Biologia

Aplicações da Radiação na Medicina

            Na Medicina, as aplicações da radiação são feitas em um campo genericamente denominado Radiologia, que por sua vez compreende a radioterapia, a radiologia diagnostica e a Medicina nuclear.

Radioterapia

            A radioterapia utiliza radiação no tratamento de tumores, principalmente os malignos, e baseia-se na destruição de tumor pela absorção de energia da radiação. O princípio básico utilizado maximiza o dano no tumor e minimiza o dano em tecidos vizinhos normais, o que se consegue irradiando o tumor de várias direções. Quanto mais profundo o tumor, mais energética deve ser a radiação a ser utilizada.

            Tubos de raios X convencionais podem ser utilizados no tratamento do câncer de pele. A chamada bomba de cobalto nada mais é que uma fonte radioativa de cobalto-60, utilizada para tratar câncer de órgãos mais profundos. As fontes de césio-137, do tipo que causou o acidente de Goiânia, já foram bastante utilizadas na radioterapia, mas estão sendo desativadas pois a energia da radiação gama emitia pelo césio-137 é relativamente baixa.

            A nova geração de aparelhos de radioterapia são os aceleradores lineares. Eles aceleram elétrons até uma energia de 22 MeV, que, ao incidirem em um alvo, produzem raios X com energia bem mais alta que os raios gama do césio-137 e mesmo do cobalto-60 e são, hoje em dia, bastante utilizados na terapia de tumores de órgãos mais profundos como o pulmão, a bexiga, o útero etc.

            Na radioterapia, a dose total absorvida pelo tumor varia de 7 a 70 Gy, dependendo do tipo do tumor. Graças à radioterapia, muitas pessoas com câncer são curadas hoje em dia, ou se não, têm a qualidade de vida melhorada durante o tempo que lhes resta de vida.

Branquiterapia

       Trata-se de radioterapia localizada para tipos específicos de tumores e em locais específicos do corpo humano. Para isso são utilizadas fontes radioativas emissoras de radiação gama de baixa e média energia, encapsuladas em aço inox ou em platina, com atividade da ordem das dezenas de Curies. A principal vantagem é devido à proximidade da fonte radioativa afeta mais precisamente as células cancerígenas e danifica menos os tecidos e órgãos próximos.

Radiologia diagnostica

            A radiologia diagnostica consiste na utilização de um feixe de raios X para a obtenção de imagens do interior do corpo em uma chapa fotográfica, ou em uma tela fluoroscópica, ou ainda em uma tela de TV. O médico, ao examinar uma chapa, pode verificar as estruturas anatômicas do paciente e descobrir a existência de qualquer anormalidade. Essas imagens podem ser tanto estáticas quanto dinâmicas, vistas na TV em exames, por exemplo, de cateterismo para verificar o funcionamento cardíaco.

            Em uma radiografia convencional, as imagens de todos os órgãos sã o superpostas e projetadas no plano do filme. As estruturas normais podem mascarar ou interferir na imagem de tumores ou regiões anormais. Além disso, enquanto a distinção entre o ar, o tecido mole e o osso pode ser feita facilmente em uma chapa fotográfica, o mesmo não ocorre entre os tecidos normais e anormais que apresentam uma pequena diferença na absorção de raios X. para visualizar alguns órgãos do corpo é necessário injetar ou inserir o que se chama contraste, que pode absorver mais ou menos raios X, e é usado como contraste em pneumoencefalograma e pneumopelvigrafia. Compostos de iodo são injetados no fluxo sangüíneo para se obterem imagens de artérias e compostos de bário são tomados para radiografar o trato gastrintestinal, esôfago e estômago. Logicamente esses contrastes não são e não se tornam radioativos.

            A tomografia computadorizada causou uma grande revolução na área de radiologia diagnostica desde a descoberta dos raios X. Ela foi desenvolvida comercialmente a partir de 1972 pela firma inglesa EMI e faz a reconstrução tridimensional da imagem por computação, possibilitando a visualização de uma fatia do corpo, sem a superposição de órgãos. É como se agente fizesse, por exemplo, um corte transversal em uma parte do corpo em pé e o visse de cima. Esse sistema produz imagens com detalhes que não são visualizados em uma chapa convencional de raios X. Detetores de estado sólido substituem as chapas fotográficas em tomógrafos, mas a radiação utilizada ainda é a X.

Medicina Nuclear

            A Medicina nuclear usa radionuclídeos e técnicas da Física nuclear na diagnose, tratamento e estudo de doenças. A principal diferença entre o uso de raios X e o de radionuclídeos na diagnose está no tipo de informação obtida. No primeiro caso, a informação está mais relacionada com a anatomia e no segundo caso com o metabolismo e a fisiologia. Para o mapeamento da tireóide, por exemplo, os radionuclídeos mais usados são o iodo-131 e o iodo-123 na forma de iodeto de sódio. Os mapas podem fornecer informações sobre o funcionamento da tireóide, seja ela hiper, normal ou hipofuncionante, além de detectar tumores.

            Com o desenvolvimento de aceleradores nucleares como o ciclotron, e de reatores nucleares, radionuclídeos artificiais têm sido produzidos e um grande número deles é usado na marcação de compostos para estudos biológicos, bioquímicos e médicos. Muitos produtos do ciclotron possuem meia-vida física curta e são de grande interesse biológico, pois acarretam uma dose baixa no paciente. Entretanto, a possibilidade de utilizar radionuclídeos de meia-vida requer a instalação do ciclotron dentro das dependências do próprio hospital.

            É o caso do oxigênio-15, nitrogênio-13, carbono-11 e flúor-18, com meias-vidas físicas respectivas de aproximadamente 2, 10, 20 e 110 min. Os radionuclídeos que emitam pósitron são utilizados também na obtenção de imagens com a técnica da tomografia por emissão de pósitron (PET). Para o estudo do metabolismo da glucose, por exemplo, incorpora-se o flúor-18 essa molécula. Mapeamentos das áreas cerebrais são feitos com essa substância que se concentra na região de maior atividade cerebral. Dessa forma é até possível delimitar regiões cerebrais para cada idioma conhecido pelo paciente e até a zona de ideogramas das línguas japonesa e chinesa.

            A dose de radiação devida a um exame de Medicina nuclear, geralmente, não é uniforme no corpo todo, uma vez que os radionuclídeos possuem tendência de se concentrar em certos órgãos. E é quase impossível medir a dose em cada órgão de uma pessoa.

Uma outra aplicação da Medicina nuclear é na terapia de certos tipos de tumores que usa, justamente, a propriedade que certos tipos de tumores possuem de se acumular em determinados tecidos. É o caso do uso de iodo-131 na terapia de tumores malignos da tireóide. Após a eliminação do tumor cirurgicamente, faz-se o mapeamento de todo o corpo para verifica a existência de metástases, que são células tumorais espalhadas pelo corpo. Em caso positivo, é administrado o iodo-131, com atividade bem maior que a usada para mapeamento, agora para fins terapêuticos.

            A principal diferença entre a radioterapia e a terapia na Medicina nuclear refere-se ao tipo de fontes radioativas usadas. No primeiro caso, usam-se fontes seladas nas quais o material radioativo não entra em contato direto com o paciente ou com as pessoas que as manuseiam. No segundo, materiais radioativos não selados são ingeridos ou injetados a fim de ser incorporados às regiões do corpo a serem tratadas.

Radioisótopos

Existem terapias medicamentosas que contêm radiosiótopos que são administrados ao paciente por meio de ingestão ou injeção, com a garantia da sua deposição preferencial em determinado órgão ou tecido do corpo humano. Por exemplo, isótopos de iodo para o tratamento do cancro na tiróide.

Efeitos biológicos da radiação

            A atividade de uma substância radioativa é determinada pelo número de transformações que ela sofre por unidade de tempo. A unidade internacional estabelecida para medir essa grandeza, denominada curie (Ci), se define como a quantidade de substância radioativa que produz o mesmo número de desintegrações que um grama de rádio e equivale a 3,7 x 1010 desintegrações por segundo.

            A radiação gama, de efeitos extremamente nocivos para a vida, se mede em röntgen (R), como os raios X. Essa unidade é definida como a quantidade de radiação capaz de produzir um determinado número de íons (átomos com carga elétrica) numa certa quantidade de ar, sob condições fixas de temperatura e pressão. O rad é a unidade de medida de exposição local à radiação e equivale a cem ergs por grama.

            O efeito biológico causado pela irradiação prolongada do corpo humano se avalia segundo o fator de qualidade da radiação (Q), que estabelece quantas vezes o efeito biológico causado por um dado tipo de radiação excede aquele provocado pela radiação gama de mesma dose. A dose equivalente (DEQ), cuja unidade é o rem, se define como a quantidade de radiação que causa o mesmo efeito biológico que uma dose de um rad de raios X ou radiação gama.

Efeito biológico da radiação em uma pessoa.

RADIOGRAFIA

O que é?

Exame que registra a imagem de ossos, órgãos ou formações internas do corpo utilizando raios X.

Para que serve?

De baixo custo e disponível na grande maioria dos serviços de saúde do país, o Raio X serve para avaliar as condições de órgãos e estruturas internas como o pulmão e a coluna, para pesquisar fraturas e para acompanhar a evolução de tumores e doenças ósseas, entre outros.

Como é feito?

O paciente e a máquina que irá fazer o exame são posicionados de acordo com o local do corpo a ser examinado. O técnico que realiza o procedimento dá orientações ao paciente sobre o que fazer antes, durante e depois do registro da imagem.Por vezes é necessário respirar fundo, prender a respiração ou manter uma determinada posição por alguns segundos, para o melhor registro da imagem. Os raios emitidos pela máquina não machucam. Ele passam através do corpo e “marcam” uma placa sensível, gerando a imagem do local desejado.

Preparo?

Dependendo do local do exame é necessário tirar a roupa e acessórios (brincos, piercings, relógio, colar, etc.) que possam bloquear a passagem dos raios X e interferir na precisão do exame. Grávidas devem informar seu estado para receber a proteção adequada ao feto durante o exame.

Valores de referência?

O resultado da radiografia é dado sob a forma de laudo, emitido pelo médico radiologista, que descreverá as alterações encontradas. O filme da radiografia também deve ser fornecido ao paciente.

TOMOGRAFIA

O que é?

Exame de imagem que utiliza raios X para captar imagens detalhadas de ossos, órgãos e outras estruturas do corpo com uma máquina que faz radiografias transversais, como se fossem fatias do corpo. Uma vez registradas, essas imagens são processadas por um computador para formar uma série de imagens detalhadas do que se quer analisar.

Para que serve?

A tomografia computadorizada fornece imagens mais precisas do que as do Raio X, detectando alterações muito pequenas em ossos, tecidos, órgãos e outras estruturas do corpo. É atualmente o exame de escolha para investigar nódulos ou tumores, e também vasos pulmonares e cerebrais.

Como é feito?

O paciente é deitado em uma maca e posicionado para a realização do exame. O técnico que realiza o procedimento dá orientações ao paciente sobre o que fazer antes, durante e depois do registro da imagem.

Preparo?

É solicitado jejum de seis horas, para o caso de ser necessário o uso do contraste venoso (injetado na veia). O contraste é contraindicado para indivíduos com história de alergia a iodo e seus derivados.

Valores de referência?

O resultado da TC é dado sob a forma de laudo, emitido pelo médico radiologista, que descreverá as alterações encontradas. As imagens também devem ser fornecidas ao paciente, impressas em papel especial ou em um CD com imagens digitais.

MAMOGRAFIA

O que é?

A mamografia é uma imagem radiográfica da mama, obtida por um aparelho de raios X conhecido como mamógrafo.

Para que serve?

Para a detecção precoce do câncer de mama.

Como é feito?

A paciente é posicionada próximo da máquina sem roupa da cintura para cima. Depois, o técnico que realiza o exame (em geral uma mulher) posiciona a mama da paciente para a realização do exame, que produzirá uma pressão na mama por alguns segundos. É recomendado marcar a mamografia logo após a menstruação, já que é menor a chance de as mamas estarem doloridas. Como rotina, são realizadas três imagens para cada seio.

Preparo?

Deve-se evitar desodorante, creme, talco ou perfume nas mamas e nas axilas.

Valores de referência?

O radiologista emite um laudo que vai classificar os achados no exame de acordo com uma classificação denominada Bi-Rads. De acordo com a classificação de Bi-Rads, que varia de 1 a 5, o médico decide por continuar ou não a investigação de possíveis lesões mamárias.

Fonte::Cola da Web

Minimização dos efeitos da radiação ionizante

A minimização dos efeitos da radiação nos trabalhadores inicia pela avaliação de risco, o correto planejamento das atividades a serem desenvolvidas, utilização de instalações e de práticas corretas, de tal forma a diminuir a magnitude das doses individuais, o número de pessoas expostas e a probabilidade de exposições acidentais.

Os equipamentos de proteção devem ser utilizados por todos os trabalhadores, além de ser observado a otimização desta proteção pelo elaboração e execução correta de projeto de instalações laboratoriais, na escolha adequada dos equipamentos e na execução correta dos procedimentos de trabalho.

Por outro lado o controle das doses nos trabalhadores deve considerar três fatores:

1. Tempo:

A dose recebida é proporcional ao tempo de exposição e à velocidade da dose D = t x velocidade da dose

2.Distância:

A intensidade da radiação decresce com o quadrado da distância D1/D2 = (d1/d2)2

3.Blindagem:

A espessura da blindagem depende do tipo de radiação, da atividade da fonte e da velocidade de dose aceitável após a blindagem. Para a protecção do trabalhador os comandos do equipamentos devem ter blindagem, assegurando que o técnico possa ver e manter o contacto com o paciente no decorrer do exame. As próprias salas devem ter blindagem, por forma a assegurar e garantir a segurança radiológica tanto do técnico como do pessoal circunvizinho à sala. Estas protecções devem ter espessura suficiente para garantir a proteção contra a radiação primária e a radiação difundida que pode atingir as paredes da sala.

No cálculo das blindagens leva-se em conta:

*  a energia da radiação produzida;

*  a quantidade de radiação produzida por determinado período (carga de trabalho);

*  grau de ocupação ou frequência do ponto de interesse;

*  material a ser usado como blindagem.

*  Para a blindagem de raios X e Gama usa-se geralmente o chumbo. Contudo outros materiais podem ser utilizados embora a espessura necessária para se obter a mesma atenuação que com o chumbo seja muito maior.

A garantia de que as condições de trabalho é adequada do ponto de vista da proteção pode ser obtida através do levantamento radiométrico da instalação. Esta medida tem por objetivo verificar se durante a operação, a instalação apresenta níveis de segurança adequados aos trabalhadores.

Monitorização

Este processo tem como objetivo garantir a menor exposição possível aos trabalhadores e garantir que os limites de dose não são superados.

Tipos de Monitorização:

*  Pessoal - procura estimar a dose recebida pelo trabalhador durante as suas atividades envolvendo radiação ionizante. As doses equivalentes são determinadas pela utilização de um ou vários dosímetros que devem ser usados na posição que forneça uma medida representativa da exposição nas partes do corpo expostos à radiação. No caso do trabalhador usar diferentes tipos de radiação então diferentes tipos de dosímetros devem ser utilizados:

*  Monitorização da radiação externa;

*  Monitorização da contaminação interna

*  De área - Tem por objetivo a avaliação das condições de trabalho e verificar se há presença radioativa. Os resultados das medidas efetuadas com os monitores da área devem ser comparados com os limites primários ou derivados, a fim de se tomar ações para garantir a proteção necessária.

  Tipos de Dosímetros

Normalmente, os efeitos das radiações são bem tolerados, desde que sejam respeitados os princípios de dose total de tratamento e a aplicação fracionada.

Diversos métodos ou sistemas foram desenvolvidos a fim de possibilitar a determinação da dose de radiação. O objetivo é o de quantificar a energia absorvida, a fim de proporcionar um conhecimento mais profundo dos efeitos da radiação ionizante sobre a matéria.

Os requisitos são:

*  a resposta do dosímetro deve ser linear com a dose absorvida;

*  o aparelho deve ser de alta sensibilidade, por forma a medir doses baixas;

*  deve apresentar amplo intervalo de resposta;

*  a resposta deve ser independente da velocidade da dose;

*deve possuir estabilidade da resposta ao longo do tempo;

*De uma forma geral podemos classificar os dosímetros em: de leitura direta e de leitura indireta, os primeiros fornecem ao utilizador a dose ou velocidade da dose em qual quer instante, os segundos necessitam de um procedimento para a sua leitura.

Para finalizar devemos lembrar de alguns requisitos que compõem os procedimentos de segurança:

*  delimitação de zonas e áreas (controladas e de vigilância),

*  selagem

*  limitar o acesso

*  utilizar equipamentos de proteção individual

*  proibir a comida e a bebida, o fumar, mascar chicletes, manusear lentes de contato, a aplicação de cosméticos e ou produtos de higiene pessoal ou armazenar alimentos para consumo nos locais de uso de radiação e áreas adjacentes.

*  lavar as mãos:

-  antes e após a manuseio de materiais radioativos, após a remoção das luvas e antes de saírem do laboratório.

-  antes e após o uso de luvas.

-  antes e depois do contato físico com pacientes.

-  antes de comer, beber, manusear alimentos e fumar.

-  depois de usar o toalete, coçar o nariz, cobrir a boca para espirrar, pentear os cabelos.

-  mãos e antebraços devem ser lavados cuidadosamente (o uso de escovas deverá ser feito com atenção).

-manter líquidos anti-sépticos para uso, caso não exista lavatório no local.

-  evitar o uso de calçados que deixem os artelhos à vista.

-  não usar anéis, pulseiras, relógios e cordões longos, durante as atividades laboratoriais.

-  não colocar objetos na boca.

-  não utilizar a pia do laboratório como lavatório.

-  usar roupa de proteção durante o trabalho. Essas peças de vestuário não devem ser usadas em outros espaços que não sejam do laboratório (escritório, biblioteca, salas de estar e refeitório).

-  afixar o símbolo internacional de "Radioatividade" na entrada do laboratório. Neste alerta deve constar o nome e número do telefone do pesquisador responsável.

-  presença de kits de primeiros socorros, na área de apoio ao laboratório.

-  o responsável pelo laboratório precisa assegurar a capacitação da equipe em relação às medidas de segurança e emergência

-providenciar o exame médico periódicos;

-adoção de cuidados após a exposição à radiação.

Efeitos adversos da radioterapia

Os efeitos colaterais podem ser classificados em imediatos e tardios.

Os efeitos imediatos são observados nos tecidos que apresentam maior capacidade proliferativa, como as gônadas, a epiderme, as mucosas dos tratos digestivo, urinário e genital, e a medula óssea. Eles ocorrem somente se estes tecidos estiverem incluídos no campo de irradiação e podem ser potencializados pela administração simultânea de quimioterápicos. Manifestam-se clinicamente por anovulação ou azoospermia, epitelites, mucosites e mielodepressão (leucopenia e plaquetopenia) e devem ser tratados sintomaticamente, pois geralmente são bem tolerados e reversíveis.

Os efeitos tardios são raros e ocorrem quando as doses de tolerância dos tecidos normais são ultrapassadas. Os efeitos tardios manifestam-se por atrofias e fibroses. As alterações de caráter genético e o desenvolvimento de outros tumores malignos são raramente observados.

Todos os tecidos podem ser afetados, em graus variados, pelas radiações. Normalmente, os efeitos se relacionam com a dose total absorvida e com o fracionamento utilizado. A cirurgia e a quimioterapia podem contribuir para o agravamento destes efeitos.