciais à compreensão das modalidades de radiação. Recorrendo a
esquemas, exemplos e análise de casos, introduzem os fundamentos necessários à interpretação do comportamento dos sistemas e à
posterior modelação computacional. Promovem a consolidação conceptual e a capacidade de enquadramento crítico.

Aulas Teórico-Práticas (TP):

As sessões TP aplicam os conceitos expostos nas aulas teóricas, através de exercícios orientados, ou resolução de problemas, ou
realização de simulações e respetiva análise de parâmetros físicos e interpretação de dados. Contribuem para o desenvolvimento de
competências de cálculo, análise e síntese.

Simulação Computacional (SC):
A simulação constitui uma componente central da unidade curricular. Os estudantes utilizam ferramentas adequadas (ex.: GATE, TOPAS
ou equivalentes) para construir modelos físicos de sistemas de imagem e radioterapia, bem como de fenómenos de deposição de energia
em radiações não ionizantes. Esta prática permite analisar o impacto de parâmetros físicos no desempenho dos sistemas e na dose,
avaliar incertezas e validar resultados, reforçando competências de engenharia, autonomia técnica e pensamento crítico. Os guiões são
progressivos e acompanham a evolução dos conhecimentos.

Projeto de Simulação:
Trabalho aplicado desenvolvido ao longo do semestre, individualmente ou em pequenos grupos. Inclui definição do problema,
fundamentação física, construção do modelo, execução das simulações, análise de incertezas, interpretação dos resultados e elaboração
de relatório técnico com apresentação final. O projeto mobiliza as horas de trabalho autónomo previstas em ECTS e constitui um elemento
estruturante da aprendizagem.

Sessões de Apoio e Feedback Contínuo:
Estas sessões permitem acompanhar o desenvolvimento dos estudantes, esclarecer dúvidas, consolidar competências e garantir a
progressão do projeto segundo os padrões de rigor técnico exigidos.

O conjunto das metodologias assegura coerência entre teoria, prática e aplicação, promovendo competências avançadas de análise,
modelação e avaliação tecnológica.

A unidade curricular tem como objetivo dotar o estudante de conhecimentos avançados sobre os princípios físicos, tecnológicos e de segurança associados ao uso de radiações ionizantes e não ionizantes em Engenharia Biomédica.
Pretende-se desenvolver competências para analisar o desempenho de sistemas de diagnóstico e terapêutica baseados em radiação, compreender a relação entre parâmetros físicos, dose e qualidade, e aplicar metodologias de simulação, com especial enfoque em técnicas de Monte Carlo.
Os métodos de ensino, combinando aulas teóricas, teórico-práticas e atividades de modelação computacional, asseguram a integração entre fundamentos físicos, prática tecnológica e análise crítica, promovendo autonomia, rigor científico e capacidade de resolução de problemas complexos.

1. Revisão orientada de interações radiação, matéria, grandezas dosimétricas e princípios de deteção.
2. Introdução a técnicas de simulação, com ênfase em métodos de Monte Carlo.
3. Sistemas de RX: produção, filtragem, espectros, fatores que influenciam dose e qualidade de imagem.
4. TC: geometria, parâmetros físicos, artefatos e fundamentos físicos da reconstrução.
5. Medicina Nuclear: cintigrafia e SPECT; PET, coincidências e correções físicas.
6. Ciclotrões e produção de radionuclídeos.
7. Radioterapia: feixes de eletrões e fotões, funcionamento de LINAC, PDD, perfis e fantomas.
8. Dosimetria física e avaliação de incertezas. Radiobiologia: modelo linear-quadrático.
9. Radiações não ionizantes: ultrassons, lasers e campos eletromagnéticos.

• - Exame - 35.0%
• - Participação e Mini-Relatórios - 10.0%
• - Projecto - 55.0%

NAO