Efeitos biológicos da radiação X e radioprotecção em medicina veterinária

Efeitos biológicos da radiação X e radioprotecção em medicina veterinária

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Resumo: O diagnóstico radiográfico implica a utilização de radiação electromagnética ionizante (radiação X). Da interacção do feixe primário de raio X com o animal surge a radiação secundária com energia suficiente para sair do animal e ser dispersa na sala de raios X. A radiação ionizante tem efeitos biológicos adversos, sendo considerada um perigo ambiental e ocupacional. Como tal existe, em Portugal, legislação específica de segurança para as instalações e actividade de radiodiagnóstico. O risco do pessoal envolvido no diagnóstico radiográfico veterinário é pequeno, mas não deve ser subestimado. Os níveis de radiação a que os trabalhadores são profissionalmente expostos devem ser tão baixos quanto possível, para obter o diagnóstico radiográfico pretendido.

Summary: Radiological diagnosis involves the use of electromagnetic ionizing radiation. In the interaction of the primary X-ray beam with the patient’s body, scatter radiation results, which may have enough energy to exit from the patient and be dispersed in the X-ray room. Ionizing radiations have adverse biologic effects and are considered an environmental or occupational hazard. In Portugal, there are specific regulations for X-ray workers and rooms. The risks to the personnel involved in veterinary radiographic procedures, although modest, should not be underestimated. Levels of radiation to workers should be kept to as low a level as practicable, but still allowing the achievement of the diagnostic radiographs required.

Introdução

A população humana está continuamente exposta a radiação ionizante e não ionizante, de origem natural (rochas, solos, cósmica, etc.) e artificial (procedimentos médicos, centrais nucleares, etc.). A radiação ionizante é desde há muito tempo considerada um perigo ambiental e ocupacional. Os seus efeitos biológicos adversos são perfeitamente conhecidos. Paradoxalmente, ao avanço do conhecimento humano acerca dos efeitos indesejáveis da radiação, tem-se verificado um aumento do nível de exposição à radiação artificial, especialmente para fins médicos. A utilização de radiação ionizante na medicina (radiografia, fluoroscopia, tomografia computorizada, cintigrafia, radioterapia, etc.) é perfeitamente justificada, porque os benefícios clínicos que proporciona compensam largamente os riscos, desde que seja usada de forma criteriosa. O radiodiagnóstico veterinário é um procedimento médico que utiliza para a obtenção da imagem radiográfica radiação electromagnética ionizante, denominada raios X. Os raios X foram descobertos por Wilhelm Konrad von Röntgen, em 1895, e há relatos da sua utilização em medicina veterinária desde 1896 (Carter, 1995; Lavin, 1994). O diagnóstico radiográfico resulta da sensibilização diferencial das diferentes áreas da película radiográfica, após a passagem dos fotões do feixe primário de raios X pelo animal. No percurso dos fotões, através dos tecidos orgânicos verificam-se interacções e absorções diferenciais selectivas, fundamentais para a formação da imagem radiográfica.

Os fotões da radiação X podem ultrapassar toda a espessura dos tecidos sem qualquer tipo de alteração na sua energia ou percurso, ou podem surgir três formas de interacção: a) os fotões interagem com os átomos e mudam de direcção, sem perda de energia (radiação secundária clássica); b) os fotões atingem os átomos, ionizam-nos e perdem toda a sua energia (absorção foto-eléctrica), sendo o espaço vazio na órbita ocupado por outro electrão de uma órbita mais externa e é produzido um novo fotão, com direcção aleatória, e energia equivalente à diferença de energia entre as duas órbitas; c) os fotões podem perder parte da sua energia na interacção e continuarem com energia suficiente para prosseguir o seu percurso numa nova direcção (fenómeno de Compton). A constituição molecular e densidade dos tecidos são factores determinantes na permeabilidade orgânica à radiação X, bem como do tipo de interacções preferenciais que se verificam.

Dependendo da energia dos fotões da radiação secundária, estes podem ser posteriormente absorvidos pelos tecidos do animal ou sair para o exterior. Na segunda situação, podem sensibilizar a película, prejudicando a qualidade radiográfica, ou serem dispersos na sala de raios X, possuindo as mesmas propriedades biológicas indesejáveis dos fotões do feixe primário de raio X, embora sejam menos energéticos e por isso com menor poder de penetração. É este tipo de radiação (secundária), a que o médico veterinário deverá dedicar maior atenção, utilizando uma série de técnicas para limitar ao máximo a sua ocorrência e para se proteger a si e aos seus ajudantes no decurso

Efeitos biológicos da radiação X e radioprotecção em medicina veterinária Biologic effects of X-radiation and radiation safety in veterinary medicine

M.M.D. Ginja 1 e A.J.A. Ferreira 2 Departamento de Patologia e Clínicas Veterinárias, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, 5000 –911, Vila Real, Portugal.

E-mail: mginja@utad.pt Secção de Cirurgia, Departamento de Morfologia e Clínica-CIISA, Faculdade de Medicina Veterinária, Polo Universitário da Ajuda, 1300-477, Lisboa, Portugal.

RPCV (2002) 97 (543) 101-109Ginja, M.M.D. e Ferreira, A.J.A.

dos exames radiográficos (Figura 1).

Este trabalho de revisão tem como principais objectivos: a) alertar para os efeitos biológicos da radiação ionizante; b) chamar à atenção para técnicas que diminuem a radiação secundária; c) alertar para formas de reduzir o nível de exposição no procedimento radiográfico e assim reduzir os riscos; d) divulgar a legislação nacional relativa à técnica de radiodiagnóstico.

Efeitos biológicos da radiação X e resíduos do processamento radiográfico

Na exposição dos tecidos vivos à radiação ionizante há absorção da energia dos fotões pelas células. A transferência de energia resulta na ionização e excitação de átomos e moléculas celulares. Nas interacções fotões/células são produzidas moléculas estáveis ou instáveis e radicais livres, os quais podem reagir com moléculas adjacentes e directa ou indirectamente, exercer uma grande variedade de efeitos indesejáveis nas células irradiadas (Webbon, 1995). Os efeitos biológicos secundários advêm da perda de função celular, mutações genéticas ou morte celular (Dobson, 1995; Webbon, 1995). Os efeitos biológicos indesejáveis dos raios X sobre os seres vivos são conhecidos desde o início do século passado. Logo após a descoberta dos raios X começaram a surgir suspeitas, rapidamente confirmadas, dos efeitos secundários da radiação nos trabalhadores profissionalmente expostos à radiação X, eritemas, perda da sensação, infecções, descamação, dor e morte prematura (Davies, 1995; Rojas, 1988; Webbon, 1995).

Os efeitos biológicos da radiação ionizante sobre os seres vivos, são classicamente conhecidos como efeitos estocásticos ou não estocásticos (Dowsett et al., 1998; Orden e Gonzalo-Orden, 1994).

No primeiro grupo enquadram-se a carcinogénese e os defeitos genéticos transmitidos à descendência, secundários a danos no DNA. A probabilidade destes efeitos ocorrerem aumenta com a dose de radiação recebida, não existindo para os efeitos estocásticos uma dose mínima de segurança (Webbon, 1995). Na década de 40 foi observada nos radiologistas uma elevada incidência de leucemia (Strickland e Kensler, 1995). Trabalhos experimentais em animais e dados epidemiológicos humanos demonstraram a relação entre o aumento da exposição à radiação e o aumento da incidência de neoplasias (Rauth, 1991). O aumento da incidência de neoplasias só é evidente a partir de níveis de radiação relativamente elevados e só pode ser detectado através de estudos em populações numerosas (Dowsett et al., 1998). Há incerteza sobre o potencial risco carcinogénico da exposição a baixas doses de radiação (Kane e Kumar, 1999). Os valores dos riscos da exposição a baixas doses de radiação são extrapolados, a partir dos dados recolhidos nos estudos dos efeitos de elevadas doses de radiação, utilizando-se vários modelos matemáticos de análise, por vezes controversos (Quadro 1) (Cho e Glatstein, 1998; Dowsett et al., 1998). Normalmente decorre um período de latência de 10 a 20 anos até surgir a evidência clínica das neoplasias (Kane e Kumar, 1999).

São exemplos de efeitos não estocásticos as cataratas e as úlceras cutâneas (Webbon, 1995). A gravidade deste tipo de efeitos biológicos da radiação depende da dose absorvida pelos tecidos, sendo só evidentes quando é ultrapassado o limiar de segurança. Para os efeitos não estocásticos o limiar de segurança de cada órgão é conhecido, estando perfeitamente estabelecido (Quadro 2) (Dowsett et al., 1998; Webbon, 1995). Os tecidos com uma elevada taxa de renovação celular (medula óssea, gónadas, intestinos, etc.) são mais radiosensíveis (Morgan, 1993; Rauth, 1991), devido à acção da radiação no DNA (Dobson, 1995; Kane e Kumar, 1999). Este tipo de efeitos da radiação ionizante sobre os tecidos vivos não são aparentes imediatamente, podendo surgir semanas, meses ou anos depois (Dernall e Wheaton, 1995) e foram os primeiros a ser conhecidos e descritos (Davies, 1995). A extensão dos danos depende da dose de radiação, fonte de radiação, intensidade e duração da exposição (Dernell e Wheaton, 1995). Actualmente, este tipo de efeitos não estocásticos, resultantes dos danos de tecidos normais em procedimentos médicos só são evidentes nos tratamentos de radioterapia (Dernell e Wheaton, 1995). Os equipamentos de radiodiagnóstico comercializados e homologados são seguros e desde que sejam cumpridas as normas de radioprotecção no procedimento radiográfico, a exposição à radiação ionizante do radiologista e pessoal auxiliar é mínima (Dowsett et al., 1998).

Quadro 1 – Comparação de riscos fatais. Adaptado de Dowsett et al. (1998). Evento Risco Razão do risco Condutor de automóvel (16 0 Quilómetros) 200 x 101 : 50 Idade de 5 anos 10 0 x 101 : 100 1 mSv exposição 10 x 101 : 100 0 50 mSv exposição 1,5 x 101 : 700

Quadro 2 – Limiares estimados de efeitos não estocásticos em Sv para a exposição aguda e crónica de todo o corpo segundo ICPR60. Adaptado de Dowsett et al. (1998). Tecido/efeito Dose de Dose anual de exposição aguda exposição crónica

Gónadas masculinas: Esterilidade temporária 0,15 0,4 Esterilidade permanente 3,5 – 6,0 2.0 Gónadas femininas: Esterilidade >2,5 >0,2 Cristalino:

Opacidades 2 – 10 >0,1

Figura 1 – Radiação dispersa na sala de raio X. 1) ampola de raios x; 2) colimador; 3) feixe de raios X primário; 4) animal; 5) radiação secundária dispersa.

Em radiologia veterinária são especialmente preocupantes os efeitos estocásticos, uma vez que uma diminuição da exposição à radiação ionizante simplesmente reduz a probabilidade de ocorrerem, mas nunca a sua importância. Os efeitos não estocásticos em Medicina Veterinária não assumem tanta importância, desde que sejam cumpridas as normas básicas de segurança. No decurso do radiodiagnóstico, a dose de segurança destes efeitos, para qualquer órgão, dificilmente será atingida (Quadro 3).

Quadro 3 – Segundo Webbon 1981 ou Wrigley e BoraK 1983, citados por Webbon (1995) a exposição radiográfica registada numa radiografia de rotina para avaliação de displasia da anca num cão de 17 kg, com exposição de 60 kVp e 32 mAs Dose registada à entrada da pele 1,5 mSv Dose junto do feixe de raios X primário 0,04 mSv Dose a 25 cm de distância do feixe de raios X primário 0,008 mSv Dose a 35 cm de distância do feixe de raios X primário debaixo do avental de 0,25 m de chumbo 0,00004 mSv

O Decreto-Lei nº348/89 de 12 de Outubro e o

Decreto Regulamentar nº9/90 de 19 de Abril, estabelecem os princípios e as normas de segurança destinados à protecção sanitária da população e dos trabalhadores contra os perigos resultantes das radiações ionizantes. No Decreto Regulamentar nº9/90 de 19 de Abril são referidos os limites de dose para pessoas profissionalmente expostas, limites especiais e limites de dose para membros do público (Quadro 4).

Quadro 4 – Limites de dose. Adaptado do Anexo IV do Decreto Regulamentar nº 9/90 de 19 de Abril Pessoas/Tecidos Dose Pessoas Profissionalmente expostas (PPE): Todo o corpo 50 mSv/ano Cristalino 150 mSv/ano Pele, mãos, antebraços, pés e tornozelos 500 mSv/ano Outros órgãos ou tecidos 500 mSv/ano Limites especiais: Idades entre os 16 e 18 anos 1/10 das PPE Mulheres em idade de gestação no abdómen 13 mSv/trimestre Dose no feto na gravidez < 10 mSv Limites de dose para membros do público 1/10 das PPE

O processamento das películas na câmara escura, através da utilização de soluções de revelação e fixação, produz resíduos perigosos para o ambiente, quando são libertados na natureza sem tratamento prévio. O produtor é responsável pelo destino final dos resíduos e as normas nacionais para a sua gestão adequada encontram-se no Decreto-Lei nº239/97 de 9 de Setembro. Em Portugal, segundo a Listagem de empresas de tratamento de resíduos legalizadas http://www.inresiduos.pt a TRIALAG (Agência de Intercâmbio Comercial, Parque Industrial da Quimigal, Rua 46 A, nº 8, 2831-904 Barreiro, tel. 212074958 / fax: 212074989) é a única empresa legalizada, especializada na reciclagem da prata a partir dos banhos da fixação, películas radiográficas e na eliminação dos banhos de revelação. Uma gestão adequada dos resíduos implica a sua armazenagem em contentores adequados, fornecidos pela empresa e a recolha periódica.

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Os encargos económicos que advêm do tratamento são reduzidos, pois a prata reciclada é valorizada.

Técnicas de limitação da radiação secundária

Há diversos factores que influenciam de forma directa, o tipo/quantidade de radiação X utilizada no procedimento radiográfico normal e indirectamente a quantidade de radiação secundária dispersa na sala de raios X: delimitação do feixe primário de raios X; tipo de feixe primário de raios X; filtros; ecrãs intensificadores; películas radiográficas; grelhas; compressão dos tecidos; distância da fonte de radiação; protecção das cassetes por chumbo na face inferior/posterior; repetição de radiografias; radiografias desnecessárias.

O feixe de raios X primário deve ser delimitado à região a examinar, sendo apenas irradiada a região anatómica que se pretende radiografar. Este procedimento reduz a exposição à radiação do animal e evita a exposição, à radiação do feixe de raios X primário, de quem está a fazer a contenção. Por outro lado, ao reduzir-se a área irradiada diminui-se a quantidade de radiação secundária dispersa na sala e a que vai atingir a película (melhorando a qualidade radiográfica). A quantidade de radiação secundária produzida, quando o tipo de feixe primário se mantém, está directamente dependente da área irradiada (Douglas et al., 1987; Lavin, 1994; Morgan, 1993). Ao longo dos anos têm sido utilizados diversos dispositivos no equipamento radiográfico com esta finalidade: aberturas diafragmáticas por lâminas de chumbo ajustáveis, cones e cilindros de chumbo. Os primeiros dispositivos são considerados mais eficazes, práticos e funcionais, sendo normalmente conhecidos por colimadores. Este tipo de delimitadores do feixe têm incorporada uma luz indicadora que permite a visualização da área irradiada. A manipulação das lâminas internas de chumbo (aproximação ou afastamento), através de manípulos externos, possibilita o ajustamento das dimensões da área irradiada, à região anatómica que se pretende radiografar (Figura 2) (Morgan, 1993).

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