Radiatividade

Radiatividade

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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 mesmonão 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 usadocomo contraste em pneumoencefalograma e pneumopelvigrafia. Compostos de iodo são injetados no fluxo sanguíneopara 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-1 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 deimagens 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.

Raios X

A radiografia é uma imagem obtida, após um feixe de raios X ou raios gama, atravessar a região de estudo e interagir com uma emulsão fotográfica ou tela fluorescente. Existe uma grande variedade de tipos, tamanhos e técnicas radiográficas. As mais conhecidas são as de radiologia oral ( periapicais, panorâmicas e cefalométricas) , radiologia de tórax ( pulmão, trato gastrointestinal, sistema reprodutivo, bacia) , de membros ( braços, mãos, pernas)

, de crânio, cérebro e coluna. Para estas aplicações utilizam-se raios X com energia adequada, estabelecida pela kilovoltagem da máquina, e tempo de exposição apropriado para a corrente elétrica utilizada. As doses absorvidas de radiação dependem do tipo de radiografia, mas

. A dose absorvida é definida como a razão entre a energia absorvida e a massa do volume

do tecido atingidopela radiação. Sua unidade é denominada de Gray ( Gy )

Joule/kg. O miligray ( mGy ) é a milésima parte do Gray.

O cuidado que se deve ter é que, devido ao caráter acumulativo da radiação ionizante para fins de produção de efeitos biológicos, não se deve tirar radiografia sem necessidade e, principalmente, com equipamentos fora dos padrões de operação. O risco de dano é maior para o operador, que executa rotineiramente muitas radiografias por dia. Para evitar exposição desnecessária, ele deve ficar o mais distante possível, no momento do disparo do feixe ou protegido por um biombo com blindagem de chumbo.

Obviamente que, as pessoas submetidas a radiografias não ficam radioativas, e nem as salas de operação.

Tomografia

O princípio da tomografia consiste em ligar o tubo de raios X a uma filme radiográfico por um braço rígido que gira ao redor de um determinado ponto, situado num plano paralelo à película. Assim, durante a rotação do braço, produz-se a translação simultânea e homotética do foco ( alvo ) e do filme. Assim, os pontos do plano de corte dão uma imagem nítida, enquanto que nos demais planos, a imagem sai “borrada”. Desta forma, obtém-se imagens de planos de cortes sucessivos, como se observássemos fatiasseccionadas, por exemplo, do cérebro.

A tomografia convencional não consegue diferenciar adequadamente tecidos moles e, consequentemente, muitasinformações vitais não são obtidas. Na tomografia computadorizada esta deficiência é superada com a melhoria da colimação, introdução de centenas de detectores no lugar do filme radiográfico e vários recursos de melhoria, contrastes e reconstrução da imagem. Um dos principais problemas da tomografia computadorizada é que, durante o tempo de exame, ( cerca de 5 minutos) o paciente não pode mover, por exemplo, a cabeça, sob pena de danificar a imagem. Máquinas modernas apresentam um tempo de exame mais reduzido com a adição de maior número e melhor qualidade de detectores e de mais feixes de raios X.

Da mesma maneira que a radiografia, não apresenta riscos de acidente com a máquina, pois é operada por eletricidade, e o nível de exposição à radiação é similar. Não se deve realizar exames tomográficos sem necessidade, devido à acumulação de dose de radiação. A dose absorvida por um paciente numa tomografia da cabeça é cerca de 2 mGy e de tórax , cêrca de 8 mGy.

Mamografia

A mamografia constitui, hoje, um instrumento poderoso para a redução de mortes por câncer de mama. Como o tecido da mama é difícil de ser examinado com o uso de radiação penetrante, devido às pequenas diferenças de densidade e textura de seus componentes como, tecido adiposo e fibroglandular,a mamografia possibilita somente suspeitar e nãodiagnosticar um tumor maligno. O diagnóstico é complementado com o usode biópsia e ultrasonografia. Com estas técnicas, permite a detecçãoprecoce em pacientes assintomáticas e imagens de melhor definiçãoem pacientes sintomáticas.

A imagem é obtida com o uso de um feixe de raios X de baixaenergia, produzidos em tubos especiais, após a mama ser comprimidaentre duas placas. As características de operação do mamógrafo, daprocessadora e da combinação filmeécran, permite a obtenção de boasimagens.

O risco associado à exposição à radiação é mínimo, principalmentequando comparado com o benefício obtido. A chance de acidentes é muitopequena devido às características do feixe de raios X utilizado , a geometriade irradiação e por constituir um aparelho operado eletricamente.Mapeamento com radiofármacos.

O uso de traçadores ou marcadores é comum. A marcação de aves e peixes pela fixação de anéis identificadores em seu corpo, é usado paraestudar os seushábitos migratórios e reprodutivos. Assim, é possíveldeterminar para onde eles vão, como também, quantos migram para umdeterminado local.

O traçador radioativo tem o mesmo objetivo, porém os elementos “marcados” são moléculas de substâncias que se incorporam ou sãometabolizadas pelo organismo do homem, de uma planta ou animal. Porexemplo, o iodo-131 é usado para seguir o comportamento do iodo-127,estável, no transcurso de uma reação química in vitro ou no organismo. Amolécula da vitamina B-12 marcada com cobalto-57, glóbulos vermelhosmarcados com cromo-51, podem ser identificados externamente pordetectores, durante seu transcurso no organismo, uma vez que em termosmetabólico tudo é igual ao material estável.

Utilizando o radioisótopo Tecnécio-99m,em diferentes moléculasquímicas, pode-se realizar exames de medula óssea, pulmão, coração,tireóide, rins e cérebro. Utilizando detectores de cintigrafia, gama-câmaras,pode-se obter com a aplicação doradiofármaco 99mTc-MDP imagens do osso e

medula; com 830 MBq de99mTc-MIBI, imagens do miocárdio; com 350 MBq de 99mTc-DTPA umaimagem dos rins; com 500 MBq de 99mTc-HMPAO do cérebro.

Nestes exames, a irradiação da pessoa é inevitável, mas deve-secuidar para que ela seja a menorpossível. A dose de radiação éproporcional à atividade administrada que deve ser a suficiente para serbem detectada externamente, nunca excessiva. O paciente fica emitindoradiação enquanto a atividade administrada nele for significativa. Por issodevemser usados radioisótopos de meia-vida curta e tempo de residênciapequeno. Os enfermeiros e pessoas que se aproximam também ficamsujeitos à irradiação.

Braquiterapia

Trata-se de uma radioterapia localizada para tipos específicos de tumores e em locais específicos do corpo humano. Para isso são utilizadas fontes radioativas emissores de radiação gama de baixa e média energia, encapsuladas em aço inox ou em platina, com atividade da ordem de dezenas de Curies. Os isótopos mais utilizados são Ir-192, Cs-137, Ra-226. As fontes são colocadas próximas aos tumores, por meio de aplicadores, durante cada sessão de tratamento. Sua vantagem é afetar mais fortemente o tumor, devido à proximidade da fonte radioativa, e danificar menos os tecidos e órgãos próximos.

Devem ser manipuladas por técnicos bem treinados e oferecem menor risco que a Bomba de Co-60. Os pacientes não podem se deslocar da clínica, portando estas fontes, pois podem causar acidentes em outras pessoas. Assim, a manipulação e a guarda destas fontes devem ser seguras e cuidadosas. Durante a aplicação, a fonte emite radiação de dentro do paciente e, assim, o operador e outras pessoas não devem permanecer por muito tempo, próximas. Após a retirada da fonte, nada fica radioativo.

Aplicadores

São fontes radioativas beta emissoras distribuídas sobre uma superfície , cuja geometria depende do objetivo do aplicador. O Sr-90 é um radionuclídeo muito usado em aplicadores dermatológicos e oftalmológicos.

19 O princípio de operação é a aceleração do processo de cicatrização de tecidos submetidos a cirurgias, evitando sangramentos ( operação de pterígio) quelóides ( cirurgia plástica)

, de modo semelhante a uma cauterização superficial.

A atividade das fontes radioativas é baixa e não oferecem risco de acidente significativo sob o ponto de vista radiológico. O importante é o controle do tempo de aplicação no tratamento, a manutenção da sua integridade física e a guarda adequada dos aplicadores.

Radioisótopos

Alguns tratamentos utilizam medicamentos contendo radioisótopos, inoculados no paciente por meio de ingestão ou injeção, com a garantia de sua deposição preferencial em determinado órgão ou tecido do corpo humano. Por exemplo, isótopos do iodo para o tratamento de câncer na tireóide.

Um paciente submetido a este tratamento torna-se uma fonte radioativa, pois as radiações gama, além de acertar os tecidos alvo, podem sair com intensidade significativa da região de deposição e atingir pessoas nas proximidades. Neste caso, deve-se utilizar radioisótoposde meia-vida curta, para facilitar o breve retorno do paciente à sua casa, sem causar irradiação significativa a seus familiares ou pessoas próximas.

Outra garantia, é a atividade do radioisótopo aplicado não ultrapassar os valoresestabelecidos nos procedimentosmédicos ou nas recomendações de radioproteção.

Esterilização de instrumentos médicos

Instrumentos médicos podem ser esterilizados de três maneiras: a primeira consiste em colocar os instrumentos em uma autoclave e utilizar vapores, a segunda consiste em utilizar produtos químicos líquidos onde são imersos os instrumentos e a terceira seria utilizando fontes radioativas. No caso das fontes radioativas, os irradiadores mais utilizados são os irradiadores gama que utilizam fontes de cobalto ou césio de alta energia. Este método e bastante difundido e amplamente utilizado.

APLICAÇÕES DA RADIAÇÃO NA INDUSTRIA Radiografia industrial

O controle de qualidade de textura e soldas de tubulações, chapas metálicas e peças fundidas é realizado comfrequência com o uso de radiografia obtidas com raios X de alta energia ou radiação gama de média e alta energia. As radiografias obtidas com raios X são realizadas , em geral, em instalações fixas ou em locais de providos de rêde elétrica, uma vez que, mesmo os dispositivos móveis de raios X, são muito pesados e de difícilmobilidade. O grande fator no peso são os transformadores de alta tensão,os sistemas de refrigeração do tubo e os cabos de alimentação.

Para a obtenção de radiografias em frentes móveis, como porexemplo, o controle das soldas de oleodutos, gasodutos, tubulações degrande extensão, que estão em implementação no campo, utilizam-sefontes de radiação gama, como o irídio-192, césio-137 e cobalto-60. Estasradiografias são denominadas de gamagrafias.

As fontes apresentam uma atividade elevada, na faixa de 20 a 100Curies, são encapsuladas em aço inox, com alta resistência a impactosmecânicos ou químicos, e possuem um pequeno volume. Por exemplo, asfontes dos irradiadores de Ir-192, são discos metálicos de 2 a 3 m dediâmetro empilhados numa cápsula de 7 m de altura, soldada a um caboflexível de cerca de 15 cm ( rabicho )

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