Aula 5 As grandezas radiológicas e suas aplicações I

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Disciplina: Princípios de Radioproteção e Blindagem
Aula 5: As grandezas radiológicas e suas aplicações I
Apresentação
Apresentaremos uma visão geral sobre a evolução da compreensão das grandezas radiológicas, de alguns parâmetros de
controle da utilização da radiação no Brasil e no mundo e suas aplicações.
Alguns órgãos nacionais e internacionais responsáveis pelo controle do uso das mais diversas fontes de radiação
ionizante serão apresentados. Aprenderemos ainda sobre a ICRP-26, a ICRP-60, a Norma CNEN-3.01 e a ICRP-103, que
determinam os parâmetros básicos de proteção radiológica.
Veremos também qual é a maior preocupação da Comissão Internacional de Proteção Radiológica atualmente e como ela
pode impactar o planejamento da saúde pública.
Objetivo
Reconhecer a evolução das grandezas radiológicas;
Interpretar a de�nição das grandezas radiológicas baseadas nas ICRP-26 e ICRP-60;
Identi�car aplicações práticas de algumas das grandezas radiológicas.
Grandezas radiológicas
Vários relatos e reportagens datados de 1986 já apontavam os riscos da exposição a fontes de raio x. Dentre os vários
relatos, os mais importantes e impactantes foram aqueles ligados a um grupo de médicos experimentalistas que se
expuseram a esse tipo de radiação ionizante e relataram sintomas como queda de cabelos e lesões na pele.
Na tentativa de comprovar os efeitos danosos da exposição descontrolada à radiação, o engenheiro inglês Elihu
Thomson expôs seu dedo mínimo esquerdo durante meia hora a uma fonte de raio x que distava, aproximadamente, 3
centímetros do ponto de aplicação. Após uma semana, ele relatou dores, in�amação e bolhas no dedo irradiado.
 Fonte: pixabay.
Você deve ter notado que ao ter colocado parte de seu corpo próximo a fonte, esse cientista �cou exposto a sérios riscos, que
poderiam ter comprometido seriamente sua saúde.
Lembre-se sempre de que a intensidade da radiação cai com o quadrado da distância:
 Disponível em: //inversodoquadradocomarduino.blogspot.com/2011/07/lei-do-inverso-dos-quadrados.html. Acesso em: fev. 2020.
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  =  
I1
I2
( )d2
d1
2 Onde I é a intensidade a uma distância d da fonte e I é
a intensidade a uma distância d da fonte.
1 1 2
2
Você já deve imaginar que após as constatações citadas, percebeu-se a necessidade de estabelecer parâmetros para a medida
das radiações, bem como normas para prevenção de acidentes.
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Em 1925, aconteceu o Primeiro Congresso Internacional de Radiologia, na
cidade de Londres.
Nesse evento, discutiu-se a respeito da necessidade de se estabelecer unidades e normas de trabalho com fontes de raio x.
Ainda foi criada a Comissão Internacional de Unidades e Medidas da Radiação (ICRU), que tinha como objetivo a pesquisa e a
divulgação de recomendações internacionais sobre:
1. Grandezas e unidades de radiação e radioatividade.
2. Protocolos para medidas e aplicação das grandezas em radiologia clínica e radiobiologia.
3. Aquisição de dados físicos visando a garantia de excelência dos protocolos e assegurando a uniformidade dos relatos.
Vale lembrar que, desde 1955, a ICRU mantém relação o�cial com
órgãos o�ciais, como a Organização Mundial da Saúde.
Atividade
Você deve ter notado que a preocupação com os efeitos da exposição descontrolada frente às fontes de radiação ionizantes
esteve presente desde a descoberta do raio x. Cientistas arriscaram sua integridade física para entender os efeitos da interação
desse tipo de radiação com a matéria, dando origem a congressos e à criação da Comissão Internacional de Unidades e Medidas
da Radiação (ICRU).
Até pouco tempo, era comum nos consultórios odontológicos brasileiros a utilização de um procedimento equivocado para se
obter uma radiogra�a dentária. A ação errônea consistia no fato de que o próprio dentista segurava o �lme radiográ�co, pois eles
não acreditavam no perigo da exposição à radiação. Somente após relatos de quadros de radiodermite é que essa prática foi
abandonada. Sabe-se que o operador do equipamento de raio x deve estar, no mínimo, a 2 metros de distância da fonte e oferecer
ao paciente todos os equipamentos de proteção estabelecidos pela Portaria 453 garantindo, assim, o bem-estar de todos os
envolvidos na ação.
Com base em seus conhecimentos, redija um pequeno texto comentando o cenário descrito, correlacionando a prática utilizada
com os princípios básicos de Física das Radiações e Proteção Radiológica. Comente, também, os efeitos danosos à integridade
física do dentista e do paciente, caso as precauções básicas sejam ignoradas.
 Procedimento correto na tomada de raio x odontológico. Disponível em: https://www.correiodosmunicipios-al.com.br/2018/08/saude-de-santana-do-mundau-adquire-novo-e-
moderno-aparelho-de-raio-x-odontologico/. Acesso em: fev. 2020.
Saiba mais
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Quer saber mais sobre radiodiagnóstico odontológico ou entender o que estipula a Portaria 453? Aprenda um pouco mais
assistindo ao vídeo a seguir: https://www.youtube.com/watch?v=I-87BtMrjbI.
Em 1928, ocorreu o segundo Congresso Internacional de Radiologia, em Estocolmo. Nesse evento fundou-se a Comissão
Internacional de Proteção Radiológica (ICRP), que passou a estipular os guias que norteiam o uso racional das radiações,
assim como os limites máximos permitidos de exposição à radiação para trabalhadores e o público em geral.
As comissões de diversos países se reúnem constantemente (geralmente, a cada três anos), sendo que cada uma delas tem
um órgão responsável por realizar as adequações nas normas internacionais para adotá-las.
No Brasil, o órgão incumbido dessa tarefa é a CNEN (Comissão
Nacional de Energia Nuclear), que legisla e normatiza o uso da
radiação em todo o território nacional.
 Fonte: wikimedia.
É interessante notar que, em vários países, os limites máximos permitidos de radiação foram alterados durante o passar dos
anos. Por exemplo, a recomendação para trabalhadores em 1924 era de 40000mSv/ano na França, entretanto, hoje, no Brasil, a
CNEN adota o valor de 50mSv/ano. Fica claro que houve uma drástica redução no limite tolerado e você já deve imaginar que
ela se deu por causa do melhor entendimento da ação da radiação em tecidos biológicos.
Leitura
Na página da CNEN (//www.cnen.gov.br) encontram-se todas as Diretrizes Básicas de Proteção Radiológica elaboradas por esse
órgão em 1973.
No início, a maior preocupação era com os efeitos agudos da radiação, que surgem quando o indivíduo �ca submetido a altas
doses. Vale ressaltar, ainda, que muito pouco se sabia sobre os possíveis efeitos genéticos oriundos da exposição à radiação;
lembre-se de que, como foi discutido anteriormente, esses efeitos podem ser desencadeados pela exposição a baixas doses de
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radiação.
Em 17 de janeiro de 1977, a Comissão Internacional de Proteção Radiológica declarou quais eram os parâmetros centrais de
Proteção Radiológica (contidas na ICRP-26):
1
Proteger indivíduos, seus descendentes e toda a humanidade
contra os efeitos danosos da radiação.
2
Evitar a ocorrência de efeitos não estocásticos.
3
Limitar a probabilidade de ocorrência de efeitos estocásticos a
níveis aceitáveis.
A ICRP-26 especi�ca que qualquer exposição à radiação deve ser justi�cada
com algum benefício líquido e que deve ser obedecido o princípio ALARA
(“as low as reasonably achievable” que, em português, signi�ca “tão baixo
quanto razoavelmente exequível”), levando em conta fatores econômicos e
sociais.
Você sabe qual é a maior preocupação da Comissão Internacional de Proteção Radiológica atualmente?
Se você pensou em indução de câncer está correto! A Comissão Internacional de Proteção Radiológica estabeleceu os limites
máximos tendo, como base, estudos quantitativos e comparações com mortes relacionadas a acidentes de trabalhode
indústrias altamente seguras (1 em 10.000 trabalhadores morrem por ano devido aos acidentes de trabalho). O risco de morte
pela indução de câncer pode ser estimado pela equação a seguir:
R  =  f  ×  HT
Onde R é o risco de morte, f o fator de risco e H a dose
equivalente. O fator de risco pode ser consultado na
literatura pertinente.
T
Com essa equação é possível calcular o número de morte por leucemia em uma população.
Atividade
Considere a cidade de São Paulo e imagine que você foi contratado para um estudo sobre a mortalidade de pessoas devido ao
câncer.
Dentre as suas mais diversas tarefas e levantamentos de dados, existe a necessidade de se estimar o número de mortes
ocasionadas por leucemia, considerando que a população �cou exposta a uma dose equivalente àquela oriunda da radiação de
fundo, ou seja, 1mSv/ano na medula óssea. Considere o fator de risco igual a 0,0020 risco/Sv.
Saiba mais
Que tal saber um pouco sobre a ICRP-26? Faça uma leitura do artigo a seguir:
https://www.bjrs.org.br/revista/index.php/REVISTA/article/view/3.
E�cácia Biológica Relativa (RBE)
Você já ouviu falar no conceito de E�cácia Biológica Relativa (RBE)? Será que esse conceito poderia ser utilizado em
radioproteção de funcionários e pacientes expostos a algum nível de radiação?
A RBE é uma medida da in�uência da qualidade de um tipo de radiação na produção de efeitos radiobiológicos no tecido e nos
sistemas biológicos irradiados. Ela tem uma dependência com a dose de radiação, a taxa de dose, o fracionamento da dose e a
idade da pessoa exposta.
A RBE é uma função da qualidade da radiação e é expressa pela
Transferência Linear de Energia (LET), que representa a perda média de
energia, por colisão, de uma partícula carregada por unidade de
comprimento da trajetória no tecido irradiado.
Esse conceito não deve ser utilizado em radioproteção humana, já que sua utilização resultaria uma grande variedade de
valores, ou seja, um para cada alvo biológico e para todos os diferentes tipos de radiações oriundas dos mais variáveis tipos de
radionuclídeos.
O que se faz na prática é o uso de uma “espécie de RBE simpli�cada”.
Esse novo conceito utiliza um fator de ponderação para radiação (WR). O fator de ponderação para radiação (WR) permite ao
pro�ssional realizar uma conversão direta da dose absorvida para a dose equivalente.
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Lembre-se de que a dose equivalente oferece uma estimativa do
dano biológico em função do tipo de radiação.
De maneira simpli�cada, esse fator de ponderação considera que, quanto maior o número de ionizações produzidas por
unidade de comprimento, maior será o dano. Para a CNEN-3.01, que estabelece os limites de dose individual, os valores de W
são baseados na publicação 60 da ICRP.
Existe, também, um fator de ponderação para tecidos (W ). Ele está relacionado com a sensibilidade do órgão ou de um dado
tecido frente a exposição à radiação, no que se refere a indução de câncer e efeitos hereditários.
A �gura a seguir mostra os fatores de peso, segundo a CNEN-3.01 e a ICRP-60. Assim, as grandezas radiológicas de proteção
como a dose equivalente no tecido ou órgão e a dose efetiva, �cam sujeitas a fatores de ponderação estipulados pela CNEN e
baseados na ICRP de 1990.
R
T
 Adaptado de: https://docplayer.com.br/34395764-Comparacao-entre-a-norma-brasileira-de-radioprotecao-e-a-recomendacao-da-international-commission-on-radiological-
protection-publicadas-em-2007.html. 
Acesso em: fev. 2020.
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Atividades
1. Imagine que você é um professor e que ministra a disciplina de Proteção Radiológica. Durante a aula, você apresenta os
conceitos relacionados aos fatores de ponderação para a radiação e para os tecidos, sendo interrompido pelo seguinte
questionamento: “Professor, os fatores de ponderação, segundo a CNEN-3.01 e a ICRP-60, não estão ultrapassados quando
comparados a ICRP-103”?
Faça uma pesquisa rápida sobre a atualização da ICRP-60 para a ICRP-103 e, também, uma pequena argumentação sobre o
tema.
Saiba mais
Gostaria de saber mais sobre a ICRP-103? Aprenda um pouco mais com o artigo a seguir:
//www.icrp.org/docs/ICRP_Publication_103-Annals_of_the_ICRP_37(2-4)-Free_extract.pdf.
2. Para um determinado ajuste de técnica radiográ�ca, a intensidade dos raios x a 1 m é de 4,19mSv. Assim, a intensidade do feixe
de raios x na cabine a uma distância de 3 metros é de:
a) 0,33mSv
b) 0,47mSv
c) 0,19mSv
d) 0,42mSv
e) 0,14mSv
3. A criação da Comissão Internacional de Unidades e Medidas da Radiação (ICRU), tinha como objetivo a pesquisa e a divulgação
de recomendações internacionais sobre:
a) Controle e fiscalização de processos industriais para produção de tubos de raio x.
b) Protocolos para medidas e aplicação das grandezas em radiologia clínica, mas não em radiobiologia.
c) Aquisição de dados físicos visando a garantia de excelência dos protocolos para que assegurassem a não uniformidade dos relatos.
d) Criação e controle de instituições regionais responsáveis pela aplicação do uso de fontes radioativas no controle de pragas.
e) Protocolos para medidas e aplicação das grandezas em radiologia clínica e radiobiologia.
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4. Em 17 de janeiro de 1977, a Comissão Internacional de Proteção Radiológica declarou quais eram os parâmetros centrais de
Proteção Radiológica. A respeito dessas declarações, são realizadas as seguintes a�rmações:
I – Os parâmetros centrais de Proteção Radiológica estavam contidos na ICRP-106.
II – O conjunto de parâmetros declarados sobre Proteção Radiológica tem como um de seus objetivos evitar a ocorrência de
efeitos não estocásticos.
III – O conjunto de parâmetros declarados sobre Proteção Radiológica tem como um de seus objetivos limitar a probabilidade
de ocorrência de efeitos estocásticos a níveis aceitáveis.
Assinale a alternativa que contém a sequência correta:
a) I-V; II-V; III-V.
b) I-F; II-V; III-V.
c) I-V; II-F; III-V.
d) I-F; II-F; III-F.
e) I-F; II-F; III-V.
5. Considere uma cidade que tenha, aproximadamente, 2 milhões de habitantes. Sabe-se que a radiação cósmica de fundo
ocasiona a morte de um certo número de pessoas, provavelmente expostas a uma dose equivalente de 1mSv durante o ano
(medula óssea). Uma estimativa da prefeitura concluiu que 80 pessoas morrem de leucemia por ano. Então, considerando que o
fator de risco seja 0,0020 risco/Sv, podemos estimar que as mortes se deviam, exclusivamente, à exposição à radiação cósmica
de fundo são de:
a) Quatro pessoas.
b) Dez pessoas.
c) Vinte e seis pessoas.
d) Trinta e sete pessoas.
e) Dezenove pessoas.
6. Sobre o conceito de E�cácia Biológica Relativa (RBE), são realizadas as seguintes a�rmativas:
I – A RBE é uma medida da in�uência da qualidade de um tipo de radiação na produção de efeitos radiobiológicos no tecido e
nos sistemas biológicos irradiados.
II – A RBE tem uma dependência com a dose de radiação, a taxa de dose, o fracionamento da dose e a idade da pessoa
exposta.
III – O conceito da RBE não deve ser utilizado em radioproteção humana, já que sua utilização resultaria uma grande variedade
de valores, ou seja, um para cada alvo biológico e para todos os diferentes tipos de radiações oriundas dos mais variáveis tipos
de radionuclídeos.
Assinale a alternativa que contém a sequência correta:
a) I-V; II-V; III-V.
b) I-F; II-V; III-V.
c) I-V; II-F; III-V.
d) I-F; II-F; III-F.
e) I-F; II-F; III-V.
7. Assinale a alternativa que contenha apenas informações corretas:
a) O fator de ponderação para radiação (W ) considera que, quanto maior o número de ionizações produzidas por unidade de
comprimento, menor será o dano.
R
b) Para a CNEN-3.01, que estabelece os limites de dose individual, os valores de W são baseados na publicação 103 da ICRP.R
c) O Brasil não se encontra defasado em relação às diretrizes de radioproteção mundial.
d) No Brasil, as grandezas radiológicas de proteção, como a dose equivalente no tecido ou órgão e a dose efetiva, ficam sujeitas a fatores
de ponderação estipulados pela CNEN ebaseados na ICRP de 2007.
e) O fator de ponderação para tecidos (W ) está relacionado com a sensibilidade do órgão ou de um dado tecido frente à exposição à
radiação, no que se refere à indução de câncer e efeitos hereditários.
T
Notas
Referências
ARRUDA, W. O. Wilhelm Conrad Röntgen: 100 anos da descoberta dos raios X. In: Arquivos de neuropsiquiatria. v. 54. n. 3.
1996. p. 525-531.
BREVIGLIERO, E.; POSSEBON, J.; SPINELLI, R. Higiene ocupacional: agentes biológicos, químicos e físicos. 6. ed. São Paulo:
Senac São Paulo, 2012.
CHRISTOVAM, A. C. M; MACHADO, O. Manual de física e proteção radiológica. São Paulo: Difusão, 2018.
OKUNO, E.; YOSHIMURA, E. M. Física das radiações. São Paulo: O�cina de Textos, 2010.
SALIBA, T. M. Manual prático de higiene ocupacional e PPRA. Avaliação e controle de riscos ambientais. 3. ed. São Paulo: LTR,
2011.
TERINI, R. A.; MACHADO, A. C. B. Uma introdução à física médica: da antiguidade aos tempos atuais. São Paulo: Livraria da
Física, 2017.
Próxima aula
Relação entre as grandezas radiológicas, algumas em situações práticas;
Papel das instituições normalizadoras como a CNEN quanto ao controle da radiação e o uso de dosímetros.
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