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1 A IMPORTÂNCIA DO CONHECIMENTO SOBRE RADIOPROTEÇÃOPELOS PROFISSONAIS DA RADIOLOGIA Marcelo Costa Seares* e Carlos Alexsandro Ferreira** CEFET/SC Núcleo de Tecnologia Clínica, Florianópolis, Brasil.e-mail:
[email protected] [email protected] Resumo: Devido à grande importância da radioproteção nos serviços de radiologia, o presente artigobusca revisar a literatura sobre efeitos biológicos daradiação ionizante, comentando seus primeirosrelatos, o surgimento da radio biologia e os efeitosbiológicos propriamente ditos. Abordará anecessidade de proteção radiológica e seus princípiosfundamentais, como também as formas de radioproteção que são comuns nos serviços de Raios - xdiagnósticos, Medicina Nuclear, Radioterapia eOdontologia. Por fim, buscará concluir que é deextrema importância o conhecimento pleno da radioproteção pelos profissionais da área radiológica,para que se possam realizar os procedimentos deforma correta, em benefício da sociedade, sem riscosà saúde do público, paciente, meio ambiente e dopróprio profissional de radiologia.1 Introdução Para os profissionais que atuam na área de radiologiamédica, é de extrema importância o conhecimento sobreradioproteção. Pacientes, público em geral, meioambiente e o próprio profissional de radiologia estãosujeitos aos riscos inerentes à radiação ionizante. Paratanto, buscou-se revisar a literatura específica ereferenciar pontos essenciais para alcançar o objetivo dopresente artigo.Historicamente sabe-se que logo após Wilhelm ConradRöntgen descobrir os raios-x, em 8 de novembro de1895, os raios-x foram utilizados também porfotógrafos, até surgirem os seus primeiros efeitosdanosos e verificar-se a necessidade de estudos maisprofundos sobre os raios de Röntgen.A radiobiologia surgiu para estudar aqueles efeitos,desmistificando e trazendo à luz da ciência os efeitosdeterminísticos, estocásticos e o risco fetal. A partirdesse conhecimento fez-se necessário criar princípios deproteção radiológica.Já os princípios de radioproteção fornecem diretrizesbásicas para as atividades operacionais que utilizamradiação ionizante. São eles: Justificativa, Otimização eLimitação da dose, todos baseados no princípiofundamental conhecido como ALARA acrômio para AsLow As reasonable Achievable, que significa: tão baixoquanto possivelmente exeqüível.Em consonância com esses princípios, desenvolveram-se formas de radioproteção baseadas no Tempo deexposição, Distância da fonte de radiação e Blindagemcom a finalidade de reduzir ao máximo os efeitosdeletérios da radiação. 2 Efeitos biológicos da radiação 2.1 Histórico Em 1895, descobriram-se os raios-X e em 1896, aradioatividade natural. Logo em seguida, ficou evidenteque tecidos biológicos eram afetados de maneira danosapelas radiações ionizantes. Inicialmente, observaram-sedanos na pele das mãos dos médicos radiologistas equeda de cabelo de pacientes irradiados. O primeirorelato associando a exposição às radiações à indução decâncer foi publicado em 1902. Logo em seguida, foidescoberto que a irradiação do tecido germinativo deplantas e animais resultava em efeitos nos descendentes.Entretanto, também foram detectados precocemente osbenefícios do uso da radiação no diagnóstico e notratamento médico (cura de tumores). Evidenciou-se aimportância do estudo dos efeitos biológicos dasradiações ionizantes, a fim de minimizar os seus efeitosprejudiciais no homem e em outras espécies emaximizar os benefícios do seu uso. 2.2 Radiobiologia Após estudos realizados, verificou-se que moléculasimportantes, como o DNA, poderiam ser danificadaspela produção de íons (radicais livres) e deposição daenergia. Além disso, foi constatado que a quantidade dodano biológico produzido depende da energia totaldepositada, ou seja, a dose de radiação. Os efeitos dasradiações são descritos através dos estudos deradiobiologia, em que são estabelecidas relações de dose / efeito. Considerando-se que as funções metabólicasocorrem no citoplasma e as informações genéticas sãoencontradas no núcleo das células, as radiações podeminduzir a quebra da molécula do DNA, ou causar umdano em uma seção dessa molécula, do qual resultaráum dano somático no próprio indivíduo ou genético nosseus descendentes.A molécula de DNA carrega o código necessário para ometabolismo celular, o qual é exatamente duplicadoquando a célula se divide. Freqüentemente o danocausado pela radiação é reparado pelas próprias células,que apresentam sistemas de reparo específicos, 2 mediados por enzimas, para diferentes tipos de lesão.Entretanto, quando isso não ocorre, há três alternativas:- morte celular;- incapacidade de reprodução ou- modificação celular permanente, devido à alteraçãodas seqüências gênicas responsáveis pelo controleda multiplicação celular normal. A transformaçãocelular é a primeira de uma série de etapas que podelevar a formação de um câncer.As unidades hereditárias (genes) são segmentos damolécula de DNA, que determinam as característicasdas células, portanto, a mudança do código genético(mutação) de células germinativas pode afetar geraçõesfuturas.Os seres humanos são constituídos de célulasgerminativas, que estão envolvidas na reproduçãohumana, e de células somáticas. A divisão das célulasreprodutivas é referida como meiose e a mitoserepresenta a divisão de células somáticas. Os estágiosdessa divisão incluem a pró-fase e a metáfase, que sãoas fases mais sensíveis às radiações.Quando células são submetidas a elevadas taxas deradiação, pode ocorrer a morte celular, definida como aperda da capacidade reprodutiva. As células comhipóxia são mais sensíveis à radiação e, portanto, amedula óssea, o esperma e os tecidos linfáticos são maissensíveis do que o tecido nervoso.O mecanismo de interação da radiação com a célulapode ser de dois tipos: do tipo direto no DNA ou, maiscomumente, o tipo indireto, quando há a formação deradicais livres que ionizam o citoplasma e afetam oDNA. 2.2 Efeitos determinísticos Na maioria dos órgãos e tecidos do corpo há umprocesso continuo de perda e substituição de células. Aradiação aumenta a destruição celular, mas esta pode serfisiologicamente compensada por um aumento na taxade reposição, sem maiores conseqüências para oorganismo. Quando a redução do numero de célulasimpede a função normal do órgão ou tecido, aparecemos efeitos clínicos.Alguns efeitos são de natureza funcional e podem serreversíveis (distúrbios glandulares, efeitos neurológicos,danos vasculares). Quando o dano provocado pelaexposição à radiação é grande e atinge um tecido vital, oindividuo pode morrer.“A imediata relação “causa e efeito”, entre a exposiçãode um organismo a uma alta dose de radiação ionizantee os sintomas atribuídos à perda das funções de umtecido biológico, caracterizam o que se chama de“efeitos determinísticos”” (BIRAL, 2002, p.121).Ao menos que a dose de radiação seja muito alta, amaioria das células não morre imediatamente, mascontinua funcionando até tentar se dividir.Em tecidos com alta taxa de divisão celular, como ostecidos de revestimento, medula óssea e célulasgerminativas, os danos ao DNA muitas vezes impedema reposição do tecido lesado. Estes tecidos são os maisafetados apos irradiações agudas, apresentando efeitosprecoces.Em tecidos constituídos principalmente por célulasnervosas, ósseas, tecido muscular e células hepáticas, asdivisões celulares são pouco freqüentes e algumaslesões no genoma podem ocorrer sem maioresconseqüências. Nestes tecidos os efeitos determinísticossão observados menos freqüentemente e aparecem maistardiamente.Por outro lado, tecidos diferenciados apresentam menorgrau de recuperação quando seriamente danificados.Os efeitos determinísticos apresentam um limiar dedose. O efeito é clinicamente observável apenas quandoa dose da radiação é acima deste limiar.A magnitude do limiar depende da taxa de dose, doórgão irradiado e do efeito clínico. O intervalo para oaparecimento dos sintomas, sua natureza e severidadetambém dependem destes fatores, assim como danatureza da radiação. O limiar é diferente entrediferentes indivíduos devido à diferença desensibilidade entre os mesmos.A probabilidade de ocorrência (números de indivíduosafetados) aumenta rapidamente com doses crescentes,acima do limiar, até que 100% das pessoas expostasapresentem os efeitos. A severidade do dano éproporcional à dose, a partir do limiar. Por exemplo, osefeitos na pele são: eritema (de 3 a 5 Gy), descamaçãoúmida (20 Gy) e necrose (50Gy). A morte apósexposições agudas, não ocorre com doses inferiores a 1Gy. Outros efeitos determinísticos têm limiares de dosesuperiores a 0,5Gy.“Para doses maiores do que 0,5 Gy (50 rad) o efeito daradiação é chamado determinístico ou mais comumente,não estocástico. Esse tipo de efeito geralmente resultana morte celular”. (Dimenstein et al, 2001, p. 63).Para efeitos determinísticos, as principais fontes deinformação no homem vêm de estudos sobre os efeitos:colaterais da radioterapia, nos radiologistas pioneiros,das bombas atômicas em Hiroshima e Nagasaki e degraves acidentes nucleares. São usadas aindainformações obtidas a partir de estudos commicroorganismos, células isoladas crescidas in vitro ouanimais. 2.3 Efeitos estocásticos Para baixas taxas de exposição, com valores de dosemenores do que 0,5 Gy, os efeitos deletérios dasradiações são estocásticos, podem causar efeitossomáticos e hereditários. O dano ao DNA de uma únicacélula pode gerar uma célula transformada que mantémpreservada a capacidade de reprodução. Há umaprobabilidade pequena de que esta célula desenvolvauma condição maligna (câncer). Uma única alteraçãoem uma base, a deleção de pequenas regiões ou perdade fragmentos cromossômicos, pode levar, por exemplo,à perda de “genes supressores de tumores”.Geralmente tumores srcinam-se de uma única célula.Assim, um só evento pode ser suficiente, e por causadisso, os efeitos estocásticos das radiações ionizantes 3 não apresentam limiar de dose. Qualquer dose deradiação, mesmo muito pequena, pode resultar em efeitoestocástico. Quanto maior a dose, maior a probabilidadede ocorrência. São cumulativos.Para minimizar a probabilidade de ocorrência de efeitosestocásticos, a proteção radiológica deve ser empregadade tal forma que a dose de radiação seja mais baixapossível, levando-se em conta o principio do ALARA –acrômio para As Low As reasonable Achievable, quesignifica: tão baixo quanto possivelmente exeqüível.Os efeitos estocásticos como a carcinogênese e danosgenéticos são os mais importantes. A indução do câncerpela radiação verificada em um individuo exposto échamada efeito somático. Os tecidos mais susceptíveis aindução de malignidades são a medula óssea, a mucosado trato gastrintestinal, o tecido mamário, as gônadas eos tecidos linfáticos.O risco de câncer é maior para crianças que paraadultos, e a radiação pode induzir tantos tumoresbenignos quanto malignos.O tempo de latência para indução do câncer e maiorpara tumores sólidos do que para leucemia, e podesurgir em poucos anos. A indução de câncer de tireóidepela radiação é mais freqüente para mulheres e criançasdo que para homens. De acordo com a Publicação nº.26, de 1997, da Comissão Internacional de ProteçãoRadiológica (ICRP), o risco de que a radiação possainduzir um câncer fatal foi estimado em 1,25% porSievert (Sv) para a exposição de corpo inteiro. 2.4 Risco fetal O risco fetal para mulheres grávidas expostas a radiaçãodepende do período da gestação em que ocorreu aexposição. O resultado mais provável da exposição àradiação durante os dez primeiros dias pós-concepção éa morte uterina prematura. O feto é mais vulnerável aindução de anomalias congênitas pela radiação duranteo primeiro trimestre, mais especificamente de 20 a 40dias após a concepção. Considera-se que, quando onúmero de células do embrião é pequeno, aprobabilidade de efeito é maior, pois a multiplicaçãocelular é mais intensa.A microcefalia induzida pela radiação é o efeito maisprovável, quando a exposição ocorre no períodogestacional de 50 a 70 dias após a concepção. No casode retardo mental e de crescimento, isso ocorre para 70a 150 dias. O maior efeito após 150 dias é o aumento dorisco de malignidades infantis.O risco de anormalidades congênitas é baixo quando aexposição é menor do que 1mGy. Para doses maiores doque 1mGy recebidas pelo feto no segundo ou terceirotrimestre da gravidez, o risco de leucemia pode seraumentado em mais de 40%.Para doses maiores do que 100mGy aumenta o risco demalformação congênita. Nesse caso considera-se apossibilidades de interrupção de gravidez. 3 Proteção radiológica As normas de proteção radiológica, apesar de indicaremvalores de limitação da dose, estabelecem o princípiofundamental conhecido como ALARA.No Brasil, as diretrizes básicas referentes à proteçãoradiológica estão relacionadas na norma do CNEN(Comissão Nacional de Energia Nuclear) NE-3.01(Diretrizes Básicas de Radio proteção).Os princípios básicos da proteção radiológicaestabelecem condições necessárias para que asatividades operacionais que utilizam radiaçõesionizantes sejam adotadas em benefício da sociedade,considerando-se a proteção dos trabalhadores, dopúblico, do paciente e do meio ambiente.Esses princípios são Justificativa, Otimização eLimitação de dose. Fazem parte de documentosinternacionais nos quais são estabelecidos conceitosatuais de proteção radiológica. 3.1 Princípio da justificativa Onde houver atividade com exposição à radiaçãoionizante, deve-se justificá-la, levando-se em conta osbenefícios advindos.Do ponto de vista médico, esse princípio aplica-se demodo que todo exame radiológico deve ser justificadoindividualmente, avaliando a necessidade da exposiçãoe as características particulares do indivíduo envolvido.É proibida a exposição que não possa ser justificada,incluindo a exposição às radiações ionizantes com oobjetivo único de demonstração, treinamento ou outrosfins que contrariem o princípio da justificativa. 3.2 Principio da otimização Toda exposição deve manter o nível mais baixo possívelde radiação ionizante.Deve-se planejar rigorosamente as atividades comradiação ionizante, analisando-se em detalhe o que sepretende fazer e como será feito. Nessa análise deve-seestabelecer medidas de proteção necessárias paraalcançar o nível de exposição menor possível.A proteção radiológica é otimizada quando asexposições empregam a menor dose possível deradiação, sem que haja perda na qualidade da imagem. 3.3 Princípio da limitação da dose As doses de radiação não devem ser superiores aoslimites estabelecidos pelas normas de radio proteção decada país. Esse princípio aplica-se para limitação dedose nos trabalhadores ocupacionalmente expostos àradiação ionizante para o público em geral.O limite individual de dose para o trabalhador da áreade radiações ionizantes é 50 mSv/ano e para o públicoem geral é de 1mSv/ano.O princípio da limitação da dose não se aplica aospacientes, pois se considera que possíveis danoscausados pelo emprego de radiações ionizantes sejamultrapassados, em muito, pelo benefício proporcionado. 4 4 Formas de radioproteção A proteção radiológica dos trabalhadoresocupacionalmente expostos à radiação ionizante (Raios-x diagnósticos, Medicina Nuclear, Radioterapia eOdontologia) é essencial para minimizar o surgimentode efeitos deletérios das radiações. As formas de sereduzir a possível exposição dos trabalhadores são:Tempo, Distância e Blindagem. 4.1 Tempo de exposição A redução do tempo de exposição ao mínimonecessário, para uma determinada técnica de exames, éa maneira mais prática para se reduzir a exposição àradiação ionizante. No gerenciamento de um serviço deradiologia, o rodízio dos técnicos durante osprocedimentos de radiografia em leito de UTI é umaforma de limitar-se a exposição dos técnicos aos raios-x. 4.2 Distância da fonte Quanto mais distante da fonte de radiação, menor aintensidade do feixe. A intensidade de radiação éproporcional ao inverso do quadrado da distância entreo ponto e a fonte. 4.3 Blindagem4.3.1Blindagem individual Os equipamentos de proteção individual (EPI) sãoobrigatórios nos serviços de radiologia conforme asnormas da Vigilância Sanitária. Dentre eles pode-secitar: óculos Pb, Protetor de tireóide, Dosímetro TLD,Avental de Pb e Saiote de Pb. São constituídos comlâminas de chumbo ou serem flexíveis, quandoconfeccionados em borracha enriquecida com chumbo.A espessura dos aventais de proteção pode variar de0,25 a 0,5 mm de chumbo, em função de necessidade deproteção radiológica.O chumbo (Pb) é o elemento mais empregado comobarreira de proteção em função da sua densidade (11,35b/cm 3 ) e elevado número atômico (Z=82).Aventais de 0,5 mm equivalentes de Pb são altamenteeficientes para baixas energias e permitem passarapenas 0,32% da radiação para uma fixa de 70 kVp e3,2% para 100 kVp. Atualmente a legislação preconizaque o dosímetro individual seja utilizado por cima doavental de chumbo.O peso desses aventais pode variar de 2,5 a 7,0 kg. Aosprofissionais que os utilizam por longos períodos,sugere-se que os aventais sejam dotados de um cintopara redistribuir o peso. 4.3.2 Blindagem para pacientes A proteção dos pacientes através do uso de acessórios éobrigatória. O protetor de gônadas deve ser usado empacientes em idade reprodutiva, se a linha das gônadasnão estiver próxima do campo primário de irradiação,para que não ocorra interferência no exame. Autilização de saiotes plumbíferos em pacientessubmetidos aos raios-x é uma forma barata e eficaz deproteção. 4.3.4 Blindagem das áreas As barreiras de proteção radiológica devem sercalculadas inicialmente para a exposição primária dofeixe de radiação, de radiação espalhada e da radiaçãode fuga.As salas de raios-x devem ser blindadas com chumbo ouequivalente em barita. Pisos e tetos em concreto podemser considerados como blindagens, dependendo daespessura da laje, tipo concreto (vazado ou não),distância da fonte, geometria do feixe e fator deocupação das áreas acima e abaixo da sala de raios-x.O chumbo possui densidade 11,35 g/cm 3 , o concreto de2,2 g/cm 3 . A escolha do uso da massa baritada comrelação ao lençol de chumbo está em geral relacionada àminimização de custo. 5 Considerações finais A radio proteção tem a finalidade precípua de fornecercondições seguras para atividades que envolvamradiações ionizantes. Condições básicas de segurançadevem ser observadas no exercício profissional.O presente artigo revisou as primeiras observações até oprimeiro relato histórico, feito em 1902, sobre os efeitosbiológicos das radiações, passando pelas descobertasrealizadas pela radio biologia: os efeitos deletérios dasradiações. Baseado nessas descobertas fez-se necessárioelaborar princípios de proteção radiológica edesenvolver formas de radio proteção aplicáveis narotina dos serviços de radiologia.Cabe ao profissional ter conhecimento pleno do assunto.Este artigo foi elaborado para revisar conhecimentos,reforçando conceitos e pressupostos científicos. Propõe-se o seu aprofundamento através de revisão de normas e diretrizes relacionadas à radio proteção estabelecidaspela Vigilância Sanitária e CNEN, visto quedeterminados assuntos deixaram de ser abordados nopresente artigo. As diretrizes básicas relacionadas àradio proteção encontram-se na norma NE03.01 doCENEN . Referências [1] BIRAL, Antônio Renato, Radiações ionizantespara médicos físicos e leigos , Florianópolis:Insular: 2002.[2] DIMENSTEIN, Renato; HORNOS, Yvone M.Mascarenhas, Manual de proteção radiológicaaplicada ao radiodiagnóstico , São Paulo: EditoraSENAC, 2001.
