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DISCIPLINA: PROTEÇÃO RADIOLÓGICA AULA 12 – REVISÃO 2 Profa. Danielle Filipov 2013 ORGANIZAÇÃO DA AULA • GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO • DETECTORES DE RADIAÇÃO IONIZANTE • RADIOPROTEÇÃO AO PROFISSIONAL • RADIOPROTEÇÃO AOS PACIENTES E PÚBLICO • GRANDEZAS FÍSICAS: • EXPOSIÇÃO (X): primeira grande grandeza relacionada à radiação, foi introduzida em 1928 no Segundo Congresso Internacional de Radiologia. – Ela é definida pela letra “X”, pois está relacionada somente para fótons (RX ou gama) interagindo com o ar. – É uma medida da capacidade de um fóton ionizar o ar, uma vez que ela verifica a quantidade de carga elétrica (de mesmo sinal) produzida em uma determinada massa de ar percorrida pela radiação. – Essa carga elétrica verificada é resultados das partículas carregadas emitidas pelos processo de interação dos fótons com a matéria (EC, EF, e PP). GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO – A definição de exposição é dada por: X = Q / m – Onde, Q é o valor absoluto da carga total de íons de mesmo sinal, produzidos no ar, quando todos os elétrons e pósitrons liberados ou criados por fótons, num elemento de volume de ar com massa m, forem freados no ar. – Pósitrons e elétrons liberados no volume de interesse podem sair dele e depositar energia fora do volume; mas, ainda assim devem ser contabilizados em Q. GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO – Na época em que foi estudada a exposição, a unidade aplicada era o Roentgen (R), mas no SI a unidade é C/kg (de ar), de modo que: 1 R = 2,58 x 10-4 C/kgar – Podemos, também, calcular a quantidade de íons formados em um volume de ar; basta usarmos a fórmula: N = carga de íons / carga do elétron – Onde, a carga do elétron é, sempre, igual a 1,6 x 10-19 C GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO – ATIVIDADE (A): referência a um elemento radioativo. – Se refere ao número de desintegrações (decaimentos radioativos) por unidade de tempo. A = N / t – Onde, N é a quantidade de desintegrações de um radionuclídeo. – A unidade de atividade, no SI, é o Becquerel (Bq), que equivale a 1 desintegração/segundo. – Mas, a unidade comumente utilizada é o Curie (Ci). – Relação entre as duas unidades: 1 Ci = 3,7 x 1010 Bq – RELAÇÃO ENTRE “A” E “X”: a exposição devida a raios gama emitidos por uma fonte radioativa de atividade conhecida, pode ser dada por: X = Γ . A . t / d2 – Onde, X é a exposição (em R), A é a atividade de um radionuclídeo (em Ci), t é o tempo de exposição (em h), d é a distância entre o radionuclídeo (em m) e o medidor (em m) e Γ é a constante de taxa de exposição, característico de cada radionuclídeo (em R.m2/h.Ci). GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO – DOSE ABSORVIDA (D): a grandeza física mais importante na radiobiologia, radiologia e proteção radiológica é a dose absorvida (D), a qual se relaciona com a energia da radiação absorvida. – Ela é definida como: D = Eab / m – Onde, Eab é a energia média depositada pela radiação em um volume elementar de massa m. – Ela foi introduzida em 1950 para ser usada, principalmente, em radioterapia para o tratamento de tumores. – Precisava-se saber a quantidade de energia a ser fornecida ao tumor para matar as células malignas. GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO – Originalmente, sua unidade era o rad, mas a unidade no SI é o J/kg, sendo que a relação entre elas é dada por: 1 J/kg = 100 rad – Essa grandeza, ao contrário da exposição: • Vale para qualquer meio. • Vale para qualquer tipo de radiação. • Vale para qualquer geometria de irradiação. – A partir de 1975, foi recomendada a substituição dessa unidade pelo gray (Gy), no sistema internacional (SI), onde: 1 Gy = 1 J/kg = 100 rad – Relação entre dose absorvida e exposição: D ar (mGy) = 8,764 . X (R) GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO – Podemos, também, determinar a dose absorvida em um meio material a partir da dose absorvida no ar. – Basta empregar um fator de conversão, chamado de fator “fm”: D meio = D ar x fm GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO Energia do Fóton f (água) f (músculo) f (gordura) f (osso) 10 keV ou 0,01 MeV 1,04 1,05 0,62 5,65 30 keV ou 0,03 MeV 1,01 1,05 0,62 6,96 50 keV ou 0,05 MeV 1,03 1,06 0,75 5,70 100 keV ou 0,1 MeV 1,10 1,09 1,05 1,97 200 keV ou 0,2 MeV 1,11 1,10 1,11 1,12 600 keV ou 0,6 MeV 1,11 1,10 1,11 1,03 1250 keV ou 1,25 MeV 1,11 1,10 1,11 1,03 – KERMA (K): é uma grandeza com a mesma unidade que a dose absorvida (Gy). Kerma significa Kinetic Energy Released per Unit of Mass (Energia Cinética Transferida a uma Certa Massa). – Onde, Etr é a energia transferida ao meio (soma das energias cinéticas de todas as partículas carregadas liberadas a partir das interações dos fótons com o meio – Compton, Fotoelétrico ou Produção de Pares). – Essas partículas carregadas, liberadas por uma dessas formas de interação, vão transferir energia ao meio através de colisões, ionizações ou excitações. – O kerma refere-se à energia que é transferida ao meio no ponto de interação (ou seja, quando o fóton incidir na matéria). – Muitas vezes, ele é confundido com dose absorvida, devido ao fato das duas grandezas terem a mesma unidade. – Mas, o kerma se refere à energia do fóton que foi transferida ao meio no momento da interação, enquanto que a dose se refere à energia que foi absorvida pelo meio, a partir da liberação de partículas carregadas. – O kerma é válido para fótons e para qualquer meio, e podemos relacioná-lo com a exposição da mesma forma que a dose absorvida: K ar (mGy) = 8,764 . X (R) GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO • GRANDEZAS DE PROTEÇÃO: – DOSE EQUIVALENTE NO TECIDO OU ÓRGÃO (Ht): ela é definida para qualquer tipo de radiação e o meio é o tecido ou o órgão em questão. – A unidade original de dose equivalente era o rem, mas no SI a unidade é o Sv ou J/kg, de modo que: 1 Sv = 1 J/kg = 100 rem – Ela é obtida a partir da dose absorvida média D no tecido ou órgão exposto a alguma forma de radiação. – É definida como: Ht = wr . D – Onde, wr é o fator de ponderação da radiação, listado na tabela a seguir. GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO – Os valores de wr são referentes a cada tipo de radiação e energia representando a efetividade biológica efetiva (RBE) da radiação em induzir efeitos estocásticos (câncer ou hereditários). – Essa grandeza é válida para limitar a exposição do cristalino, da pele, das mãos e dos pés, e também serve para o cálculo da dose efetiva. TIPOS DE RADIAÇÃO wr (ICRP-2007) Fótons de todas as energias 1 Elétrons de todas as energias 1 Prótons 2 Partículas Alfa 20 GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO – DOSE EFETIVA (E): serve para estabelecer limites de exposição do corpo todo à radiação, a fim de limitar a ocorrência de efeitos cancerígenos e hereditários. – É a soma das doses equivalentes nos tecidos ou órgãos (H) multiplicada pelo fator de ponderação de um tecido ou órgão wt, e a sua unidade, também, é o Sievert (Sv). – É definida como: E = Σ wt . Ht – Os fatores de ponderação wt de um tecido ou órgão estão listados na tabela a seguir e estão relacionados com a sensibilidade um dado tecido ou órgão à radiação, no que se refere à indução de câncer e efeitos hereditários. GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO TECIDO OU ÓRGÃO Wt (ICRP-103 DE 2007) Gônadas 0,08 Medula Óssea 0,12 Cólon 0,12 Pulmão 0,12 Estômago 0,12 Mama 0,12 Bexiga 0,04 Esôfago 0,04 Fígado 0,04 Tireoide 0,04 Superfície do Osso 0,01 Cérebro 0,01Glândulas Salivares 0,01 Pele 0,01 Restante (Suprarrenais, Intestinos G e D, rins, músculo, pâncreas, baço, timo e útero) 0,12 Soma Total 1,00 GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO • GRANDEZA OPERACIONAL: – EQUIVALENTE DE DOSE PESSOAL (Hp): é uma grandeza operacional para monitoração individual externa (radiação que incide num indivíduo de fora para dentro). – A grandeza Hp é obtida pelo produto da dose absorvida (em um determinado ponto), em uma certa profundidade, pelo fator de qualidade Q da radiação (Hp = Q . D). – O valor de Hp é obtido por meio do monitor individual que o indivíduo ocupacionalmente exposto (trabalhador) utiliza no local do corpo, geralmente o tórax. – Na rotina, a dose é acumulada durante um mês para, em seguida, haver o processamento do dosímetro. – O valor obtido deve fornecer uma estimativa conservadora da dose efetiva. GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO TIPOS DE RADIAÇÃO Q = wr (ICRP-2007) Fótons de todas as energias 1 Elétrons de todas as energias 1 Prótons 2 Partículas Alfa 20 • Exemplo 1: Uma fonte radioativa de Tc-99m realiza 74 x 108 desintegrações em 10 segundos. Como resultado dessas desintegrações, são emitidos fótons gama com uma energia próxima de 100 keV. Uma pessoa esteve exposta à essa fonte por 15 segundos, a uma distância de 95 cm. • A) Qual a exposição (em R) devido à essa fonte? • B) Qual o valor do kerma no ar (em mGy), devido à essa exposição? • C) Supondo que um paciente com um tumor, de tecido ósseo, foi irradiado com a exposição, qual a dose entregue ao tumor (em mGy)? • D) Qual a dose equivalente entregue à pele de um profissional exposto à essa fonte (nas mesmas condições mencionadas)? Considere a pele do profissional um tecido equivalente à água. Está dentro dos limites recomendados? • E) Caso um profissional tivesse os seguintes órgãos irradiados: tireoide, esôfago e glândulas salivares; qual seria a dose efetiva? Considere todos esses órgãos equivalentes à água. GRANDEZAS DE RADIOPROTEÇÃO • DETECTORES A GÁS • São basicamente constituídos de um capacitor preenchido com um gás isolante elétrico (ou uma mistura de gases). • O capacitor é constituído de dois eletrodos separados, entre os quais é aplicada uma diferença de potencial (tensão) pra fazer com que os pares elétron-íon, produzidos no gás pela passagem da radiação ionizante, sejam acelerados e coletados pelos eletrodos. • As paredes externas desses detectores podem ser seletivas para algum tipo de radiação. • Por exemplo: para detectar partículas alfa, é preciso que haja uma janela muito fina no detector, que permita a passagem dessa partícula. DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE • A escolha da tensão, aplicada entre os eletrodos, é muito importante: deve ser suficiente para coletar todas as cargas produzidas antes de haver recombinação, mas não tão alta a ponto de rompera rigidez dielétrica do gás (tornando-o condutor). • Na figura, a região I é a região que representa a aplicação de uma baixa tensão (ocorrendo recombinação) e a V mostra uma região onde há o rompimento da barreira dielétrica. • As regiões II, III e IV definem as regiões trabalhadas na Física Médica. DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE I II III IV V – CÂMARA DE IONIZAÇÃO: – Tipo de detector que funciona na faixa II, conhecida como região de ionização. – Nessa região, a tensão aplicada faz com que os eletrodos coletem todas as cargas produzidas. – A resposta depende do tipo de radiação: fótons são indiretamente ionizantes e partículas carregadas são diretamente ionizantes >> diferença na densidade de ionização. – Em radioterapia: volume sensível pequeno (0,6 cm3), com parede de baixo Z e preenchida com ar. – No radiodiagnóstico: volume sensível maior (alguns cm3). – Diferença no volume sensível: diferença na energia da radiação: radioterapia >> energia maior >> mais ionizações >> menor o volume sensível. – Que tipo de grandeza é dada como resposta? – Exposição DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE • CONTADOR GEIGER-MULLER • Opera na região IV do gráfico. • Há um filamento central (anodo), mantido a uma alta tensão positiva, em relação ao cátodo. • Selado com um gás específico no interior (argônio). • Quando a radiação incide nesse gás, por efeito fotoelétrico, ocorrem ionizações nos átomos do gás. • Pares elétron-íon são formados, e os elétrons (atraídos eletricamente pelo anodo) são acelerados em direção ao centro. DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE • Dado que os elétrons possuem uma massa muito inferior a dos íons, a velocidade que podem atingir ao serem acelerados pelo campo elétrico é também maior, atingindo rapidamente o ânodo. • Neste processo, os elétrons podem ganhar energia cinética suficiente para provocarem ionizações secundárias durante o seu trajeto até ao ânodo, e mais pares elétron-íon serão formados. • Será iniciada uma avalanche eletrônica em direção ao anodo. DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE • No entanto existe uma certa probabilidade dos íons positivos ganharem energia cinética suficiente para ionizar outros átomos deste gás. • Assim, elétrons podem ser ejetados e ocorre um outro processo de avalanche. • Para evitar que isto aconteça, ao gás é adicionado uma pequena quantidade de um segundo gás, chamado "gás de quenching“ (vapores orgânicos pesados ou gases halogênios). • A missão do "gás de quenching" é a de neutralizar os íons do gás primário no seu trajeto para o cátodo. DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE • DOSÍMETROS TERMOLUMINESCENTES • A termoluminescência é uma propriedade que alguns materiais têm de emitir luz visível quando são aquecidos, caso tenham sido irradiados. • A quantidade dessa luz é proporcional à dose absorvida pelo material termoluminescente, o que torna possível o seu uso como dosímetro. DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE • A termoluminescência é um processo composto por dois estágios. – No primeiro estágio, o material é exposto a uma fonte externa de energia (radiação ionizante), passando de um estado de equilíbrio termodinâmico para um estado metaestável (armazenamento da energia). – No segundo estágio, o material é aquecido e sofre uma relaxação termoestimulada (retorna ao equilíbrio, liberando energia >> luz visível). DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE • A termoluminescência é um fenômeno luminescente. • Na luminescência, quando se fornece energia a um material, uma parte desta pode ser absorvida ou reemitida em forma de luminescência. Esta energia emitida em forma de luz é a luminescência. • Dependendo do tempo entre a excitação e a emissão de luz, o fenômeno é classificado como fluorescência ou fosforescência. – Quando a emissão é quase simultânea com a excitação, a luminescência é denominada fluorescência. – A luminescência é denominada fosforescência quando é necessária a passagem por um estado de energia intermediária (estado metaestável) e depende da temperatura. DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE • Há vários materiais empregados como dosímetros termoluminescentes: fluoreto de lítio, com várias impurezas (LiF:Mg,Ti ; LiF:Mg,Cu,P), o fluoreto de cálcio e o sulfato de cálcio com impureza de disprósio. • Essas impurezas estão relacionadas aos níveis de energia que correspondem aos estados excitados de longa meia-vida. DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE • Nos cristais luminescentes, há a banda de valência, repleta de elétrons, e a de condução, vazia (onde há as impurezas, formando armadilhas de elétrons). • Entreelas, há uma faixa constituída de estados energéticos não permitidos a elétrons e por isso denominada banda proibida. • A radiação ionizante faz com que os elétrons da banda de valência passem para a banda de condução, onde estão livres para se movimentar e acabar caindo em uma das armadilhas. • Quando o material é posteriormente aquecido, os elétrons que estão nas “armadilhas” adquirem energia térmica suficiente para escapar e retornar à banda de valência. • Como resultado dessa “arrumação”, há emissão de luz. DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE • Curva de Emissão Termoluminescente • A principal característica identificadora de um material termoluminescente é a sua curva de emissão. • A curva característica da emissão termoluminescente representa a intensidade da luz emitida pelo material durante o aquecimento do mesmo, portanto é uma curva em função da temperatura. • A figura mostra a curva característica do LiF:Mg,Ti irradiado à temperatura ambiente e seu comportamento durante o procedimento de leitura. • Esta curva apresenta vários picos de emissão, cada qual associado a uma determinada armadilha presente no material. • Ou seja, cada pico desta curva corresponde à desexcitação de um estado excitado no material termoluminescente. DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE • A área sob a curva de emissão correspondente aos picos 4 e 5, é a considerada, normalmente, como a resposta do dosímetro. • A área sob a curva de emissão ou a altura de um dos picos da curva pode ser relacionada diretamente com a dose absorvida. DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE • Como a curva de emissão é formada? • O dosímetro é colocado em um sistema que será aquecido. • Desse aquecimento, os fótons de luz serão emitidos pelo dosímetro. • Esses fótons serão coletados por um tubo fotomultiplicador. DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE • Dentro dos tubos fotomultiplicadores, estão materiais metálicos chamados de dinodos (em torno de 10 no tubo fotomultiplicador). • Os dinodos são eletrodos com tensão positiva atraindo os fotoelétrons emitidos pelo fotocátodo. • Os elétrons, com alta velocidade (devido à tensão aplicada entre o fotocátodo e o dinodo), provenientes do fotocátodo, atingem o 1º dinodo e ejetam de 2 a 3 elétrons. • Em seguida, esses elétrons são atraídos pela tensão aplicada entre o 1º e o 2º dinodo. • Ao chegar no 2º dinodo, ocorre a ejeção de mais elétrons secundários que são atraídos pelo 3º dinodo e o processo se repete. • APLICAÇÃO DOS DETECTORES NA PRÁTICA – UTILIZAÇÃO DA CÂMARA DE IONIZAÇÃO: DOSIMETRIA ATRAVÉS DA DETERMINAÇÃO DO RENDIMENTO DE UM APARELHO DE RAIOS X – O que é o rendimento de um aparelho de raios X? – É a dose (em Gy), a 100 cm do foco do tubo de raios X, dividida pelo mAs: Gy/mAs. – Como calcular o rendimento? DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE • Exemplo 2: Foi determinado o rendimento (em mGy/mAs) de um aparelho de RX. Para isso, realizaram-se 4 exposições, aplicando-se 60, 70, 80 e 90 kV e 20 mAs em todas elas. Plotou-se um gráfico do Rendimento, em mGy, a 1 m, em função da tensão, o qual gerou a seguinte equação: R (mGy/mAs) = 6 x 10-5 x (kV)2,456. • Se um exame de tórax foi feito aplicando-se 105 kV e 15 mAs, em um paciente a 120 cm do foco, qual a dose de entrada na pele do paciente? DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE – UTILIZAÇÃO DE CÂMARAS DE IONIZAÇÃO PARA A MEDIDA DA CSR (CAMADA SEMIRREDUTORA) – CSR é o valor da espessura de um material capaz de atenuar, pela metade, fótons de RX ou gama, provenientes de uma determinada fonte. – Forma de se obter o valor de CSR: através de uma câmara de ionização e da equação: 𝐼 = 𝐼0𝑒 −μ𝑥 – Onde: – Io = intensidade do feixe ou exposição inicial. – I = intensidade do feixe ou exposição após a colocação de algum material atenuador. – μ = coeficiente de atenuação linear do material atenuador. Unidade de µ = cm-1. – x = espessura desse material. DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE • Entretanto, para o cálculo da CSR, devemos achar a espessura do material atenuador (x) que atenue metade da intensidade inicial (Io). • Ou seja, I = Io / 2. • Desse modo: 𝟎, 𝟔𝟗𝟑 𝝁 = 𝒙 • Como saber o valor de μ? É um valor tabelado pra cada material e para cada energia: DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE Energia do Fóton μá𝒈𝒖𝒂 (cm-1) μ𝒂𝒓 (cm -1) μ𝒄𝒐𝒏𝒄𝒓𝒆𝒕𝒐 (cm-1) μ𝒂𝒍𝒖𝒎í𝒏𝒊𝒐 (cm-1) μ𝒄𝒉𝒖𝒎𝒃𝒐 (cm-1) 100 keV 0,170 0,00019 0,412 0,459 62,98 500 keV 0,097 0,00011 0,211 0,228 1,83 1000 keV 0,071 0,000077 0,154 0,166 0,81 Radionuclídeo Energia do Fóton Material µ (cm-1) Co-60 1,25 MeV Pb Al 0,66 0,15 Cs-137 0,66 MeV Pb Al 1,23 0,20 • Exemplo 3: Aplicando-se a espessura de 1,25 cm de um material, a exposição verificada pela câmara de ionização era de 30 mR. Ao se aumentar a espessura, desse material, para 1,75 cm, a exposição verificada foi de 27,15 mR. Se a câmara foi irradiada com uma fonte de Cs-137, qual o material empregado? Qual a CSR desse material, para essa fonte? DETECTORES DA RADIAÇÃO IONIZANTE • REQUISITOS BÁSICOS DE PROTEÇÃO RADIOLÓGICA • JUSTIFICAÇÃO • A prática deve produzir benefícios, para os indivíduos expostos ou para a sociedade, suficientes para compensar o detrimento correspondente, tendo-se em conta fatores sociais e econômicos ou outros. • As exposições médicas de pacientes devem ser justificadas, ponderando-se os benefícios diagnósticos ou terapêuticos que elas venham a produzir em relação ao detrimento correspondente, levando-se em conta os riscos e benefícios de técnicas alternativas disponíveis, que não envolvam exposição. RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL • LIMITAÇÃO DE DOSE INDIVIDUAL • A exposição dos indivíduos ocupacionalmente expostos (IOEs – trabalhadores) deve ser restringida de tal modo que nem a dose efetiva nem a dose equivalente nos órgãos ou tecidos, excedam o limite de dose especificado na tabela a seguir, salvo em circunstâncias especiais, autorizadas pela CNEN. • Esses limites de dose não se aplicam às exposições médicas (exposições aos pacientes). RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL • [a] O termo dose anual deve ser considerado como dose no ano calendário, isto é, no período decorrente de janeiro a dezembro de cada ano. • [b] Média aritmética em 5 anos consecutivos, desde que não exceda 50 mSv em qualquer ano. • [c] Em circunstâncias especiais, a CNEN poderá autorizar um valor de dose efetiva de até 5 mSv em um ano, desde que a dose efetiva média em um período de 5 anos consecutivos, não exceda a 1 mSv por ano. • [d] Valor médio em 1 cm2 de área, na região mais irradiada. • Os limites de dose estabelecidos não se aplicam a exposições médicas de acompanhantes e voluntários que eventualmente assistem pacientes. As doses devem ser restritas de forma que algum desses acompanhantes ou voluntários não receba mais de 5 mSv durante o período de exame diagnóstico ou tratamento do paciente. • A dose para crianças em visita a pacientes em que foram administrados materiais radioativos deve ser restrita de forma que ela não exceda a 1 mSv. • OTIMIZAÇÃO • Em relação às exposições causadas por uma determinada fonte associada a uma prática, salvo no caso das exposições médicas, a proteção radiológica deve ser otimizada de forma que a magnitude das doses individuais, o número de pessoas expostas e a probabilidade de ocorrência de exposições mantenham-se tão baixas quanto possa ser razoavelmente exeqüível, tendo em contaos fatores econômicos e sociais. RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL • O princípio da otimização corresponde ao ALARA (As Low As Reasonably Achievable – tão baixo quanto razoavelmente exequível) >> Objetivo de minimizar as doses a pacientes e trabalhadores. • A filosofia atual de segurança da radiação é baseada no pressuposto conservador de que a dose de radiação e seus efeitos biológicos sobre os tecidos vivos são modelados por uma relação conhecida como “hipótese linear”. Assim, cada dose de radiação de qualquer magnitude pode produzir algum nível de efeito prejudicial que pode se manifestar como um risco aumentado de mutações genéticas e câncer. • Os três princípios fundamentais para auxiliar na manutenção de doses ALARA são: – Tempo – minimizando o tempo de exposição direta, reduz-se a dose de radiação; – Distância – dobrando a distância entre o corpo e a fonte de radiação, a exposição à radiação será dividida por um fator quatro; – Blindagem – utilização de chumbo para raios X e raios gama são uma forma eficaz de reduzir a exposição à radiação. RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL • CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS • Para fins de gerenciamento da proteção radiológica, os titulares devem classificar as áreas de trabalho com radiação ou material radioativo em áreas controladas, áreas supervisionadas ou áreas livres, conforme apropriado. • Uma área deve ser classificada como área controlada quando for necessária a adoção de medidas específicas de proteção e segurança para garantir que as exposições ocupacionais normais estejam em conformidade com os requisitos de otimização e limitação de dose, bem como prevenir ou reduzir a magnitude das exposições potenciais. • Exemplo: sala de exames de uma clínica. RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL • Uma área deve ser classificada como área supervisionada quando, embora não requeira a adoção de medidas específicas de proteção e segurança, devem ser feitas reavaliações regulares das condições de exposições ocupacionais, com o objetivo de determinar se a classificação continua adequada. • As áreas controladas devem estar sinalizadas com o símbolo internacional de radiação ionizante, acompanhando um texto descrevendo o tipo de material, equipamento ou uso relacionado à radiação ionizante. • As áreas supervisionadas devem ser indicadas como tal, em seus acessos. • Exemplo: sala de comando para os exames. RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL • Deve ser classificada como área livre qualquer área da instalação que não seja classificada como área controlada ou área supervisionada. • Em condições normais de operação, a dose para indivíduos nas áreas livres não deve ultrapassar o limite previsto para indivíduos do público, isto é, 1 mSv/ano. • O titular e eventuais empregadores são responsáveis pelo controle dessas áreas, de modo a garantir sua classificação como área livre. • Para tal, deve ser estabelecido um programa de monitoração adequado, abrangendo todas as possíveis vias de exposição. • Exemplo: corredor da clínica até o local do exame. RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL • SISTEMA DE MONITORAÇÃO INDIVIDUAL: • Devem ser observados os seguintes pontos, acerca da monitoração individual: – O dosímetro (monitor) deve ser usado única e exclusivamente na instituição onde o funcionário trabalha. Ele não pode usá-lo em outro serviço, nem levá-lo para outro local. – O usuário deve pegar o dosímetro no início de suas atividades e guardá- lo no final do expediente. – No local de trabalho, os dosímetros devem ser guardados em local específico (juntos ao dosímetro padrão – não exposto), distante do calor, da baixa umidade e afastados das fontes de radiações ionizantes. – O dosímetro deverá ser portado na parte superior do tórax, com a identificação para frente, sem que haja quaisquer objetos à frente dele. – Se o usuário estiver usando um avental de Pb, o dosímetro deve estar por fora do avental e portado da mesma forma. RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL • A monitoração é feita mensalmente. Decorrido o período de uso, a instituição receberá uma nova remessa de dosímetros; então, os dosímetros do período anterior serão substituídos e enviados ao laboratório para a leitura e emissão do relatório de doses individuais. • Os relatórios devem ser avaliados pelo supervisor de proteção radiológica e os trabalhadores serão informados da sua dose no período. • Muitas vezes, os valores medidos na monitoração individual são tão pequenos que não são de interesse. • Para isso, define-se um valor chamado de nível de registro: acima desse nível, os valores são registrados; abaixo, são considerados como zero. • Dependendo do valor, algumas providências podem ser tomadas: RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL Níveis de referência de dose aplicados na monitoração individual Nível de Referência Característica Valor (mSv/mês) Nível de Registro Valor acima do qual os valores serão registrados e abaixo do qual as medidas serão consideradas iguais a zero 0,2 Níveis de Investigação Quando se excede esse valor, deve-se investigar e os resultados serão guardados na instituição Quando se excede esse valor, deve-se investigar e elaborar um relatório de providências 1,5 6,0 Investigação Especial Quando se excede esse valor, deve-se providenciar uma investigação especial e, havendo confirmação da exposição do usuário, este deve ser submetido a uma avaliação de dosimetria citogenética 100 • IMPLEMENTAÇÃO DA PROTEÇÃO DE PROFISSIONAIS • Um nível adequado de proteção é alcançado quando a infraestrutura física e a sua operação são adequadamente planejadas e instaladas. – Equipamentos e acessórios aceitos formalmente de acordo com as legislações. – Conhecimento da rotina de trabalho pelos profissionais e manutenção preventiva e corretiva nos mesmos. – Planejamento da sala de exames: tipos de procedimentos e sua quantidade, disposição dos equipamentos de RX e acessórios na sala. – Utilização de uma sala que tenha dimensões adequadas: equipamentos, acessórios e mobiliários devem ser compatíveis. Além disso, a sala deve possibilitar o fluxo de profissionais e permitir o acesso fácil de macas e cadeiras de roda à mesa. RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL – Utilização da distância como meio de proteção: se as dimensões da sala permitirem uma distância maior que 1,5 m entre as bordas da mesa de exame e as barreiras mais próximas, a necessidade de blindagem sobre as paredes será menor. – Planejamento de todas as tarefas de um procedimento complexo que exijam a presença de um profissional dentro da sala: nesse sentido, os materiais e acessórios devem estar em quantidade adequada e na sequência certa de utilização. – Conhecimento da carga de trabalho: esta carga representa a soma do mAs de todos os exames realizados por semana. Esse valor é usado para o cálculo de blindagens de uma instalação (quanto maior a carga de trabalho, maior a necessidade de proteção). – Entretanto, a carga de trabalho pode aumentar ou diminuir depois que a sala entra em funcionamento; por isso, as blindagens devem ser verificadas periodicamente para sua adequação. RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL – Conhecimento das especificações dos aparelhos de RX utilizados: são as necessidades clínicas que definem as características do aparelho de raios X. – Por exemplo, se for prevista uma grande quantidade de exames de tórax, o aparelho deve ser capaz de operar com alto kV e pequeno mAs e supor de um suporte vertical para os chassis. Do mesmo jeito que um mamógrafo opera, necessariamente, a baixo kV e alto mAs.– Manutenção dos receptores de imagem em boas condições: no caso dos écrans, os materiais se desgastam com o tempo e devem ser trocados periodicamente. – Chassis com écrans desgastados, misturados com outros de écrans novos, sem a devida identificação, podem acarretar retomadas devidas a diferenças nas respostas e devem ser evitados RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL – Utilização de vestimentas plumbíferas de proteção: aventais, luvas, óculos e outras blindagens de contato utilizadas para a proteção dos pacientes, de acompanhantes ou de profissionais durante às exposições. – Em todas as salas devem estar disponíveis vestimentas em quantidade e em condições adequadas. Em geral, a camada protetora é feita de borracha plumbífera e a camada externa é de revestimento sintético. – Quanto à proteção, são fabricados aventais com equivalência de 0,25 ou 0,5 mm de chumbo, enquanto os aventais fabricados no exterior são de 0,35 mm, em vez de 0,25 mm. – A maneira como são guardados influi diretamente na sua durabilidade. O ideal é que sejam mantidas em um suporte apropriado, do tipo toalheiro. – O critério é para que a camada protetora seja íntegra, não apresentando quebras ou fissuras. RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL – Em uma sala de exames gerais, devem estar disponíveis, pelo menos, um avental e um protetor de tireoide; já nos locais em que há ênfase em exames pediátricos, deve haver, pelo menos, duas unidades de cada e, pelo menos, um par de luvas. – Se, por motivo justificável, for necessário ficar fora da cabine de comando ou do biombo, o profissional deve usar avental plumbífero e protetor de tireoide. – Quando for necessário conter ou amparar o paciente durante o exame, esta tarefa deve ser confiada, preferencialmente, ao parente ou responsável que o acompanha, o qual deverá usar avental, protetor de tireoide e luvas (casos as mãos estejam próximas ao feixe primário). RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL –Comportamento pessoal de cada profissional com relação aos cuidados com a proteção: a educação contínua tem a função de trazer novas informações e enfatizar como as tarefas, mesmo as mais cotidianas devem ser realizadas. RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL • ROTINA OPERACIONAL DE PROTEÇÃO RADIOLÓGICA 1. Usar o dosímetro do início ao fim das atividades diárias; 2. O dosímetro deve ser fixado no jaleco, de modo que não haja qualquer objeto à frente do dosímetro; 3. Quando se usa um avental plumbífero, o dosímetro deve estar sobre o avental; 4. Durante a ausência do usuário, o dosímetro deve ser mantido junto ao dosímetro padrão, no local designado; 5. Em caso de exposição acidental pessoal ou do dosímetro, o supervisor deve ser comunicado imediatamente; RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL 6. Todos os profissionais devem manter-se dentro da cabine de comando ou protegidos por biombo plumbífero, durante a realização de exames e observar o paciente durante o procedimento; 7. As portas de acesso à sala de raios X devem permanecer fechadas durante as exposições; 8. Durante a realização de procedimentos, só poderão permanecer na sala o paciente, o técnico/tecnólogo e o médico. Excepcionalmente, pode ser requerida a presença de outra pessoa, para conter o paciente, e essa pessoa deve estar devidamente protegida com vestimentas plumbíferas; RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL 9. Identificar o paciente, se possível pedindo que ele fale seu nome completo; 10. Ler atentamente a prescrição do exame; em caso de dúvidas ou incorreções, consultar o solicitante; 11. Efetuar o preparo e o posicionamento do paciente, objetivando sempre evitar exposições desnecessárias. RADIOPROTEÇÃO DO PROFISSIONAL • CONTROLE DE QUALIDADE • Os aparelhos de raios X são complexos e pode haver falhas durante a realização de um exame, devido a falhas no funcionamento do aparelho. • Assim, é importante conhecer os parâmetros físicos dos equipamentos, para que se faça o controle das exposições aos pacientes. • Os serviços devem possuir uma manutenção preventiva (programa de controle de qualidade) e corretiva aos equipamentos de RX e processadoras. RADIOPROTEÇÃO DO PÚBLICO E DO PACIENTE • De acordo com a complexidade e necessidade de cada serviço, o programa de controle de qualidade pode variar de uma instituição para outra. • Por exemplo: instituições com um equipamento de RX e uma processadora >> necessidades mínimas >> atendidas por um profissional de radiologia encarregado ou um especialista externo. Serviços com vários equipamentos >> programa formal de controle de qualidade com um profissional especializado em física do radiodiagnóstico. • O profissional que realiza o controle dos equipamentos não deve contornar um problema encontrado (alterando o procedimento de trabalho), mas resolvê-lo. RADIOPROTEÇÃO DO PÚBLICO E DO PACIENTE • Para ilustrar a utilizada das informações geradas pelo controle de qualidade, será discutido o teste da exatidão do colimador. • O colimador deve estar bem instalado e funcionando corretamente, de forma que os campos luminoso e de radiação sejam coincidentes. • Sua exatidão deve ser comprovada periodicamente, verificando- se a coincidência entre o feixe de raios X e o campo luminoso gerado pelo colimador. • Para efetuar o teste, um objeto é colocado sobre um chassi carregado (o qual está a 1 m do foco do aparelho). • Ajusta-se o campo luminoso sobre as marcações no objeto e efetua-se um disparo. Em seguida, abre-se o colimador e faz-se outro disparo. RADIOPROTEÇÃO DO PÚBLICO E DO PACIENTE • A imagem mostrada anteriormente indica um desvio; o campo de radiação está deslocado para baixo e para a direita e uma ação corretiva é necessária. • Consequência desse desajuste: em um exame real, uma região anatômica, presente no lado do desvio negativo, pode não aparecer na imagem. • Caso esse desajuste não seja corrigido, o operador pode utilizar um campo maior, para compensar esse erro, aumentando a área irradiada do paciente. RADIOPROTEÇÃO DO PÚBLICO E DO PACIENTE • OTIMIZAÇÃO DAS EXPOSIÇÕES MÉDICAS • Existem diversas ações que minimizam os riscos sem comprometer a informação diagnóstica. • Entre elas está a justificação do exame antes do encaminhamento ao serviço de radiologia. • A solicitação deve ser clara e perfeitamente compreendida por quem o realizará. Assim, evita-se que seja realizado um exame improdutivo, que, unicamente, servirá para expor o paciente. • As repetições de exames feitos, recentemente, em outras clínicas e hospitais devem ser evitadas. • Os exames devem ser registrados na documentação do paciente para que seja entregue à outra unidade. RADIOPROTEÇÃO DO PÚBLICO E DO PACIENTE • Para que a exposição do paciente seja consistente com uma imagem de qualidade aceitável, a combinação dos seguintes parâmetros deve ser controlada pelo operador: – Colimação: não deve ultrapassar a área a ser examinada ou não deve ultrapassar o limite do receptor de imagem. Melhora na qualidade da imagem e reduz a dose ao paciente pela redução da radiação espalhada. – Ajuste na tensão (kVp): o espectro de RX contém uma grande quantidade de radiação de baixa energia (que apenas aumenta a dose ao paciente). Aumento do kV e redução do mAs. – Filtração: fótons de baixa energia devem ser eliminados (reduzem a dose ao paciente e melhoram a qualidade da imagem). RADIOPROTEÇÃO DO PÚBLICO E DO PACIENTE – Uso ou não da grade antidifusora: uso de grade ao se estudar grandes espessuras (atenuação da radiação espalhada pelo paciente). – Combinação Filme e Écran: écrans e filmes de mesma marca e modelo. – Fatoresde processamento da imagem (procedimento de revelação): manutenção da processadora ajuda a evitar exposições desnecessárias. – Proteção a outras regiões do paciente através de aventais de Pb, protetores de tireoide ou gonadais. – Repetição de exames: deve-se manter o nível de repetição de exames aceitável. RADIOPROTEÇÃO DO PÚBLICO E DO PACIENTE • Otimização das Exposições em Fluoroscopia • A fluoroscopia é um dos métodos diagnósticos e terapêuticos que fornecem doses médias e altas aos profissionais e aos pacientes (dependendo do procedimento – exame ou cirurgia). • Para fins de orientação, estão listados abaixo alguns cuidados de proteção radiológica de quando se trabalha com fluoroscopia: – Somente realizar um disparo quando houver estrita necessidade e certeza de que a informação desejada será obtida; – Antes de realizar o disparo, as pessoas presentes devem ser avisadas e devem retirar-se da sala ou posicionar-se o mais afastado possível do equipamento; – O pessoal presente na sala, necessariamente, deve fazer uso de vestimentas de proteção (avental e protetor de tireoide); RADIOPROTEÇÃO DO PÚBLICO E DO PACIENTE – Usar, sempre que possível, o tubo de raios X sob a mesa; – Manter, sempre que possível, o intensificador de imagem o mais próximo do paciente; – Colimar a região de interesse; – Realizar o disparo com o tempo mínimo necessário; – Quando realizar uma radiografia, afastar-se ao máximo da mesa. RADIOPROTEÇÃO DO PÚBLICO E DO PACIENTE • EXPOSIÇÃO DO PÚBLICO EM RADIODIAGNÓSTICO • A exposição não esperada do público fora da sala de exames é evitada através do planejamento adequado da sala e do uso de barreiras de proteção. • É importante adotar procedimentos de segurança a serem observados, tais como só realizar exames com a porta da sala de exames fechada e não permitir a aglomeração de pessoas na sala. • O acesso de pessoas do público às salas de exames deve ser muito restrito. Esse acesso deve ser limitado aos profissionais envolvidos na realização dos exames e a acompanhantes dos pacientes. RADIOPROTEÇÃO DO PÚBLICO E DO PACIENTE • EXPOSIÇÃO DE VOLUNTÁRIOS E DE ACOMPANHANTES EM RADIODIAGNÓSTICO RADIOPROTEÇÃO DO PÚBLICO E DO PACIENTE • Para que haja o uso de voluntários em pesquisas médicas, os mesmos devem ter a opção de participar ou não e o trabalho deve ser submetido a um comitê de ética da instituição onde será realizada a pesquisa. • Amigos e parentes que ajudem na contenção e conforto do paciente também são voluntários, mas há um benefício aos pacientes. Assim, as exposições desses voluntários são definidas como exposições médicas.
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