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Dissertação
AVALIAÇÃO DAS DOSES DE RADIAÇÃO EM RADIOGRAFIAS
DO TÓRAX
Guilherme Oberto Rodrigues
INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL
FUNDAÇÃO UNIVERSITÁRIA DE CARDIOLOGIA
Programa de Pós-Graduação em Medicina
Área de Concentração: Cardiologia e Ciências da Saúde
AVALIAÇÃO DAS DOSES DE RADIAÇÃO EM RADIOGRAFIAS
DO TÓRAX
Autor. Guilherme Oberto Rodrigues
Orientador: Prof. Dr. Gustavo Glotz de Lima Co-orientadora: Dra. Silvia Goldmeier
Dissertação submetida como requisito para
obtenção do grau de Mestre do Programa de
Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Área
de Concentração: Cardiologia ou Ciências
Cardiovasculares, da Fundação
Universitária de Cardiologia - Instituto de
Cardiologia do Rio Grande do Sul.
Porto Alegre 2011
iii
DEDICATÓRIA
Dedico esta pesquisa aos pesquisadores e educadores que com competência
têm em suas mãos a oportunidade de criar, construir, reconstruir e enriquecer a vida
dos cientistas e acadêmicos.
Todos motivam e inspiraram a minha caminhada.
iv
AGRADECIMENTOS
Passados alguns anos de dedicação e empenho para conclusão da pesquisa e
para meu crescimento como pesquisador quero fazer alguns agradecimentos.
A Deus, pela energia e pelo gosto que tenho pela vida.
Á minha família: meus pais Sergio Rodrigues, Médico Pediatra que sempre se
dedicou de forma exemplar à nossa família e com sacerdócio a medicina, e Rosângela
Oberto, Pedagoga, que dedicou todo o seu tempo à nossa família e à comunidade
carente onde esteve; ao meu irmão, Vicente Rodrigues, Bacharel em Direito que com
competência e honestidade tornou-se um grande Analista do Ministério Público
Federal. A eles que sempre me deram base para minha formação pessoal e
profissional, meus pais não mediram esforços para que eu pudesse concluir a minha
formação e me realizar profissionalmente.
Aos meus avós, Altair Jacob e Iva Oberto, Clodomiro e Lourdes Rodrigues os
quais não esquecerei por terem sido exemplos de trabalho, honestidade,
responsabilidade, esforço e dedicação sempre priorizando a educação de seus filhos.
Ao amigo médico radiologista, Dr. Carlos Jader Feldman que, desde o
momento que me convidou para participar da sua equipe, serviu-me como inspiração
profissional e pessoal. Trabalhar na sua equipe foi uma grande oportunidade para que
eu pudesse aplicar meus conhecimentos e aprender ainda mais. Sua confiança foi
essencial para que eu continuasse a caminhada rumo à construção do conhecimento.
À amiga, enfermeira, Silvia Goldmeier que, desde o início, permitiu meu
crescimento demonstrando empenho, vontade e paciência na minha condução da
carreira da coordenação e científica. Seu incentivo, parceria e sintonia no trabalho
foram fundamentais para que eu atingisse meus objetivos.
Ao professor orientador, médico cardiologista, Dr. Gustavo Glotz de
Lima, exemplar cardiologista, dedicado à Medicina e à Fundação Universitária de
Cardiologia, que aceitou o desafio de iniciarmos esta linha de trabalho no Instituto de
Cardiologia e sempre acreditou com confiança em nossa pesquisa.
Agradeço aos colegas da Escola Profissional, à competente pedagoga Elcira
Wyrwalska, à amiga enfermeira Liliana Boll, à inteligente psicóloga Ângela Piccoli;
v
ao paciente amigo, o físico Rogério Medeiros que colaborou e muito acrescentou para
elaboração da pesquisa. A todos agradeço pelos dez anos de agradável e
enriquecedora convivência. Estes são exemplos de responsabilidade e sempre estão
prontos para compartilhar suas experiências.
Aos profissionais da Equipe de Radiologia dos serviços de radiologia do
Instituto de Cardiologia e do Hospital Ernesto Dornelles.
Aos pacientes que contribuíram para esta pesquisa.
Aos profissionais: da Unidade de Ensino da FUC, biblioteca, pesquisa,
estatísticos e secretários. Às radiologistas Dras. Mariangela Cosner e Gloria Yordi,
Niuir Porto do departamento administrativo do Serviço de Radiodiagnóstico do IC-
FUC, pois, sempre que precisei, ajudaram a desenvolver os trabalhos destinados à
construção da pesquisa.
A minha noiva Mariana Caiaffo pelo amor, pela tolerância, companheirismo e
atenção durante a minha caminhada.
Você me faz acreditar que nada existe sem amor, que você veio para fortalecer
minha vida, prova que o carinho e o respeito edificam os alicerces para construção de
uma família.
viii
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO_____________________________________________________ 1
2 ASPECTOS HISTÓRICOS DA DESCOBERTA DOS RAIOS-X___________ 4
2.1 MECANISMOS DE PRODUÇÃO DE RAIOS-X_________________________5
2.2 Radiologia Convencional__________________________________________7
2.2.1 Radiografia de Tórax______________________________________________ 7
2.2.2 Técnicas para Radiografar o Tórax___________________________________ 7
2.3 Importâncias das Resoluções_____________________________________ 9
2.3.1 Proteção Pessoal_________________________________________________ 9
2.3.2 Legislação Atual________________________________________________ 10
2.4 Limites de Doses__________________________________________________ 12
3 QUALIDADES DA IMAGEM RADIOLÓGICA_______________________ 17
3.1 RECOMENDAÇÕES PARA AVALIAR AS RADIOGRAFIAS DO
TÓRAX___________________________________________________________ 19
3.1.1 Para avaliação do tórax são recomendados pela CCE ___________________19
4 INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA ___________________ 21
4.1 RADIOBIOLOGIA- INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM O ORGANISMO
HUMANO__________________________________________________________24
4.2 Estágios dos Efeitos Biológicos das Radiações_________________________25
4.3 Mecanismos de Efeitos – Diretos Indiretos____________________________ 26
4.4 Interação da Radiação Ionizante com a Célula_________________________ 27
4.5 Alterações Morfológicas nas Células__________________________________ 30
5 MEDIDAS ANTROPOMÉTRICAS__________________________________ 31
5.1.1 Espessura Torácica______________________________________________ 31
5.1.2 Índice de Massa Corporal_________________________________________ 32
5.2 Calibrações do Equipamento______________________________________ 33
5.3 Equipe Técnica__________________________________________________ 34
5.4 Equipe Médica____________________________________________________35
6PROCEDIMENTOS PARA MEDIÇÕES DAS DOSES DE
RADIAÇÃO_______________________________________________________ 35
viii
6.1.1 Dosimetria das Radiações em Radiodiagnóstico________________________ 35
6.1.2 Técnicas para Estimar as Doses de Radiação__________________________ 36
6.1.3 Câmara de Ionização_____________________________________________ 36
6.1.4 Unidades de Medida_____________________________________________ 37
7 JUSTIFICATIVA________________________________________________ 40
8 OBJETIVOS_____________________________________________________ 41
8.1 OBJETIVO GERAL______________________________________________ 41
8.2 Objetivos Específicos____________________________________________ 41
9 METODOLOGIA________________________________________________ 41
9.1 MÉTODOS_____________________________________________________ 41
9.1.1 População da Pesquisa___________________________________________ 42
9.1.2 Coleta de Dados________________________________________________ 42
9.2 Ética__________________________________________________________ 44
9.3 Análise Estatística________________________________________________ 44
9.3.1 Logistica do Estudo_____________________________________________ 44
9.3.2 Rastreamento___________________________________________________ 45
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DA BASE TEÓRICA_______________ 47
ARTIGO ORIGINAL – VERSÃO EM LINGUA PORTUGUESA
RESUMO_________________________________________________________ 55
INTRODUÇÃO____________________________________________________ 57
MATERIAIS E MÉTODOS__________________________________________ 59
ANÁLISE ESTATÍSTICA___________________________________________ 60
RESULTADOS____________________________________________________ 61
DISCUSSÃO______________________________________________________ 63
CONCLUSÃO_____________________________________________________ 66
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DO ARTIGO _____________________ 67
TABELAS E FIGURAS______________________________________________ 69
viii
ARTIGO – VERSÃO EM LÍGUA INGLESA
ABSTRACT________________________________________________________76
INTRODUCTION__________________________________________________ 77
MATERIALS AND MÉTODOS_______________________________________79
STATISTICAL ANALYSIS _________________________________________ 80
RESULTS_________________________________________________________ 80
DISCUSSION______________________________________________________ 81
CONCLUSION_____________________________________________________83
REFERENCE_____________________________________________________85
TABLES AND FIGURES____________________________________________ 88
APPENDICES______________________________________________________95
LISTA DE SIGLAS _________________________________________________99
viii
ix
BASE TEÓRICA
AVALIAÇÃO DAS DOSES DE RADIAÇÃO EM RADIOGRAFIAS
DO TÓRAX
___________________________________________________________________
1
INTRODUÇÃO
O uso da radiação ionizante na medicina representa a maior causa de
exposições do homem às fontes artificiais de radiação1. Se por um lado os avanços
tecnológicos acarretam diagnósticos cada vez mais precisos, por outro a disseminação
dessas tecnologias leva ao aumento da dose coletiva, tornando-se essencial que as
práticas médicas que se utilizem da radiação ionizante sejam otimizadas, garantindo
os benefícios dessa tecnologia e reduzindo os riscos associados2.
A radiografia é eficaz na avaliação das estruturas do corpo humano, pois é um
procedimento rápido, não invasivo e de custo baixo. Com a massificação do seu uso,
cresce, também, os riscos que a radiação ionizante emitida ocasiona a longo prazo em
indivíduos que se submetem a este exame frequentemente2.
Naturalmente, estamos expostos a doses de radiação solar. Em um ano, por
exemplo, a exposição média é de 2 a 5 mili-Sivert (mSv), que equivale a pelo menos
100 radiografias de tórax3.
Os efeitos da radiação em altas doses são amplamente conhecidos tais efeitos
são queimaduras, plaquetopenia e hipofunção da medula óssea. Outra possibilidade
são os chamados efeitos estocásticos em que a probabilidade de ocorrência de câncer,
por exemplo, é diretamente proporcional à dose de radiação recebida4.
Estudos concluem que a radiação gerada artificialmente por exames de
imagem pode contribuir para o aumento do risco natural de câncer. Um desses
estudos, de autoria do radiologista Francis Verdun, publicado em 2008 na revista
Radiographics, mostra um dado interessante: se um indivíduo aos 40 anos de idade
tiver acumulado 100 mSv, aos 75 anos terá a probabilidade natural de contrair câncer
aumentada em 0,02% .Considerando os riscos existentes, sempre que possível, o
2
paciente terá de procurar profissionais e equipamentos que ofereçam segurança nos
procedimentos5 .
Pesquisadores americanos declararam que crianças, muitas vezes, passam por
exames diagnósticos que os expõem demais à radiação, aumentando o risco de câncer
ao longo da vida. “Em um período de apenas três anos, 42,5% das crianças
receberam algum tipo de radiação ionizante por algum procedimento médico de
diagnóstico”, diz Adam Dorfman, cardiologista pediatra da Universidade de
Michigan em Ann Arbor, cujo estudo foi publicado no “Archives of Pediatrics and
Adolescent Medicine” 6.
Estudos publicados nos últimos anos na revista científica "Radiologia
Brasileira" reúnem dados de hospitais localizados em São Paulo, no Rio de Janeiro,
em Minas Gerais, no Paraná e em Pernambuco apresentando o excesso de doses de
radiação em radiografias médicas7.
O problema é global e afeta, principalmente, países com níveis elevados de
tratamento de saúde, segundo relatório da ONU divulgado em maio de 2011 em
Genebra 8. Anualmente são feitos 3,6 bilhões de radiografias no mundo, um aumento
de 40% em relação à última década. Em muitos países, a exposição radiológica
médica já supera os casos de exposição por fontes naturais (radiação solar, por
exemplo)5.
O Colégio Brasileiro de Radiologia (CBR), em 2010, criou a primeira comissão
de radioproteção, que elaborará diretrizes sobre o nível radiológico adequado em
diferentes exames de imagem 9.A medida tem o apoio da Agência Internacional de
Energia Atômica (AIEA), que coleta dados no país sobre as doses de radiação recebidas
por pacientes em radiografias, mamografias, radiografias pediátricas e
intervencionistas10.
3
Uma importante ferramenta para a avaliação da otimização dos procedimentos é
a medida da dose de entrada na pele (DEP) dos pacientes sujeitos aos exames
radiográficos. Esse valor deverá ser tão baixo quanto razoavelmente exequível, sem
comprometer a qualidade da imagem produzida. A DEP representa a dose na superfície
da pele do paciente, acrescida da radiação retroespalhada11.
A Secretaria Nacional de Vigilância Sanitária em sua portaria 453/98 baseou-
se na Comissão das Comunidades Europeias e no Colégio Americano de Radiologia
que seguiram as recomendações da AIEA para mensurar os níveis de referência para
as radiografias 11-13
.
4
2 ASPECTOS HISTÓRICOS DA DESCOBERTA DOS RAIOS-X
Os raios-X, desde sua descoberta por Wilhelm Conrad Röentgen em 1895, são
amplamente utilizados na Medicina 1.
Os raios-X foram descobertos acidentalmente. Durante as décadas de 1870 e
1880, os laboratórios de física de diversas universidades investigavam a condução de
raios catódicos, ou elétrons, através de grandes tubos de vidros, conhecidos como
Tubos de Crookes 1,14
.
Em 8 de novembro de 1895, Röentgen estava trabalhando em seu laboratório
na Universidade de Wurzburg, na Alemanha. Ele havia escurecido o ambiente e
coberto o tubo de Crookes com papel fotográfico negro 1, 14,15
. Uma placa coberta com
paltinocianeto de bário (substância fluorescente) estava por acaso em uma bancada de
trabalho a vários metros do tubo de Crookes1, 14,15
. O tubo não emitia nenhum raio de
luz visível devido ao papel que o cercava. Röentgen notou a fluorescência do
platinocianeto de bário que o separava do tubo de Crooks 1, 14,15
. A intensidade da
fluorescência aumentava à medida que ele aproximava a placa do tubo. Röentgen
começou a investigar imediatamente este “brilho” ou “luz X”, colocando diversos
materiais entre a placa fluorescente e o tubo 1, 14,15
.
Por isso, usa-se dizer que o descobrimento dos raios-X foi quase acidental,
porque não menos de uma dezena de físicos contemporâneos a Röentgen haviam
observado essa radiação, mas ninguém foi capaz de reconhecer sua importância e
investigá-la. Röentgen continuou suas investigações com tal rigor científico que ao
final de pouco mais de um mês ele já havia descoberto quase todas as propriedades
dos raios-X; logo aplicou a descoberta em seres humanos. Produziu e publicou a
primeira radiografia da história da Medicina, a radiografia da mão de sua mulher 1.
5
Röentgen fez uma série de observações acerca dos raios-X e concluiu que
causam florescência em certos sais metálicos; enegrecem placas fotográficas; são
radiações do tipo eletromagnéticas, pois não sofrem desvios em campos elétricos e
magnéticos; são diferentes dos raios catódicos; tornam-se “duros” (mais penetrantes)
após passarem por absorvedores; produzem radiações secundárias em todos os corpos
que atravessam 1, 14-17
.
2.1 MECANISMOS DE PRODUÇÃO DOS RAIOS-X
Os raios-X são ondas eletromagnéticas e, portanto, sua velocidade de
propagação é de c = 3.108 m/s no vácuo. São produzidos artificialmente em um tubo
onde elétrons são acelerados no dispositivo negativo e são lançados para o dispositivo
positivo, o ânodo, parte de sua energia, é convertida em fótons de raios-X 14-17
.
O gerador de alta voltagem e o tubo de raios-X é fabricado para proporcionar
um grande número de elétrons de alta energia cinética focados para um pequeno ponto
do ânodo, chamado de ponto focal. Ao aumentar a energia cinética dos elétrons
aumenta-se a intensidade considerada quantidade e a energia que é a qualidade dos
raios-X 14-17
.
A maior parte da energia cinética dos elétrons é convertida em calor e a
produção dos raios-X é proporcional ao aumento da kilovoltagem (kV).
Existem dois mecanismos de produção de raios-X que dependem do tipo de
interação entre os elétrons e o alvo 1,14
: A radiação característica e de frenamento.
6
Radiação Característica
Esse processo envolve uma colisão entre o elétron incidente e um elétron
orbital ligado ao átomo no material do alvo 1. O elétron incidente transfere energia
suficiente ao elétron orbital para que seja ejetado deixando uma vacância. Esta
condição instável é imediatamente corrigida com a passagem de um elétron de uma
órbita mais externa para este buraco. Esta passagem resulta em uma diminuição da
energia potencial do elétron e o excesso de energia é emitido como raios-X. Este
processo de enchimento pode ocorrer em uma única onda eletromagnética emitida ou
em transições múltiplas (emissão de vários raios-X de menor energia). Como os níveis
de energia dos elétrons são únicos para cada elemento, os raios-X decorrentes deste
processo também são únicos e, portanto, característicos de cada elemento (material) 1
.
Radiação de Bremsstrahlung (Frenamento)
O processo envolve um elétron passando bem próximo ao núcleo do material
do alvo. A atração entre o elétron carregado negativamente e o núcleo positivo faz
com que o elétron seja desviado de sua trajetória perdendo parte de sua energia. Esta
energia cinética perdida é emitida na forma de raios-X que é conhecido como
“bremsstrahlung” ou radiação de frenamento 1. Dependendo da distância entre a
trajetória do elétron incidente e o núcleo, o elétron pode perder parte ou até toda sua
energia. Isto faz com que os raios-X de “bremsstrahlung” tenham diferentes energias,
desde valores baixos até a energia máxima que é igual à energia cinética do elétron
incidente 1 .
7
2.2 Radiologia Convencional
2.2.1 Radiografia de tórax
A radiografia de tórax utiliza raios-X baseia-se em sua interação (ionização)
através de partes do corpo, após absorção por diferentes tecidos. A absorção dos raios-
X não é a mesma para todos os tecidos 1, 14
. Gorduras, tecidos moles e ossos podem
ser distinguidos pela diferença na densidade e no número atômico médio1,14,18,20
.
O uso correto e preciso das técnicas, bem como o posicionamento e a seleção
dos parâmetros adequados, determinará o diagnóstico radiológico 21, 22
.
2.2.2 Técnicas para Radiografar o Tórax
Preparo do Paciente
O preparo do paciente inclui a remoção de todos os objetos das regiões do
tórax e do pescoço 21, 22
. Cabelos longos trançados, molhados ou amarrados com
prendedores podem causar imagens suspeitas na radiografia se estiverem superpostos
à área torácica. Tubos de oxigênio, eletrodos e cateteres devem ser cuidadosamente
deslocados para o lado do tórax 21, 22
.
Projeções
A radiação atravessa o tórax e estimula o écran que emite luz e sensibiliza a
película radiográfica. As radiografias do tórax são realizadas em forma de projeções.
A trajetória dos raios-X define a projeção ou incidência, no caso dos raios-X de tórax
são realizadas projeções póstero-anteriores PA e laterais LAT 21,22
.
8
Posicionamento
As radiografias do tórax do estudo necessitam ser realizadas em posição
ortostática, esta posição causa a queda do fígado e de outros órgãos abdominais,
fazendo com que o diafragma desloque-se mais para baixo na inspiração profunda,
permitindo assim total aeração dos pulmões. Podendo, portanto, demonstrar a
Circulação pulmonar e a área cardíaca 21,22
.
Para a projeção póstero-anterior o paciente é posicionado encostando o tórax
no sistema Bucky mural, o dorso das mãos apoiado no quadril e os ombros são
rodados anteriormente para projetar as escápulas fora dos campos pulmonares 21,22
.
Na projeção lateral, o paciente encosta o lado cardíaco no sistema Bucky
mural e eleva os braços, cruzando-os 21,22
.
Ambas as radiografias são realizadas em apneia inspiratória, o raio central RC
(local de maior intensidade dos raios-X) incide perpendicularmente ao nível de T6 em
um ponto no final das escápulas e perpendicularmente com distância foco-filme de
180 cm 21,22
.
A exposição radiográfica
A produção das imagens radiográficas depende dos fatores de exposição,
kilovoltagem (kV), miliamperagem (mA) e tempo de exposição (ms,s). Propostas
surgiram no sentido de estabelecer um mecanismo capaz de obter os valores ideais
dos fatores de exposição 21, 22
.
Nos Estados Unidos, Arthur Fuchs propôs uma fórmula que consiste na
utilização de uma escala de kV adotada para cada região do corpo, alternando os
valores de mAs em função da espessura. No Brasil, o Professor Afonso de Maron
estabeleceu nos anos 50 uma fórmula de dosagem que consiste em obter o mAs a
9
partir da espessura do paciente, o valor de mAs é obtido pela aplicação de um
coeficiente miliamperimétrico para região 1, 21, 22
.
Para obter menor contraste e longa escala de cinza é recomendada a utilização
de altas tensões e de baixa carga transportada 1,21,22
.
2.3 Importâncias das Resoluções
2.3.1 Proteção Pessoal
Logo após a descoberta dos raios-X, o cientista Röentgen radiografou a
própria esposa e notou alterações em sua pele e de alguns médicos que haviam
radiografado seus próprios crânios, por simples curiosidade 1, 14-16
. Notaram uma
queda acentuada de cabelo e relacionaram esse fato à exposição à radiação. Em fins
de 1896, já havia muitas reportagens sobre o aparecimento de queimaduras na pele
exposta aos raios-X, criando, assim, muita polêmica 1, 14-16
.
Para esclarecer se de fato a radiação provocava danos, em fins de 1896, Elihu
Thomson expôs seu dedo mínimo esquerdo durante meia hora por dia a um feixe
direto de raios-X, usando uma distância entre o tubo e a pele menor que 3 cm. A partir
de uma semana ele começou a sentir dores e notou uma inflamação e subsequente
formação de bolhas, concluindo que a exposição aos raios-X, além de certo limite,
podia causar sérios problemas. Desde então, os cientistas perceberam a necessidade de
estabelecer técnicas de medida da radiação e normas de proteção contra os efeitos
danosos dos raios-X 1, 14-16
.
10
2.3.2 Legislação Atual
O principal item abordado no Primeiro Congresso Internacional de Radiologia,
realizado em Londres no ano de 1925, versou sobre unidades e normas de trabalho
com raios-X. Neste Congresso, foi criada a Comissão Internacional de Unidades e
Medidas de Radiação (ICRU), tendo como objetivo principal o estudo e a publicação
de recomendações a serem aceitas internacionalmente sobre grandezas e unidades de
radiação e radioatividade - procedimento adequado para medidas e aplicações dessas
grandezas em radiologia clínica e radiobiologia - coletas de dados físicos necessários
para a aplicação desses procedimentos, cujo uso tende a assegurar uniformidade nos
relatos 23,24
.
Desde então, essa comissão mantém relação oficial com outros órgãos, entre
eles a Organização Mundial da Saúde 25
.
No Segundo Congresso Internacional de Radiologia realizado em Estocolmo,
em 1928, foi fundada a Comissão Internacional de Proteção Radiológica (ICRP), cuja
principal função é a de fornecer guias gerais para o uso de radiação e estabelecer
limites dosimétricos máximos permissíveis da radiação para os trabalhadores e o
público em geral 23,24,26,27
.
Com o passar dos anos, houve uma redução gradual nos limites recomendados.
Isto porque, até meados da década de 1940, o principal propósito da proteção
radiológica era o de proteger os trabalhadores contra os efeitos agudos da radiação
devidos às altas doses; a partir de então, à medida que os conhecimentos sobre os
efeitos genéticos, devidos a doses mais baixas, foram aumentando, eles foram sendo
considerados nas recomendações. As recomendações apresentadas pelo Comitê
Nacional de Proteção Radiológica (NCRP) dos Estados Unidos, em 1947, basearam-
11
se nos resultados de experiências com animais no Projeto Manhattan. O comitê
esclarecia que o limite foi reduzido, não por causa das evidências positivas de danos
pela adoção do valor anterior, mas sim pelas muitas incertezas, poucos dados e
informações disponíveis. Levaram-se, ainda, em conta a opinião científica e a
filosofia de risco 23,24,26,27
.
No Brasil, foi criada a CNEN (Comissão Nacional de Energia Nuclear) que é a
responsável pela legislação e normatização do uso da radiação, tendo elaborado as
“Normas Básicas de Proteção Radiológica”, que regem o uso da radiação no país,
publicadas no Diário Oficial da União, em 19 de setembro de 1973, ano em que foi
feita a resolução 06. Em 1988 foi criada a CNEN-NE-3.01 que logo foi substituída
pela CNE-NN-3.01 em 2005. Em 1º de junho de 1998, a Secretaria de Vigilância
Sanitária publicou a Portaria nº 453 da ANVISA 11, 28
.
A estrutura da proteção radiológica da ICRP inclui tanto julgamentos
científicos como sociais, presume que mesmo pequenas doses de radiação podem
produzir efeitos deletérios à saúde, ademais considera que os efeitos determinísticos
poderão ser evitados restringindo as doses a valores menores que limiares definidos e
que os efeitos estocásticos, que não possuem limiares, podem ter sua indução reduzida
ao se assegurar que todas as providências razoáveis tenham sido tomadas 23,24,26,27
.
Chamando de “práticas” as atividades humanas que aumentam a exposição
total à radiação, a estrutura de proteção radiológica da ICRP possibilita que
procedimentos sejam formalizados e quantificados para que o benefício líquido de
uma prática seja avaliado e tornado máximo, tanto para o indivíduo como para a
sociedade, permitindo limitar a injustiça que possa surgir do conflito de interesses
entre ambos 23,24, 26,27
.
12
As exposições públicas abrangem todas as exposições que não são
ocupacionais ou médicas. A maior componente de exposição pública é, sem dúvida, a
exposição às fontes naturais de radiação 1, 14
.
2.4 Limites de Doses
Ao interagir com a matéria produzindo ionização e/ou excitação dos átomos e
moléculas, a radiação “transfere” parte ou total de sua energia para o meio que ela
atravessa 1,14
.
Evidências experimentais e epidemiológicas correlacionam à exposição
contínua à radiação ionizante, mesmo em baixas doses, ao desenvolvimento de
tumores sólidos e hematológicos29
.
Essa quantidade de energia absorvida pelo meio material dependerá da
quantidade da radiação incidente1,11,21,22
.
Deste modo, a quantidade de energia absorvida é de grande importância para
estudar os efeitos das radiações, dependendo, então, da intensidade e qualidade da
radiação incidente e do tipo de material absorvente 29
.
Há necessidade de estabelecer um sistema de grandezas físicas coerentes
capazes de avaliar os danos biológicos provocados pela radiação e, por outro lado, de
escolher uma filosofia a ser adotada para inferirmos os limites de dose 11,12
.
As autoridades atuais credenciadas são a Comissão Internacional de Unidades
e Medidas Radiológicas (ICRU) e a Comissão Internacional de Proteção Radiológica
(ICRP)23,24
.
Examinando algumas notas históricas verificamos que, apesar da radiação ser
amplamente usada desde 1895 quando Röentgen descobriu a radiação X, a primeira
13
unidade de radioproteção só foi definida em 1928 no Congresso de Radiologia
efetuado em Estocolmo. Em 1937, no Congresso de Radiologia efetuado em Chicago,
a unidade Röentgen sofreu uma primeira modificação para englobar a radiação gama,
principalmente devido ao uso do rádio. Nos anos de 1956, 1962 e 1968 sofreu outras
modificações e, finalmente, no ano de 1975 foi substituída. Esta unidade só é válida
para radiação X e Gama e não para outros tipos de radiação 23,24,26,27
.
Com a modificação de 1968, o ICRU passou a definir as grandezas
radiológicas e não mais as suas unidades. As grandezas definidas e suas unidades são
da publicação do ICRU de 1968, com suas alterações efetuadas em 1971 e 1973 e na
Conferência Internacional de Pesos e Medidas de junho de 1975 30
.
As alterações efetuadas em 1971 e 1973, pela ICRU além de fornecerem uma
conceituação mais rigorosa do ponto de vista matemático, introduziram duas novas
grandezas, a saber, a dose absorvida e a dose equivalente que serão definidas mais
adiante 30
.
As versões mais atuais das grandezas físicas usadas em radioproteção foram
publicadas pelo ICRU 74 de 1º de janeiro de 1997. Nesta publicação, o ICRU divide
as grandezas físicas e suas unidades em duas partes:
O objetivo pretendido pela ICRP é estabelecer estes níveis de referência de
dose de um conjunto definido de práticas para uma exposição regular e contínua da
qual a conseqüência produzida no indivíduo é considerada normal. No passado a
ICRP utilizava a probabilidade de morte ou a possibilidade de modificações genéticas
graves como base para julgar as conseqüências de uma exposição 23,24,26,27,30
.
A ICRP recomenda um nível de referência de dose efetiva de 20 mSv por ano,
considerando a média de um período de 5 anos (100 mSv em 5 anos). Com a ressalva
adicional de que a dose não pode ultrapassar 50 mSv em um ano qualquer. Este valor
14
de referência estará sujeito sempre a conselho médico em casos individuais. Não será
necessário aplicar nenhuma restrição especial para exposição de um indivíduo
posteriormente a um período de controle em que sua exposição havia excedido o
limite de dose. Mas os exames periódicos realizados no paciente deverão ser
cuidadosamente analisados. (Tab 1).
Tabela 1: Níveis de referência de doses recomendados pela Comissão Internacional de
Proteção Radiológica;
Descrição Ocupacional Público
Dose Efetiva - Ano 20 mSv - média de 5 anos 1 mSv
Dose Equivalente
Cristalino 150 mSv 15 mSv
Pele 500 mSv 50 mSv
Extremidades 500 mSv
Fonte: Hall EJ, Giaccia AJ. Radiobiology for the Radiologist. 6rd ed. Philadelphia: Lippincott Williams
and Wilkins; 2001.
Sendo: mSv – milisivert
Os limites se aplicam na soma da doses pertinentes devido à exposição externa
durante o período especificado, com o requisito adicional de que a dose efetiva não
deverá superar os 50 mSv em um ano qualquer.
Existem três princípios básicos para utilizar a radiação X em medicina: a
justificação, a otimização e a limitação. A justificação é um princípio básico de
proteção radiológica que estabelece que nenhuma prática deva ser autorizada a menos
15
que produza benefício para o indivíduo exposto ou para a sociedade, de modo a
compensar o dano que possa ser causado. Assim, a exposição médica deve resultar em
um benefício real à saúde do indivíduo e/ou da sociedade, tendo em conta a totalidade
dos benefícios potenciais em matéria de diagnóstico ou terapêutica que dela decorram,
em comparação com o dano que possa ser causado pela radiação ao indivíduo14
.
O princípio de otimização estabelece que as instalações e práticas devam ser
planejadas, implantadas e executadas de modo que a magnitude das doses individuais,
o número de pessoas expostas e a probabilidade de exposição acidental sejam tão
baixos quanto razoavelmente exeqüível, levando-se em conta fatores sociais e
econômicos, além de restrições de doses aplicáveis 14
.
Considerando que a limitação de dose efetiva assegura uma proteção
suficiente à pele contra efeitos estocásticos, deve-se considerar um limite adicional
para as exposições localizadas, com a finalidade de evitar os efeitos determinísticos 29
.
Os limites de dose recomendados deverão ser aplicados a todos os tipos de
exposições ocupacionais. A ICRP concorda com outros valores de dose definidos por
autoridades reguladoras nacionais quando são utilizados provisoriamente limites mais
altos. Os limites são apenas uma parte do sistema de proteção radiológica destinado a
conseguir níveis de dose tão baixos quanto razoavelmente exequível, levando em
conta fatores econômicos e sociais. As restrições aplicadas à dose efetiva são
suficientes para assegurar a ausência de efeitos determinísticos nos tecidos e órgãos
do corpo exceto o cristalino e a pele que podem estar sujeitos a exposições
localizadas. Estes tecidos requerem limites de dose diferentes. Os limites anuais são
de 150 mSv para o cristalino e de 500 mSv para a pele medido sobre qualquer área de
1 cm², independente da zona exposta 23,24,26,27
.
16
A Secretaria de Vigilância Sanitária, no uso de suas atribuições legais, tendo
em vista as disposições constitucionais e a Lei 8.080, de 19 de outubro de 1990, que
tratam das condições para a promoção e recuperação da saúde como direito
fundamental do ser humano, considera a expansão do uso das radiações ionizantes na
Medicina e Odontologia no país; as responsabilidades regulatórias do Ministério da
Saúde relacionadas à produção; a comercialização e utilização de produtos e
equipamentos emissores de radiações ionizantes e as recentes Diretrizes Básicas de
Proteção Radiológica estabelecida em conjunto pela Organização Mundial da Saúde,
Organização Pan-americana da Saúde, Organização Internacional do Trabalho,
Organização de Alimento e Agricultura, Agência de Energia Nuclear e Agência
Internacional de Energia Atômica 28,31,32
.
As recomendações do Instituto de Radioproteção e Dosimetria da Comissão
Nacional de Energia Nuclear, órgão de referência nacional em proteção radiológica e
metrologia das radiações ionizantes 28
(Tab. 2).
Tabela 2. Níveis de referência de radiodiagnóstico por radiografias de tórax para paciente adulto típico, com massa entre 60 e 75 kg e de 1,60 a 1,75 m.
Projeção Dose de radiação
PA 0,4 mGy
LAT 1,5 mGy
Fonte: Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Brasil). Portaria nº. 453, de 1º de junho de 1998.
Aprova o Regulamento Técnico que estabelece as diretrizes básicas de proteção radiológica em
radiodiagnóstico médico e odontológico, dispõe sobre o uso dos raios-x diagnósticos em todo território nacional e dá outras providências. Diário Oficial da União 02 jun 1998.
Sendo:
PA- Projeção Póstero-anterior
LAT- Projeção Lateral mGy- miligray
17
3 QUALIDADE DA IMAGEM RADIOLÓGICA
A radiografia diagnóstica médica tem como principal função demonstrar as
estruturas do corpo humano. São utilizados equipamentos e materiais específicos para
produzir imagens. As características mais importantes da qualidade de uma
radiografia são: resolução espacial, resolução contraste, fatores de exposição e ruído1,
21,22.
A qualidade radiográfica se refere à fidelidade de uma estrutura anatômica. A
radiografia que produz fielmente as estruturas e os tecidos se identifica como uma
radiografia de alta qualidade 34,35.
Para se produzir imagens de qualidade deve se levar em consideração os
seguintes parâmetros: resolução espacial, contraste, fatores de exposição, distância
foco filme e ruído1.
Resolução
A resolução da imagem pode ser avaliada através da diferença de contraste
resultante entre tecidos adjacentes de densidades semelhantes e tecidos com
densidades diferenciadas; a definição pode estar comprometida pelo surgimento da
borrosidade ou falta de nitidez nos contornos da imagem1.
Contraste
O contraste ou brilho da imagem depende da energia dos raios-X e,
geralmente, independe da fluência de fótons ou do mAs. A energia média do feixe
depende da tensão aplicada no tubo1, 21,22.
Para produzir imagens de qualidade do tórax é recomendado atingir o
contraste ideal além de utilizar fatores de exposição radiográfica com altas tensões e
baixos números de mAs otimizando as exposições 1,21,22 .
18
No caso do radiodiagnóstico é importante que as imagens evidenciem um
claro contraste entre tecido ósseo e partes moles1,21,22
.
Fatores de Exposição
Os três principais fatores de exposição são: Tensão (kV), a corrente em
miliamperes (mA) e o tempo de exposição (ms, s) 1,21,22
.
A tensão (kV) é a diferença de potencial que proporciona uma penetração para
demonstrar a trama pulmonar e região cardíaca. A kV deve ser suficientemente alta
para resultar em baixo contraste e a longa escala de cinza é para a visualização das
impressões pulmonares mais finas. A kV é o controle primário da qualidade do feixe
de raios-X 1, 21, 22,34
.
A corrente elétrica (mA) é um fluxo ordenado de partículas carregadas
(partículas dotadas de carga elétrica).
O tempo de exposição (ms, t) é o tempo que os elétrons são lançados do
cátodo para o ânodo.
A carga transportada (mAs) é dada pelo produto do tempo de exposição pela
corrente elétrica. O mAs determina o número de raios-X produzidos a medida que
mais elétrons fluem através do tubo de raios-X mais raios são produzidos em um
determinado tempo 1,21,22
.
Para produzir uma radiografia é necessário expor o paciente adequadamente. Os
fatores que determinam a influência, a quantidade e a qualidade da radiação X é que
são denominados fatores de exposição 1,21,22
.
19
Distância Foco filme
Para minimizar a magnificação da estrutura no receptor de imagem é
necessário utilizar no mínimo 180 cm de distância foco filme. Toda imagem
radiográfica possui uma resolução menor do que a do objeto radiografado. Isto
significa que uma radiografia nunca evidencia todos os detalhes anatômicos da região
de interesse. Uma radiografia de qualidade possui um grau de nitidez que não
interfere no diagnóstico do médico1,21,22
.
Ruído
Em radiologia convencional o ruído está relacionado com os halógenos de
prata, tamanho e disposição dos grãos de prata na película. Na radiografia digital o
ruído está relacionado com os artefatos causados entre um pixel e outro 1,21,22 .
3.1 RECOMENDAÇÕES PARA AVALIAR AS RADIOGRAFIAS DO TÓRAX
Baseada na afirmação "A melhor imagem proporcionará um melhor
diagnóstico", a Comunidade Européia organizou um comitê que elaborou critérios
para imagens radiográficas com fins diagnósticos. Outros critérios também foram
elaborados, tais como critérios de boas práticas e doses de referência para pacientes. A
versão mais recente desse documento foi publicada em 1996 (EUR 16260 EN-
European Guidelines on Quality Criteria for Diagnostic Radiographic Images). Os
critérios são classificados em três graus: visualização – as características anatômicas
são detectadas, porém não são totalmente reproduzidas; reprodução – os detalhes
anatômicos são identificados, mas não estão necessariamente claramente definidos;
reprodução nítida – os detalhes anatômicos estão claramente definidos 34-40
.
20
3.1.1 Para avaliação do tórax são recomendados pela Comissão das Comunidades
Européias (CCE) 38
;
Na Projeção Póstero-anterior
1. Inspiração profunda (dez arcos posteriores) apnéia;
2. Reprodução simétrica do tórax sem rotação ou basculação;
3. Borda medial das escápulas fora dos campos pulmonares;
4. Reprodução de todo gradil costal acima do diafragma;
5. Reprodução nítida da vascularização pulmonar (principalmente periferia);
6. Reprodução nítida da traquéia e parte proximal dos brônquios;
7. Reprodução nítida do diafragma e ângulos costo frênicos;
8. Reprodução nítida do coração e aorta;
9. Visualização da parte retrocardíaca dos pulmões e mediastino;
10. Visualização da coluna através da sombra cardíaca.
Na Projeção Lateral
1. Inspiração profunda;
2. Os braços devem estar levantados liberando o tórax;
3. Superposição das bordas posteriores dos pulmões;
4. Reprodução da traquéia;
5. Reprodução dos ângulos costofrênicos;
6. Reprodução nítida da borda posterior do coração, aorta e mediastino;
7. Reprodução nítida do diafragma, esterno e coluna torácica.
21
4 INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA
Os mecanismos de interação da radiação com a matéria são os efeitos
fotoelétricos, Compton e produção de pares.
No efeito fotoelétrico o fóton desaparece, um íon é formado e o elétron livre
resultante, produto da ionização, é colocado em movimento com uma energia igual à
energia original do fóton menos a energia de ligação que esse elétron tinha com o
átomo1,14-16
. Neste efeito o fóton interage com elétrons fortemente ligados, tendo
como resultado dessa interação a expulsão de um elétron, geralmente alocado na
camada K do átomo, sendo também chamada de absorção fotoelétrica 1, 14-16
.
Efeito Compton ou o Espalhamento de Compton, é a diminuição de energia
(aumento de comprimento de onda) de um fóton de raio-X ou de raio gama, quando
ele interage com a matéria. A interação entre a alta energia dos fótons e elétrons
resulta no elétron recebendo parte da energia (fazendo-o recuar), e um fóton contendo
a energia restante sendo emitida numa direção diferente da original, sempre
conservando o momentum total do sistema. Se o fóton ainda possui bastante energia,
o processo pode ser repetido 1, 14-16
.
O espalhamento de Compton ocorre em todos os materiais e
predominantemente com fótons de média-energia (entre 0.5 e 3.5 MeV). Ele é
também observado com fótons de alta-energia; fótons de luz visível ou de
frequências mais altas, por exemplo, possuem energia suficiente para expelir os
elétrons saltados do átomo (efeito Fotoelétrico) 1, 14-16
.
22
O termo produção de par se refere à criação de uma partícula elementar e sua
antipartícula, geralmente a partir de um fóton. Isto é permitido, desde que haja
energia suficiente para criar o par( acima de 1,02 Mev) - ao menos a energia de
massa de repouso das duas partículas do par - e que a situação permita que tanto a
energia quanto o momento sejam conservados (pelo menos classicamente). Todos os
outros números quânticos que se conservam, (momento angular, carga elétrica) das
partículas produzidas devem ter soma zero. Portanto, as partículas criadas possuem
estes números quânticos com sinais opostos1, 14-16
.
Tabela 3: Faixas de energia dos fótons para o processo de atenuação dominante.
Faixa de energia dos fótons
Processo de atenuação
dominante (em tecido humano)
até 50 KeV Fotoelétrico
60 - 90 KeV Fotoelétrico + Compton
200 KeV a 2 MeV Compton
5 MeV a 10 MeV Compton + Produção de Pares
Acima de 50 MeV Produção de Pares
Fonte: Okuno E, Caldas IL, Chow C. Física para ciências biológicas e biomédicas.
São Paulo: Harbra;1986.
Esse comportamento verificado na predominância dos processos conforme a
faixa de energia dos fótons incidentes pode ser entendida em termos da definição de
um número atômico efetivo para cada meio. Para tratarmos os efeitos relacionados à
exposição a radiações ionizantes, é necessário que sejam definidas algumas grandezas
associadas 1,14-16
(Tab.4).
23
Tabela 4: Deposição de energia em mGy por unidade de massa em ar, água, músculo,
gordura e osso por um feixe de raios-X de 1 Röentgen.
Energia de feixe Ar Água Músculo Gordura Osso
10 KeV 8,76 9,13 9,21 5,42 49,1
30 KeV 8,76 8,88 9,21 6,12 60,8
50 KeV 8,76 9,03 9,32 6,59 49,3
100 KeV 8,76 9,59 9,58 9,17 17,28
200 KeV 8,76 9,73 9,65 9,70 9,85
1 MeV 8,76 9,75 9,66 9,76 9,03
1,25 MeV 8,76 9,74 9,65 9,76 9,02
10 MeV 8,76 9,46 9,35 9,12 9,03
Fonte: Brasil. Ministério da Ciência e Tecnologia. Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN)
[acesso em 20 mai 2011]. Disponível em: http://www.cnen.gov.br
A Linear Energy Transfer (LET) é a transferência de energia ao longo dos
traços de ionização produzidos pelas partículas carregadas de alta energia ocorre de
forma mais acentuada, ou mais dispersa, conforme a natureza da partícula incidente.
Partículas alfa apresentam um LET notadamente maior do que fótons ou elétrons de
energia equivalente. Por esse motivo, partículas alfa são usualmente denominadas de
partículas de alto LET. A unidade de medida é expressa em KeV/mm 1, 15,16.
24
4.1 RADIOBIOLOGIA - INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO COM O ORGANISMO
HUMANO
Cada órgão é formado por um agregado de muitas células contendo moléculas
formadas por átomos com um núcleo que é o centro de controle. Nele se encontram os
cromossomos que são estruturas nucleares filamentares e são formados
essencialmente pela molécula de ácido desoxirribonucléico (DNA)29
.
A molécula de DNA contém os genes que se dispõem linearmente nos
cromossomos e são os responsáveis pelas informações genéticas. Eles armazenam e
transportam a informação genética de uma célula para outra e de uma geração para
outra; controlam a reprodução e a função diária das células29
.
O processo ou o resultado do processo de variações da estrutura molecular dos
genes ou da variação do número ou da estrutura dos cromossomos é denominado
mutação. Uma mutação induzida por um agente externo é indistinguível de uma
mutação “espontânea”, e, como esta, pode ser somática, não se transmitindo aos
descendentes da pessoa irradiada, ao contrário da mutação germinal que ocorre em
células da linhagem germinal, podendo passar para as gerações futuras 29
.
Uma exposição do organismo à radiação ionizante pode desencadear uma série
de reações, que poderão resultar até na morte do organismo ou indução de mutação
em seu material genético. Se todo o corpo de uma pessoa for irradiado com uma dose
equivalente entre 3 e 5 Sv ocorrerão centenas de quebras nas moléculas de DNA de
cada célula do corpo. As mutações são, em sua grande maioria, condicionadoras de
características indesejáveis, sendo bastante raras aquelas que poderão beneficiar seus
portadores. Entretanto, tem-se denominado experimentalmente que as maiorias das
fusões induzidas no DNA são reparadas por mecanismos especiais existentes no
interior das células 29
.
25
Experiências em laboratório têm demonstrado que para uma mesma
quantidade de dose absorvida:
a) quanto maior a taxa de dose (dose por unidade de tempo), maior é o número
de aberrações cromossômicas induzidas 14
.
b) quando maior o fator de qualidade da radiação incidente, maior também é o
número de aberrações cromossômicas induzidas.
Os efeitos acima apresentam grande variabilidade em função das
características do campo de radiação considerando, ou seja, de sua natureza,
intensidade, energia, distribuição espacial e temporal14, 29
.
4.2 Estágios dos Efeitos Biológicos das Radiações
A série de reações causadas pelas radiações ionizantes pode ser descrita em
estágios.
O primeiro estágio tem uma duração muito pequena, da ordem de um
quadrilionésimo de segundo, após a incidência da radiação. Nesse estágio ocorre o
fenômeno físico da ionização e da excitação de átomos do corpo humano com a
absorção de energia da radiação 14,29
. Na ionização o elétron é ejetado do átomo e na
excitação o elétron ganha energia passando a uma órbita mais energética. No segundo
estágio, chamado físico – químico, as ligações químicas das moléculas são rompidas
com a formação de radicais livres. Esse estágio tem uma duração também curta,
aproximadamente, um milionésimo de segundo14,29
. O terceiro estágio tem uma
duração de poucos segundos e é um estágio químico. Os radicais livres formados
anteriormente, que são altamente reativos, ligam-se a moléculas importantes da célula,
tais como as proteínas, as enzimas ou, no pior caso, as moléculas de DNA,
26
danificando-as 14,29
. As células possuem mecanismos para corrigir os danos causados
por radicais livres. Substâncias como as vitaminas C ou E podem liberar facilmente
elétrons que inativa os radicais livres. Além disso, os corpos possuem maneiras para
recompor moléculas lesadas pelos radicais livres 14,29
.
4.3 Mecanismos de efeitos diretos e indiretos
No mecanismo direto a radiação age diretamente sobre uma biomolécula
importante, tal como a de DNA, danificando o material genético. No mecanismo
indireto, as moléculas como a da água, que constituem cerca de 70% das células, são
quebradas pela radiação. Quando a radiação passa através do corpo humano, quatro
tipos de eventos podem ocorrer 1,41-43
:
- A radiação passa próximo ou através da célula sem produzir dano;
- A radiação danifica a célula, mas ela pode ser reparada adequadamente,
- A radiação mata a célula ou a torna incapaz de se reproduzir;
- O núcleo da célula é lesado, sem, no entanto, provocar morte celular.
A célula sobrevive e se reproduz na sua forma modificada, podendo-se
diagnosticar, anos mais tarde, células malignas nesse local1,41-43
.
Os estudos efetuados pelo “Health Effects of Expossure to Low Levels of
Ionizing Radiation”; Nacional Academy Press, Washington (1990), discutiram os
efeitos da exposição à radiação natural de alto nível na população e mostraram que
existem indicadores de mudança na taxa de aberração cromossômica. Na Dinamarca,
se um o feto ou embrião for irradiado no útero da mãe com dose superior a 0,1 Gy, o
aborto terapêutico é recomendado. Para dose absorvida entre 0,01 e 0,1 Gy, o aborto é
recomendado, dependendo se há algum outro agravante ou não 1,41-43
.
27
De uma forma geral, ficou evidente neste estudo que quanto mais jovem o
indivíduo, mais sensível ele é à radiação. Hoje as mulheres com idade ao redor de 40
anos, que receberam alta dose de radiação, quando criança, em Hiroxima e Nagasaqui,
estão apresentando índices crescentes de câncer de mama 14,29,42-50
.
As células, por sua vez, apresentam diferentes sensibilidades aos efeitos
somáticos da radiação ionizante, dependendo do tipo e da fase de seu ciclo de
reprodução. Células em divisão, ou as que são metabolicamente ativas, ou, ainda, as
que se reproduzem rapidamente, tais como as células brancas do sangue, são mais
sensíveis que aquelas altamente diferenciadas, como as do músculo, osso e tecido
nervoso 14,29
.
Essas doses demonstram transferência de energia insignificante, mas são
extremamente danosas:
- Dose de 100 Gy é letal a espécie humana
- Dose de corpo inteiro de 5 Gy representa taxa de mortalidade de 50%.
4.4 Interação da Radiação ionizante com a Célula
Das interações surgem os efeitos biológicos das radiações, que são as
conseqüências posteriores à exposição. Diferentes tecidos reagem de diferentes
formas às radiações. Alguns tecidos são mais sensíveis que outros como os do sistema
linfático, hematopoiético (medula óssea) e do epitélio intestinal, que são fortemente
afetados quando irradiados. Outros, como os musculares e neuronais, possuem baixa
sensibilidade às radiações 14,29
.
No contexto biológico os elementos químicos relevantes que formam os
tecidos e órgãos dos seres vivos são o carbono, oxigênio, nitrogênio e hidrogênio.
28
Com relação às interações com estes elementos, as radiações são primeiramente
classificadas como ionizantes ou não ionizantes1,14,29
.
Em uma interação, a radiação cede a uma molécula certa quantidade de
energia, esta energia pode ser suficiente para arrancar um elétron orbital e conferir-lhe
energia cinética, provocando assim a ionização1,14,29
. Em outros casos a radiação não
tem energia suficiente para provocar ionização, mas consegue promover o elétron a
um nível energético superior, acarretando a excitação ou ativação. Existem também
situações em que a energia é muito baixa e apenas aumenta a velocidade de rotação,
translação ou de vibração da molécula1,14,29
.
Quando ocorre a irradiação das macromoléculas alguns efeitos são produzidos
entre eles: uma ruptura da estrutura do tronco resultando em muitas moléculas de
tamanho menor.
As interações podem inativar proteínas e enzimas levando à morte celular
(Tab. 5).
29
Tabela 5 - Radiossensibilidade
Radiossensibilidade Célula Normais Tumores
Alta
Linfóide,
hematopoiéticas, espermatogênias,
folículos ovarianos.
Leucemia-linfoma,
seminoma, disgerminoma
Ligeiramente Alta
Reações agudas gastrintestinais e
epitélio de mucosas, folículos pilosos,
endotélio Reações tardias de
pulmão, rins.
Carcinoma de células escamosas da pele,
cabeça e pescoço e cérvice.
Adenocarcinoma de mama
Neuroblastoma
Médio
Reações tardias do trato gastrintestinal,
endotélio, epitélio glandular de mamas,
epitélio glandular do pâncreas, epitélio da
bexiga, cartilagens em crescimento,
ossos e cérebro normal.
Carcinoma de pulmão, esôfago, pâncreas,
bexiga, meduloblastoma, câncer de ovário.
Baixa
Osso, cartilagens maduras, músculos,
nervos periféricos.
Gliomas, grandes sarcomas, melanoma,
câncer de célula renal, osteossarcoma.
Fonte: Robins SL. Patologia estrutural e funcional. 5.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 2003.
30
4.5 Alterações Morfológicas nas Células
A ação das radiações ionizantes sobre as células provoca rupturas nos elos
moleculares o que, conseqüentemente, origina alterações químicas e danos no
material genético. Todavia, os efeitos da exposição dependem do tipo de radiação e da
dose, já que as células têm certa capacidade de reparação dos danos sofridos. No
entanto, caso a exposição seja intensa ou prolongada, os efeitos da radiação
conseguem ultrapassar os mecanismos naturais de reparação celular e provocar vários
tipos de lesões (Tab. 6)
29,42-50.
Tabela 6 - Alteração por Radiação no órgão
Órgão
Alterações Iniciais e Tardias
Conseqüências
Retardadas
Coração
Pericardite fibrinosa, edema
miocárdico, “cardiomiopatia de
radiação”.
Fibrose pericárdica,
fibrose intersticial
miocárdica.
Fonte: Robins SL. Patologia estrutural e funcional. 5.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 2003.
A interação da radiação ionizante com o meio biológico pode causar diversos
efeitos tais como a morte ou a mutação em células, em cromossomos e no DNA.
Dos intensos estudos já realizados, observou-se que as células possuem
radiossensibilidades diferentes, isto é, existem células com níveis diferentes de
sensibilidade à radiação. As células que têm maior atividade ou alta taxa de
proliferação são mais radiossensíveis, como as células basais da epiderme, os
31
eritroblastos, as células totipotentes hematopoiéticas localizadas na medula óssea, as
espermatogonias e as células das vilosidades intestinais, pois a divisão celular requer
que o DNA seja corretamente reproduzido para que a nova célula possa sobreviver
29,42-50 . A molécula de DNA é uma macromolécula de alta estabilidade em face do
metabolismo típico encontrado no meio celular. A enorme quantidade de informações
armazenadas em sua estrutura faz com que, eventualmente, apareçam erros devido a
agentes externos, ou erros de replicação, quando a célula está se dividindo. Esses
erros são imediatamente corrigidos por uma série de mecanismos de reparo com os
quais as células são dotadas 53,54
.
A partir da quebra pela ação indireta de uma molécula tem-se a formação de
radicais livres OH e H e elétrons hidratados. Os radicais livres possuem uma vida
muito curta e são altamente reativos, sendo caracterizados pela presença de elétrons
reativos 53,54
.
5 MEDIDAS ANTROPOMÉTRICAS
Existe uma relação das medidas do tórax e do índice de massa corpórea (IMC)
com a quantidade de radiação absorvida e necessária para produzir uma imagem
adequada para diagnóstico21,22
.
5.1.1 Espessura Torácica
O biótipo maciço ou hiperestênico possui um tórax amplo e profundo entre as
paredes anteriores e posteriores, porém raso na posição vertical de frente para trás e
curto na dimensão vertica. O outro extremo é o astênico, o indivíduo magro apresenta
32
tórax estreito e raso da frente para trás, mas é muito longo em sua dimensão vertical
21, 22.
O diâmetro torácico é verificado pela espessura ântero-posterior e latero-
lateral que pode ser verificada atrváes de uma régua chamada de espessômetro.
Para realizar a técnica adequada, o paciente deverá estar na posição ortostática.
As medidas são feitas nos sentidos ântero-posterior e latero-lateral quando o paciente
estiver relaxado 21, 22.
5.1.2 Índice de Massa Corporal
O IMC é uma medida do grau de obesidade de uma pessoa. O IMC é
determinado pela divisão da massa do indivíduo pelo quadrado de sua altura, onde a
massa está em quilogramas e a altura em metros 32,54
.
Adultos entre 18 e 64 anos são classificados segundo os critérios propostos
pela Organização Mundial da Saúde, nos quais foram categorizamos em:
desnutridos/eutróficos (abaixo de 25 Kg/m2) e sobrepeso/obesidade (acima de 25
Kg/m2)1. Para idosos acima de 65 anos foram classificados conforme a Organização
Pan-Americana de Saúde e da mesma forma categorizados em: desnutridos/eutróficos
(abaixo de 28 Kg/m2) e sobrepeso/obesidade (acima de 28 Kg/m
2)
32,54 (Tab. 7).
Tabela 7 – Cálculo do Índice de Massa Corpórea (IMC)
33
Cálculo IMC Situação
Abaixo de 18,5 IMC ideal
Entre 18,5 e 24,9 Normal
Entre 25,0 e 29,9 Sobrepeso
Entre 30,0 e 34,9 Obesidade grau I
Entre 35,0 e 39,9 Obesidade grau II
Acima de 40,0 Obesidade grau III
Fonte: World Health Organization (WHO). Defining the problem of overweight and obesity. In:
World Health Organization. Obesity: preventing and managing the global epidemic: report of a WHO
Consultation. Geneva, 2000.
5.2 CALIBRAÇÕES DO EQUIPAMENTO
O monitoramento e medição a serem realizados no equipamento são
necessários para fornecer evidências da conformidade do produto com os requisitos
determinados 11
.
Com base nas normas vigentes no Brasil (Portaria 453 – Ministério da Saúde-
Secretaria de Vigilância Sanitária) todos os equipamentos de radiodiagnóstico médico
devem fazer parte de um programa de qualidade e proteção radiológica. A normativa
visa a evitar que os equipamentos sejam operados fora das condições exigidas e a
assegurar que as ações reparadoras necessárias sejam executadas mediante um
programa adequado de manutenção preventiva 11
.
A organização deve estabelecer processos para assegurar que o monitoramento
e a medição possam ser realizados e sejam executados de uma maneira consistente
com os requisitos de monitoramento e medição11
.
34
Estes requisitos mínimos referem-se às condições com que o equipamento é
oferecido pelo fabricante ou vendedor e dizem respeito:
À integridade física do equipamento;
À blindagem do cabeçote, bem como ao certificado de blindagem;
À filtração do feixe de raios-X;
Ao diafragma regulável com localização luminosa e sistema de colimação;
À indicação da inclinação do tubo;
À indicação do tubo, para equipamentos com mais de um tubo;
Ao tipo de gerador, entre outras especificações.
O método de avaliação dos requisitos mínimos é a realização dos testes de
aceitação 11,12
.
5.3 Equipe Técnica
A Equipe Técnica é composta por Tecnólogo e Técnicos em Radiologia. Os
profissionais são responsáveis pelo atendimento, coleta da história clínica, ajuste dos
parâmetros técnicos, controle de qualidade da técnica e seleção das posições
adequadas para demonstrar fidedignamente as estruturas de interesse 55
.
A LEI Nº 7.394, de 29 de outubro de 1985(Pub. DOU de 30/10/85) regula o
exercício da Profissão dos Profissionais das Técnicas Radiológicas.
Art. 1º - Os preceitos desta lei regulam o exercício da profissão dos Tecnólogos e
Técnico em Radiologia, que executam as técnicas:
I - radiológica, no setor de diagnóstico;
II - radioterápica, no setor de terapia;
III - radioisotópica, no setor de radioisotópos;
35
IV - industrial, no setor industrial;
V - de medicina nuclear 55
.
5.4 Equipe Médica
No Brasil a radiologia ou diagnóstico por imagem é uma das especializações
da medicina, ciência que estuda órgãos ou estruturas através da utilização de raios-X
ou outros métodos. Os equipamentos permitem, através de imagens do corpo
humano, definir e diagnosticar doenças. O médico radiologista é o profissional
responsável pela análise e interpretação das imagens obtidas através dos diferentes
métodos, também, pela emissão de laudos ou relatórios 55
.
6 PROCEDIMENTOS PARA MEDIÇÕES DAS DOSES DE RADIAÇÃO
6.1.1 Dosimetria das radiações em radiodiagnóstico
Verificar a intensidade de raios-X utilizada nos procedimentos de diagnóstico
tornou-se necessária desde o início de sua introdução na medicina, não somente pelos
efeitos induzidos pela exposição aos raios-X, mas também pela instabilidade
envolvendo os processos de sua produção11
.
A quantificação da ionização produzida no ar, proposta por Villard em 1908,
abriu as portas para o desenvolvimento experimental.
As técnicas dosimétricas para a análise de exames radiológicos começaram a
ser realizadas em vários países, no período de 1955 até o início da década de 70,
quando a preocupação principal era estimar doses geneticamente significativas e as
doses médias na medula óssea da população (ICRU, 2005) 30
.
36
O desenvolvimento dos detectores do estado sólido levou ao crescimento do
uso dos dosímetros termoluminescente (TLD) que passaram a ser usados diretamente
sobre o paciente para medidas de dose na entrada da pele 11
.
A dosimetria se faz necessária em radiodiagnóstico para o estabelecimento,
aplicação e avaliação de níveis de referência em diagnóstico, avaliação de riscos
potenciais, avaliação do desempenho dos equipamentos médicos de raios-X e análise
das condições de trabalho. Estimativas de dose se tornam imprescindíveis para se
estabelecer e controlar padrões de uma boa prática11
.
6.1.2 Técnicas para estimar a dose de radiação
A quantificação da dose absorvida num órgão ou tecido, resultante de um
exame diagnóstico, pode ser obtida por diversas técnicas, numa delas, é posicionar a
câmara de ionização diretamente nas regiões de interesse ou colocar dosímetros
termoluminescentes na região central da região. Essa técnica pode ser utilizada
também, em menor extensão em pacientes12, 51, 52
.
6.1.3 Câmara de Ionização
A percepção da radiação, seja qualitativa ou quantitativa, só pode ser realizada
com a ajuda de materiais ou instrumentos capazes de captar e registrar sua presença.
A detecção é realizada pelo resultado produzido pela interação da radiação com um
meio sensível (detector). A integração entre um detector e um sistema de leitura
(medidor), como um eletrômetro ou a embalagem de um detector é chamado de
37
monitor de radiação. Os sistemas detectores que indicam a radiação total a que uma
pessoa foi exposta são chamados de câmaras de ionização ou dosímetros51, 52
.
6.1.4 Unidades de Medida
Em 1925 foi proposta pela Röentgen Society Alemã que adaptou o Röentgen,
R, como unidade de dose de raios-X. A dose na entrada da pele, relacionada aos
efeitos, foi usada para discutir os limites de exposição do paciente no ano de 1928.
Mais tarde foi definida uma grandeza associada com a energia depositada por
um feixe de radiação em tecido biológico. A dose absorvida chamada de rad
(radiation absorbed dose) foi dada em termos de energia depositada por unidade de
massa: 1 rad =100 erg/g 12,51,52
. Portanto, o rad é a unidade utilizada para a
quantidade de radiação recebida pelo paciente.
Na década de 80 as definições de grandezas e unidades usadas na radiologia
diagnóstica sofreram as maiores alterações devido às publicações da ICRU que adotou
o sistema internacional de unidades 30
. A exposição foi gradualmente substituída por
Kerma no ar, cuja unidade joule por quilograma recebeu o nome especial de Gray.
A dose absorvida expressa em Gray, melhorou a concordância numérica entre
a grandeza medida pelos dosímetros e a dose absorvida pelos tecidos.
Estes métodos permitiram calcular a dose média absorvida para todos os
órgãos e tecidos do corpo 11
.
Os dispositivos de monitoramento ocupacional de radiação são analisados em
termos de rem (radiation equivalent man) . O rem é usado para expressar a quantidade
de radiação recebida pelas pessoas 11
.
Atualmente as principais medidas da radiação são:
38
Exposição
A exposição é essencialmente a quantidade de radiação absorvida pelo ar. A
exposição X é definida como a quantidade de carga dq (íons) produzida numa
quantidade de massa dm de ar: X = dq/dm A exposição é usualmente medida em
coulomb por quilogramas (C/kg) ou em roentgens (R), relacionados por: 1 R = 2,58
x 10-4
C/kg (exatamente) ou, equivalentemente, 1 R = 1,61x1012
pares de íons/grama
de ar 11,51,52.
Taxa de exposição
A taxa de exposição é definida como a variação da exposição com o tempo,
medida usualmente em roentgens por hora (R/h): X' = dX/dt 11,51,52.
Dose
A dose absorvida D, de qualquer radiação ionizante, é a quantidade de
energia de cedida à matéria pelos fótons ou partículas ionizantes, por unidade de
massa dm: D = de/DM. A dose absorvida é usualmente medida em joules por
quilograma (J/kg), também denominada gray (Gy): 1Gy = 1 J/kg 11,51,52.
O rad, em desuso, também pode ser usado como unidade de dose e equivale
a um centigray: 1 rad = 10-2
J/kg = 1 cGy 11,51,52.
Taxa de dose
A taxa de dose corresponde á variação de dose no tempo. É usualmente
expresso em grays por hora (Gy/h): D' = dD/dt 11,51,52.
39
Dose equivalente
Dose Equivalente
A dose equivalente H é definida como H = D *Q * N, onde Q é um fator de
qualidade, atribuído a diferentes tipos de radiações (igual a 1 para radiações b, g, e X
e 20 para partículas a) e N é um fator que leva em conta outros fatores que
influenciam a dose absorvida (geometria de irradiação, fator de distribuição do
radioisótopo dentro do corpo etc.), sendo 1 para a grande maioria das aplicações
11,51,52.
Usando o fator de qualidade Q é possível relacionar os danos da radiação para
diferentes partes do corpo e tornar aditivos os efeitos de radiações de naturezas
diferentes 11,51,52.
O fator de qualidade é função da transferência linear de energia, geralmente
expressa em KeV/mm, tendo a água como meio de referência. O fator de qualidade é
utilizado apenas para aplicações rotineiras de proteção radiológica e não deve ser
utilizado para avaliar os efeitos biológicos de exposições acidentais 11,51,52.
A unidade da dose equivalente é o sievert (Sv), que corresponde a 1 joule por
quilograma (J/kg). Também é usualmente expressa em rem (roentgen equivalent
man): 1 Sv = 100 rem
Em radioproteção também é utilisada a dose equivalente efetiva, que leva em
conta as diferentes partes do corpo através de um fator w, além do fator de qualidade
da radiação. Os valores destes fatores correspondentes a cada parte do corpo são
tabelados em normas de radioproteção editados pela CNEN. H = D * Q * w 11,51,52.
40
Taxa de dose equivalente
A taxa de dose equivalente corresponde à variação de dose equivalente com o
tempo. É usualmente expressa em sieverts por hora (Sv/h): H' = dH/dt 11,51,52.
7 JUSTIFICATIVA
Em virtude dos danos biológicos causados nos seres vivos tornou-se
necessário estabelecer meios de proteção aos pacientes expostos aos raios-X.
A necessidade de mensurar os níveis de dose de radiação na entrada da pele
em pacientes submetidos a radiografias do tórax no IC-FUC comparando com os
níveis estabelecidos na portaria 453 da Secretaria de Vigilância Sanitária, Colégio
Americano de Radiologia e Comissão das Comunidades Europeias, permite a
avaliação das doses, no entanto, estudos mostram que os limites estão sendo
excedidos 11
.
Segundo a portaria n°453, de 1°de junho de 1998 da Secretaria de Nacional de
Vigilância Sanitária são definidos níveis de referência de radiodiagnóstico por
radiografia em pacientes adultos 11
.
41
8 OBJETIVOS
8.1 OBJETIVO GERAL
Avaliar a dose de radiação na entrada da pele em pacientes que se submeteram
a radiografias do tórax no Serviço de Radiodiagnóstico do Instituto de
Cardiologia/Fundação Universitária de Cardiologia do RS.
8.2 Objetivos Específicos
- Verificar o nível de dose de radiação nos pacientes;
- Verificar a relação do IMC com a quantidade de radiação absorvida;
- Investigar a quantidade de radiação absorvida com a espessura torácica;
- Verificar a relação da espessura do tórax e o IMC com a quantidade de
radiação absorvida;
9 METODOLOGIA
9.1 MÉTODOS
Estudo transversal contemporâneo de base populacional de pacientes eletivos
submetidos a radiografias do tórax no Serviço de Radiodiagnóstico do Instituto de
Cardiologia - Fundação Universitária de Cardiologia.
42
9.1.1 População da Pesquisa
Para que seja possível estimar as médias de dose na entrada da pele, com uma
amplitude padronizada do intervalo de confiança de 95 % igual a 0,5 foram
necessárias aproximadamente 300 dosagens por projeção. Comparar a média das
doses utilizadas nos raios-X de tórax com o nível de referência da portaria da
Secretaria Nacional de Vigilância Sanitária.
Os critérios de inclusão foram: 1) paciente com a solicitação de radiografias
do tórax; 2) concordar em participar do estudo assinando o Termo de Consentimento
Livre e Esclarecido. Os critérios de exclusão foram: Pacientes com cardiomegalia
porque o aumento da musculatura causa uma maior absorção dos fótons de raios-X,
derrame pleural porque o líquido tem número atômico mais auto e causa maior
atenuação dos fótons de raios-X, doenças pulmonares crônicas que acumulam ar nos
alvéolos atenuam poucos fótons e os que tiveram erros de exposição do equipamento.
As imagens foram distribuídas aleatoriamente para 3 radiologistas que tem como
parâmetros os critérios preconizados pela CCE.
9.1.2 Coleta de Dados
Para a coleta de dados dos pacientes foi utilizado questionário auto-aplicável,
exame físico, avaliação antropométrica e coleta da carga transportada. O questionário
foi preenchido pelo paciente que continha as perguntas; dados pessoais, histórico
clínico, atividade física, uso de tabaco, espessura do tórax e o IMC.
43
Para mensurar o IMC (kg/m2) foi verificado o peso e a altura dos pacientes. A
balança utilizada foi de plataforma mecânica, marca Filizola certificada pelo
INMETRO.
O processo de pesagem foi realizado com indivíduos descalços e com roupa
própria para o exame.
A altura foi utilizada fita métrica metálica, adaptada na balança, os pacientes
foram posicionados de costas para a fita métrica da balança, tórax e cabeça na posição
natural de cada indivíduo olhando para o horizonte (plano de Frankfurt)32,54
.
Adultos entre 18 e 64 anos foram classificados segundo os critérios propostos
pela Organização Mundial da Saúde, no quais foram categorizamos em:
desnutridos/eutróficos (abaixo de 25 Kg/m2) e sobrepeso/obesidade (acima de 25
Kg/m2). Para idosos acima de 65 anos foram classificados conforme a Organização
Pan-Americana de Saúde e da mesma forma categorizados em: desnutridos/eutróficos
(abaixo de 28 Kg/m2) e sobrepeso/obesidade (acima de 28 Kg/m
2)
32,54 .
Os diâmetros do tórax foram verificados com o espessômetro, marca Konex, e
as medidas foram nos sentido ântero-posterior e lateral na linha dos mamilos,
posicionados no corpo do esterno.
Os valores de tensão e carga transportada foram anotados por projeção e
posteriormente convertidos como recomendado pela portaria 453 da Secretaria
Nacional de Vigilância Sanitária.
Os termos atividade física foi mencionado quando o paciente realiza no
mínimo caminhada 3 vezes durante a semana conforme orientação médica.
Tabagistas foram considerados aqueles que fumam 1 ou mais cigarros por dia.
44
9.2 Ética
O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética do Instituto de Cardiologia-
Fundação Universitária de Cardiologia sob o número UP 3982-07.
9.3 Análise Estatística
Para comparar a média da carga transportada em relação aos valores de
referência da Secretaria Nacional de Vigilância Sanitária foi utilizado o teste t de
Student para uma variável e, para correlacionar as doses em relação ao diâmetro
torácico e o IMC, foram utilizados coeficiente de correlação de spearman. O cálculo
do tamanho da amostra foi baseado em estudos semelhantes. Para análise estatística
dos dados foi utilizado o software estatístico SPSS 17.033
.
9.3.1 Logística do Estudo
Os pacientes foram selecionados no serviço de radiodiagnóstico do IC-FUC
nos três turnos manhã, tarde e noite, com detalhamento das atividades e
esclarecimentos aos pacientes sobre os objetivos do estudo.
Foi lido e esclarecido ao paciente o Termo de Consentimento Livre,
preenchido o questionário e coletada a assinatura do paciente. Após a leitura e o
preenchimento dos dados foi realizada a verificação do peso e altura para o cálculo do
IMC e verificação dos diâmetros torácicos com espessura póstero-anterior e látero-
lateral 1, 2
.
45
9.3.2 Rastreamento
Foram selecionados 359 pacientes ambulatoriais de forma consecutiva e
obtivemos 358 consentimentos para inclusão, 33 pacientes foram excluídos por serem
tabagistas crônicos, 9 por não preencherem os critérios preconizados pela CCE, 8 por
possuírem cardiomegalia, 5 por possuírem doença pulmonar crônica, 3 por falha
técnica do aparelho na exposição (Fig. 1).
46
Figura 1. Fluxograma de rastreamento e inclusão
Seleção dos Pacientes no Serviço
de Radiodiagnóstico nos três
turnos
359
Amostra Final
Excluidos
33 tabagista;
9 não preencheram os critérios
mínimos preconizados pela
CCE;
8 cardiomegalia;
5 doênça pulmonar crônica;
3 falha de equipamento;
1 não aceitou participar do
estudo.
47
300 paciente;
600 radiografia.
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52
ARTIGO
RADIOGRAFIAS DO TÓRAX: QUALIDADE E DOSES BEM
ABAIXO DOS LIMITES
___________________________________________________________________
53
Artigo Original
_____________________________________________________________________
Radiografia do Tórax: Qualidade e Doses bem Abaixo dos Limites.
Guilherme Oberto Rodrigues1
Silvia Goldmeier2
Carlos Jader Feldman3
Rogério Fachel de Medeiros4
Gustavo Glotz de Lima5
54
1. Tecnólogo em Radiologia; Mestrando do Programa de Pós-graduação
do Instituto de Cardiologia do Rio Grande do Sul/ Fundação
Universitária de Cardiologia (IC/FUC);
2. Enfermeira; Mestre em Ciências da Saúde pelo Programa de Pós-
graduação do Instituto de Cardiologia do Rio Grande do Sul/ Fundação
Universitária de Cardiologia (IC/FUC);
3. Médico Radiologista; Coordenador do Programa de Residência Médica
em Radiologia do Instituto de Cardiologia do Rio Grande do Sul/
Fundação Universitária de Cardiologia (IC/FUC);
4. Físico; Mestre em Ensino de Física pela Universidade Federal do Rio
Grande do Sul (UFRGS);
5. Médico Cardiologista; Professor do Curso de Pós-graduação do
IC/FUC e professor adjunto do departamento de clínica médica da
UFCSPA.
55
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Cardiologia
INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL
FUNDAÇÃO UNIVERSITÁRIA DE CARDIOLOGIA
Porto Alegre – RS, Brasil.
Correspondência para o autor:
Unidade de Pesquisa do IC/FUC – Guilherme O. Rodrigues
Av. Princesa Isabel, 370, Santana – Porto Alegre, RS, Brasil, 90620-000
Fone/Fax: 51 – 3230.3897
Email: [email protected]
RESUMO: O principal risco relacionado a exames de radiodiagnóstico é a ocorrência
de efeitos estocásticos. O paciente, ao ser examinado, é exposto ao feixe de radiação
que ionizará os elétrons dos átomos do organismo cuja energia gerada tem a
capacidade de formar radicais livres. Baseada nas normas da Comissão Internacional
de Proteção Radiológica a Secretaria de Vigilância Sanitária do Ministério da Saúde
estabelece as “Diretrizes de proteção radiológica em radiodiagnóstico médico e
odontológico”.
OBJETIVO: O estudo avalia os níveis de dose de radiação na entrada da pele (DEP)
em radiografias do tórax e correlaciona o Índice de Massa Corporal (IMC) e espessura
do tórax com a quantidade de radiação absorvida.
MATERIAIS E MÉTODOS: Estudo transversal incluindo 600 imagens de 300
pacientes (pcts), entre ago-2009-jan-2009 que realizaram radiografias do tórax nas
projeções póstero-anterior (PA) e lateral (LAT), em um centro terciário de
56
cardiologia. As imagens foram analisadas aleatoriamente por 3 radiologistas. As doses
foram determinadas por câmara de ionização. Os dados foram analisados em
programa SPSS 17.0, sendo os resultados apresentados em média e desvio padrão.
RESULTADOS: Amostra inclui pacientes com idade média de 57±16 anos e as
médias de DEP atribuídas às projeções PA e LAT foram de 0,08±0,04 e 0,22±0,13
mGy respectivamente e P<0,001 comparando com a diretriz que é de 0,4 no PA e 1,5
na LAT. As médias das espessuras torácicas foram 21,51 3,29 na PA e 28,13 3,27 na
LAT; a média do IMC encontrada na amostra foi de 27,36±5,18 kg/m2.
CONCLUSÃO: O estudo demonstrou que as doses utilizadas estão bem abaixo dos
níveis de referência da ANVISA, ACR e CCE e concluiu-se que existe uma
correlação positiva entre a espessura e o IMC com a dose de radiação absorvida.
Palavras chaves: Raios-X, Dose–Resposta em radiação, Legislação.
ABSTRACT
OBJECTIVE: This study evaluates the levels of radiation dose at the entrance of the
skin (DEP) on chest radiographs and correlates the Body Mass Index (BMI) and
thickness of the chest with the amount of radiation absorbed. MATERIALS AND
METHODS: Cross-sectional study including patients (pts) between 2009-Aug-Jan-
2009 who underwent chest radiographs in the anteroposterior projection (AP) and
lateral (LAT). The doses were determined by the ionization chamber. Data were
analyzed with SPSS 17.0 and the results are presented as mean and standarddeviation.
RESULTS: The sample includes 300 pts, mean age 57 ± 16 years and the mean DEP
assigned to the PA and LAT projections were 0.08 ± 0.04 and 0.22 ± 0.13 mGy,
respectively, and P <0.001 comparing with the guideline that the PA is 0.4 and 1.5 in
57
the LAT. The anteroposterior chest thicknesses were 14 to 33 cm and the side
between 17 and 37 cm, the mean BMI found in the sample was 27.36 ± 5.18 kg/m2.
CONCLUSION: The study showed that the doses used were below the reference
levels of ANVISA, American College of Radiology and the European Commission
and concluded that there is a positive correlation between the thickness and IMC with
the radiation dose absorbed.
Keywords: X-rays, radiation dose-response, Legislation.
INTRODUÇÃO
A produção de radiografias do tórax depende do ajuste dos fatores de
exposição1. Um fator a ser considerado neste procedimento é a dosagem de radiação
2.
A utilização da radiação ionizante na área da saúde é a principal fonte de exposição
dos seres humanos aos métodos artificiais de radiação1, 2, 3
.
O paciente, ao ser examinado, é exposto ao feixe de radiação que ionizará os
elétrons dos átomos do organismo cuja energia gerada tem a capacidade de formar
radicais livres e, com auxilio deste, podendo romper ligações químicas tanto em
macromoléculas funcionais como dano no código genético, gerando desde alterações
pontuais em bases componentes do DNA até importantes alterações cromossômicas
estruturais1-4
. As alterações podem levar à morte celular ou, na ausência desta,
propagar-se no processo de replicação celular, potencialmente afetando até mesmo, no
caso de células germinativas as gerações subseqüentes do indivíduo exposto5-7
.
O principal risco relacionado a exames de radiodiagnóstico é a ocorrência de
efeitos estocásticos. Frente estas potenciais alterações secundárias à radiação, nos
58
últimos anos tem-se enfatizado os seus efeitos deletérios e, portanto, maior atenção
em relação às doses utilizadas na formação de imagem radiográficas5, 8
.
Baseada nas normas da Comissão Internacional de Proteção Radiológica a
Secretaria de Vigilância Sanitária do Ministério da Saúde publicou a Portaria 453/98
MS que estabelece as “Diretrizes de proteção radiológica em radiodiagnóstico médico
e odontológico”; visando aos níveis de referência de radiodiagnóstico por radiografia
para paciente adulto típico 8, 9
.
As recomendações para radiografias do tórax são de produzir imagens de baixo
contraste e alta escala de cinza. O Colégio Americano de Radiologia propõe técnicas
de altas tensões (kilvoltagem) entre 120 e 150 e de doses limites de 0.4 mGy para
projeção PA e 1.5 na projeção LAT10
. A Comissão das Comunidades Europeias
(CCE) recomenda Tensões (kV) entre 100 e 150 respectivamente e doses limites de
0.3 mGy para projeção PA e 1.5 para LAT11, 12
.
A realização da radiografia de tórax consiste em duas incidências (exposições)
nas projeções PA e LAT com o tubo de raios-X a 180 cm de distância do receptor de
imagem, a fim de minimizar a magnificação da área cardíaca, com os pacientes na
posição ortostática e em inspiração 13-19
.
O estudo realizado em um Serviço de Radiodiagnóstico de um Centro
Terciário de Cardiologia tem como objetivo avaliar as doses de radiação na entrada
da pele nas radiografias do tórax e verificar se as espessuras do tórax e o IMC
interferem na técnica aplicada e na quantidade de radiação no paciente.
59
MATERIAIS E MÉTODOS
Estudo transversal, desenvolvido em um Serviço de Radiodiagnóstico entre o
período de agosto a dezembro de 2009, quando foram selecionadas 600 imagens de
300 pacientes que realizaram radiografias do tórax nas projeções PA e LAT com
idade variável de 13 a 89 anos e que assinaram o termo de consentimento livre e
esclarecido, com protocolo aprovado pelo comitê de ética e pesquisa local.
As imagens aceitar preencheram os critérios de qualidade de imagem do tórax
recomendado pela Comissão das Comunidades Européias 11, 12
. Os pacientes
excluídos do estudo foram: os que possuíam cardiomegalia, porque o aumenta da
área cardíaca ocorre maior atenuação de fótons de raios-X, com derrame pleural, em
conseqüência do acúmulo de líquido trazendo maior densidade absorvendo maior
número de raios-X, pacientes com doenças pulmonares crônicas por acúmulo de ar
por haver menor atenuação nos tecidos, os pacientes que houve erros de exposição
do equipamento e que não preencheram os critérios da CCE.
Os exames foram realizados nas projeções PA e LAT, com os pacientes na
posição ortostática13, 14
. O equipamento de raios-X utilizado, da marca Shimadzu de
1000 mA, com sistema de câmaras de ionização. A distância foco-filme foi de 180
cm, utilizado grade antidifusora, foco grosso e a tensão de 125 kV 13, 14
. Foram
realizados teste de controle de qualidade conforme recomendações da portaria 453 da
60
Secretaria Nacional de Vigilância Sanitária. As cargas transportadas (mAs)
determinadas por câmara de ionização9.
A processadora utilizada automática e os químicos com temperatura do
revelador de 35 graus; filmes sensíveis a luz verde e com ecran de emissão de luz
verde.
Para mensurar o IMC (kg/m2) foi verificado o peso e a altura dos pacientes. A
balança utilizada foi de plataforma mecânica, certificada pelo INMETRO.
Para a mensuração da DEP (dose de entrada da pele) média em cada paciente
20, 21.
A câmara de ionização utilizado modelo 9015 com PROBE 60cc com 5% de
variação, os testes de controle de qualidade recomendados pela portaria 453 da Anvisa
15. A câmara de ionização foi posicionada no centro do sistema Bucky mural, local de
maior intensidade de raios-X e exposta com as cargas transportadas (mAs) utilizadas
nos pacientes.
Os diâmetros do tórax foram verificados com o espessômetro, e as medidas
foram nos sentido ântero-posterior e lateral na linha dos mamilos25
.
ANÁLISE ESTATÍSTICA
Os dados foram prospectivamente coletados e armazenados em banco de dados
Para comparar a média das doses em relação aos valores de referência da Anvisa foi
utilizado o teste t de Student para uma variável e, para correlacionar as doses em
relação ao diâmetro torácico e o IMC, foram utilizados coeficiente de correlação de
spearman. O cálculo do tamanho da amostra foi baseado em estudos semelhantes.
61
Para análise estatística dos dados foi utilizado o software estatístico SPSS 17.0 20, 21,
24. Foi considerada significância estatística valor de P < 0,05.
Os resultados são apresentados em média, desvio padrão. Modelo de regressão
logística múltipla foi aplicado para identificar os preditores de superexposição
radiológica. Foram utilizadas, nessa análise, variáveis com significância estatística na
análise univariada. Foi considerada significância estatística valor de P bicaudal < 0,05.
RESULTADOS
A tabela 1 é apresentada as características basais da população estudada e a
média das doses utilizadas em radiografias do tórax no Instituto de Cardiologia
Fundação Universitária de Cardiologia. A idade média dos pacientes selecionados foi
de 57 16 anos e 51% foram mulheres. A médias das espessuras do tórax encontradas
nas projeções posterior-anterior foi de 21,51 3,29 e na latero-lateral 28,13 3,27; a
média do IMC encontrada na amostra foi de 27 5 kg/m2.
Os valores estão
apresentados em dados quantitativos e qualitativos.
Pode-se observar que o IMC dos pacientes avaliados estão com sobre peso.
A tabela 2 demonstra os valores da média da DEP na amostra comparando com
a diretriz nacional que é de 0,4 mGy na projeção PA e 1,5 mGy na LAT e 0,4 mGy
para o Colégio Americano de Radiologia e 0,3 mGy para Comissão Européia para
projeção PA e 1,5 mGy para projeção LAT, as médias da nossa amostra foram
atribuídas as projeções PA e LAT com 0,08 0,04 e 0,22 0,13 mGy respectivamente e
P < 0,001, não obtivemos casos que atingiram os níveis estabelecidos pelas diretrizes
em ambas as projeções.
62
O estudo demonstrou que o serviço de radiodiagnóstico do estudo utiliza doses
bem abaixo dos níveis de referencia e produz imagens de qualidade recomendados
pela CCE.
As doses variaram entre 0,02 a 0,32 mGy na projeção póstero-anterior e de
0,05 mGy e 1,22 mGy na lateral. As imagens produzidas obtiveram os padrões de
qualidade recomendados pela Comissão das Comunidades Européias. A carga
transportada variou entre 0,8 a 7 mAs na projeção PA e 1,5 a 25 (mAs) na LAT.
A tabela 3 avalia a média da DEP na mostra distribuída por gênero. A média
das doses nas projeções PA e LAT nos Homens apresentou 0,09 0,04 e 0,24 0,15
mGy respectivamente e nas mulheres as doses foram de 0,08 0,03 na PA e 0,19 0,11
na LAT e P < 0,001.
Pode se observar que as mulheres forma menos expostas com valores de doses
de 0,076 0,035 na PA e 0,193 0,109 mGy na LAT.
A figura 1 demonstra o fluxograma de entrada dos pacientes, onde 300
pacientes entraram no estudo.
Conforme a figura 2 houve correlação positiva da dose de radiação na projeção
póstero-anterior com o IMC, demonstrando que quanto maior o IMC maior será a
absorção de doses de radiação.
Na figura 3 obtivemos correlação positiva de dose de radiação na projeção
lateral com a maior absorção em paciente com IMC maior.
A figuras 4 e 5 demonstra correlação da espessura do tórax póstero-anterior e
LAT com o IMC, comprovando que existe correlação da espessura torácica com as
medidas antropométricas.
63
Em todos os pacientes foram utilizadas doses bem abaixo dos níveis preconizados
pela Secretaria Nacional de Vigilância Sanitária e comitês internacionais. O teste de
correlação entre IMC e espessura do tórax e doses absorvida.
DISCUSSÃO
A radiografia de tórax é um exame com importante contribuição na avaliação
do mediastino e sistema respiratório sendo valiosa na detecção das doenças
correspondentes1. Em decorrência dos bons resultados o exame radiológico do tórax é
aceito mundialmente como um método de diagnóstico preciso.
O presente estudo apresentou excelentes resultados, as imagens radiográficas
de tórax, nas projeções PA e LAT, apresentaram baixo contraste e alta escala de cinza.
Foi visualizadas nitidamente a vascularização pulmonar (principalmente na periferia),
reprodução nítida da traquéia e parte proximal dos brônquios, o diafragma e ângulos
costofrênicos, coração e aorta, área retro-cardíaca dos pulmões e mediastino e a
coluna através da sombra cardíaca. Levando ao encontro os critérios recomendados
para radiografias do tórax da Comissão das Comunidades Européias.
Baseada nas normativas da Comissão internacional de Proteção Radiológica a
Agencia Nacional de Vigilância Sanitária em sua portaria 453, de 1998 e o Colégio
Americano de Radiologia recomendam 0,4 na PA e 1,5 mGy na LAT e a Comissão da
Comunidades Européias referencia a DEP em 0,3 na PA e 1,5 na LAT14-17
. A
avaliação realizada no Serviço de Radiodiagnóstico do Centro Terciário de
Cardiologia utiliza doses de radiação bem abaixo dos níveis de referência, as imagens
produzidas preenchem todos os critérios recomendados pela CCE.
64
A média do IMC encontrada foi de 27 5 apresentado sobre peso segundo os
dados da Organização Mundial de Saúde. As comparações realizadas entre IMC e
dose de radiação absorvida foram positivas apresentando convergência no teste.
Em nosso estudo foi utilizada alta tensão (kV) e baixas cargas transportadas
(mAs). As técnicas de altas tensões são utilizadas em radiografias do tórax porque a
altas energias diminui o contraste entre o tecido ósseo e as partes moles, diminuindo a
informação das estruturas ósseas e evidenciando o parênquima pulmonar.
Em um estudo realizado no estado de São Paulo, em 2003, Kotsubo e
colaboradores, com objetivo de analisar as doses de radiação e avaliar a qualidade das
imagens, randomizaram 48 pacientes que realizaram radiografias do tórax. O grupo de
pacientes, no qual foi utilizada maior tensão, apresentou menor dose de radiação e foi
constatada a melhoria na qualidade da imagem, com uma maior penetração na região
do mediastino. No grupo de menor tensões foram apresentadas doses de radiação
maiores e qualidade da imagem inferior com perda da região mediastinal.
Warren-Forward e Millar analisaram doses de radiação na entrada da pele em
pacientes submetidos a radiografias do tórax, sugerindo a redução das doses utilizadas
e o aumento da tensão (kV) para no mínimo 90.
Em nosso estudo, utilizamos tensão de 125 e carga transportada variou entre
0,8 a 7 mAs na projeção PA e 1,5 a 25 (mAs) na LAT concluímos que produzimos
imagens de padrão para diagnóstico recomendado pela comissão européia, com baixas
doses e índice de rejeição próximo a zero.
Azevedo e colaboradores realizaram um estudo com o objetivo de comparar as
técnicas radiográficas entre o Brasil e a Austrália para avaliar as doses de radiação na
entrada da pele em radiografias do tórax. Concluíram que os serviços de radiologia
brasileiros utilizam menores tensões (kV) e maiores cargas transportadas (mAs)25
.
65
Nos serviços de radiologia brasileiros foram encontradas doses de radiação superiores
do desejado e alguns ultrapassam os níveis de referência da Anvisa15
.
Nosso estudo utilizou tensões superiores comparado aos serviços Australianos,
a cargas transportadas, conclui se que o fato de elevar tensão (kV) contribuiu para
uma redução significativa das doses de radiação na entrada da pele.
Pina e colaboradores desenvolveram um estudo no Serviço de
Radiodiagnóstico no Hospital de Clínicas de Ribeirão Preto, comparando duas opções
de parâmetros radiográficos, concluíram que as radiografias realizadas com menores
tensões e maior carga transportada apresentaram doses de radiação atingindo o limite
preconizados pela Anvisa e pelo Colégio Americano de Radiologia. Em nosso estudo
utilizamos tensões maiores e menor carga transportada, a média de dose encontrada
encontra-se em níveis inferiores dos valores encontrados por Pina 29
.
Ao concluir o estudo no centro terciário de cardiologia constatamos que as
doses utilizadas nas radiografias são inferiores as diretrizes e com qualidade de
imagem adequada para diagnóstico, iniciando, assim, a implantação de um Programa
de Controle de Garantia de Qualidade em Radiodiagnóstico recomendado pela
Comissão das Comunidades Européias 14-16, 22
.
Chamamos atenção para utilização de altas tensões em radiografias do tórax e
cargas transportadas baixas, que produzem imagens de qualidade e preenchem os
critérios recomendados pela CCE. As doses de radiação para produzir imagens devem
ser tão baixas quanto razoavelmente exeqüíveis.
66
CONCLUSÃO
As radiografias de tórax foram realizadas com altas tensões com 125 kV, com
o aumento da tensão ocorreu redução das doses de radiação.
A carga transportada fica entre 0,8 e 7 mAs na projeção PA e 1,5 a 25 mAs na
LAT.
O presente estudo demonstrou que as doses utilizadas nas radiografias do tórax
estão bem abaixo das preconizadas pelos comitês que regulamentam as doses de
radiação em radiodiagnóstico e o diâmetro do tórax tem uma correlação positiva com
a dose de radiação necessária para produzir imagens adequadas para o diagnóstico.
Desta forma podemos definir, através de um procedimento padrão, que os exames
radiológicos em nossa instituição respeitam às normas vigentes e conferem segurança
e qualidade técnica ao usuário.
67
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TABELAS E FIGURAS
________________________________________________________________
Tabela 1. Características da amostra
Variáveis (Pacientes) Média DP (%)
Idade (anos) 57 16
Sexo (Feminino) 183 (51%)
IMC (kg/m2)
27,36 5,18
Espessura do Tórax
PA (cm) 21,51 3,29
LAT (cm) 28,13 3,27
Escolaridade
Ensino Fundamental 138 (39%)
Ensino Médio 127 (36%)
Ensino superior 88 (25%)
Atividade Física
Caminhada (até 3 x na semana) 19%
70
Sendo:
IMC- Índice de massa corporal
PA- Projeção Póstero-anterior
LAT- Projeção Lateral
Tabela 2. Comparação dos níveis de DEP entre a diretriz nacional, internacional e a
média da amostra do Instituto de Cardiologia do Rio Grande do Sul/ FUC (IC/FUC).
Projeção/
Unidade
Centro
Terciário de
Cardiologia
Portaria
453/98
Comissão
Européia
Colégio
Americano
Radiologia
PA (mGy) 0,082 0,04* O, 4 0,3 0,4
LAT (mGy) 0,218 0,13* 1,5 1,5 1,5
* médias significativamente menores do que os valores de referência (teste t p<0,001).
Sendo:
PA (projeção póstero-anterior) e LAT (projeção lateral);
mGy- miligray
Portaria nº453, Brasil Ministério da Saúde (1998);
CCE - Comissão das Comunidades Europeias (1999);
ACR - Colégio Americano de Radiologia (1993).
71
Tabela 3. Comparação dos níveis de DEP por gênero entre a diretriz nacional,
internacional e a média da amostra do Instituto de Cardiologia do Rio Grande do Sul/
FUC (IC/FUC).
Projeção/
Unidade/
Gênero
Centro
Terciário de
Cardiologia
Portaria 453/98
Comissão
Européia
Colégio
Americano
Radiologia
PA(mGy) Homen 0,089 0,044* O, 4 0,3 0,4
LAT(mGy)Homen 0,244 0,155* 1,5 1,5 1,5
PA (mGy) Mulher 0,076 0,035* O, 4 0,3 0,4
LAT (mGy)Mulher 0,193 0,109* 1, 5 1,5 1,5
* médias significativamente menores do que os valores de referência (teste t p< 0,001)
Sendo:
PA (projeção póstero-anterior) e LAT (projeção lateral);
mGy- miligray
Portaria nº453, Brasil Ministério da Saúde (1998);
CCE - Comissão das Comunidades Europeias (1999);
ACR - Colégio Americano de Radiologia (1993).
72
Figura 1. Fluxograma de rastreamento e inclusão
Seleção dos Pacientes no Serviço
de Radiodiagnóstico nos três
turnos
359
Amostra Final
Excluídos
33 tabagista;
9 não preencheram os critérios
mínimos de qualidade da
imagem preconizados pela CCE
8 cardiomegalia;
5 doença pulmonar crônica;
3 falha de equipamento
1 não aceitou participar do
estudo
73
300 paciente
600 radiografia
Figura 2 - Correlação da dose de radiação na projeção póstero-anterior com o IMC; R= 0,726; P<0,001.
74
Figura 3 - Correlação da dose de radiação na projeção lateral com o IMC; R= 0,545; P<0,001.
Figura 4 - Correlação do diâmetro (espessura) do tórax póstero-anterior com o IMC; R= 0,651;
P<0,001.
Figura 5 - Correlação do diâmetro lateral (espessura) do tórax com o IMC; R= 0,568; P<0,001.
75
Artigo Original – Versão em Língua Inglesa _____________________________________________________________________
Evaluation of levels of radiation dose in the chest X-ray in a tertiary centre in
cardiology.
Guilherme Oberto Rodrigues1
Silvia Goldmeier2
Carlos Jader Feldman3
Rogério Fachel de Medeiros4
Gustavo Glotz de Lima5
1. Radiology Technologist, Master's, Post-Graduate Institute of Cardiology of
Rio Grande do Sul / University Foundation of Cardiology (IC / FUC); 2. Nurse, Master in Health Sciences Program at the Graduate Institute of
Cardiology of Rio Grande do Sul / University Foundation of Cardiology (IC / FUC);
3. Radiologist; Coordinator of Residency in Radiology at the Institute of Cardiology of Rio Grande do Sul / University Foundation of Cardiology (IC /
FUC); 4. Physical, Master in Physics Teaching at the Federal University of Rio
Grande do Sul (UFRGS); 5. Physician Cardiologist, Professor, Graduate of IC / FUC and associate
professor in the department of internal medicine UFCSPA
76
Program of After-Graduation in Sciences of the Health: Cardiologia INSTITUTE OF CARDIOLOGIA OF the RIO GRANDE DO SUL
UNIVERSITY CARDIOLOGIA FOUNDATION
Porto Alegre - RS, Brazil
Correspondence to: Research Unit of IC / FUC - Guilherme O. Rodrigues
Av Princesa Isabel, 370 Santana - Porto Alegre, RS, Brasil - 90620-000 Phone / Fax: 51-3230-3897
INTRODUCTION: The x-rays of the thorax display the patients to the risks caused
for the ionizing radioações. The study it evaluates the levels of dose of radiation in the
entrance of the skin (DEP) in thorax x-rays and compares the relation of IMC and the
thickness of the thorax with the amount of radiation absorbed in the skin.
MATERIALS AND METHODS: Transversal study including patient (pcts),
between ago-2009-jan-2009 that they had carried through x-rays of the thorax in the
Institute of Cardiologia, RS (IC/FUC) in the projections póstero-previous (Pará) and
lateral (LAT). The expositions had been determined by ionization chamber. The data
had been analyzed in program SPSS 17,0, being the presented results on average and
shunting line standard. RESULTS: Sample includes 300 pcts, submitted the thorax x-
rays. The average age of the selected patients was of 57±16 years and the averages of
DEP attributed to projections Pará and LAT had been of 0,08±0,04 and 0,22±0,13
mGy respectively and P< 0.001 comparing with the diretirzes that are of 0,4 in the
Pará and 1,5 in the LAT. The torácicas thicknesses anteroposterior had been of 14 the
33 cm and in the laterolateral between 17 and 37 cm ; the found average of the IMC in
the sample was of 27,36±5,18 kg/m2. CONCLUSION: the study it demonstrated that
77
in the IC-FUC doses below of the levels of reference of the ANVISA are used,
American College of Radiology and Commission of the European Communities and
concluded that a positive correlation between the torácicos diâmetros (thickness) and
the IMC with the dose of radiation absorbed in the patients exists.
Keyword: Radiation doses at Skin Entrance, Chest X-Rays, Causes and Effects of
Radiation, Chest Radiographs.
INTRODUCTION
Chest X-ray examination is an important contribution to the evaluation of the
mediastinum and respiratory system are valuable in detecting the corresponding
diseases. Due to the good results and low cost, chest X-rays is accepted worldwide as
a diagnostic precise method 1-3
.
A factor to be considered in these examinations is the dosage of radiation
needed. The use of ionizing radiation on health is the main source of human exposure
to artificial methods of radiation4-8
.
The examined patient is exposed to the radiation beam to ionize molecules in
the body whose power output has the ability to form free radicals and help with this,
so may break the chemical bonds in macromolecules as functional damage in the
genetic code, generating specific changes in DNA components bases to important
structural chromosomal abnormalities. The changes may lead to cell death or, failing
that, spread into the process of cell replication, potentially affecting even in the case
of germ cell generations subsequent individual exposed12
.
78
In faced with these potential changes secondary to radiation, in recent years
have emphasized their harmful effects and therefore greater attention in relation to the
doses used in radiographic imaging 4-6
.
In a study conducted in São Paulo, in 2003, by KOTSUBO and employees,
aiming to analyze the radiation doses and to evaluate the image quality, randomized
48 patients who had chest radiographs. The group of patients, which was used more
tension, showed a lower dose of radiation was found and the improvement in image
quality, with greater penetration in the region of the mediastinum. In the group of
lower voltage (kV) was made smaller radiation doses and image quality with less loss
of mediastinal 13 region. In another study conducted in 2005 in São Paulo, Azevedo
compared radiology services between Brazil and Australia.
We evaluated the radiation doses and found that Australian hospitals in the
staff work at doses far below those used in Brazilian services. Australia are used in
high voltage (kV) average value of 101 kV and 4-5 mAs and in Brazil about 73 kV
with 10 mAs. The study concluded that in Brazil there is an increase in doses of
radiação4.
In another study, conducted in St. Kitts, Oliveira and colleagues evaluated the
quality of radiographic images and radiation dose levels in patients showed chest X-
rays in postero-anterior (PA) values were obtained between 0.14 and 0.16 mGy in
projection and lateral (LAT) values that were obtained between 0.46 and 0.58 mGy15.
The main risk related to radiology examination is the occurrence of stochastic
effects. Ionizing radiation inhibits the proliferation of many cell types including
fibroblasts and smooth muscle cells in vitro and collagen synthesis in cultured
fibroblasts 4, 5
.
79
The Health Surveillance Secretariat of the Health Ministry issued the
Ordinance MS 453/98 establishing the "Guidelines for radiological protection in
medical and dental radiology”, aiming reference levels for diagnostic radiology for x-
ray typical adult patient. The American College of Radiology suggests techniques for
high voltages (kilvoltagem) between 120 and 150 and dose limits of 0.4 mGy for PA
projection in the projection and 1.5 LAT14. The Commission of European
Communities (CEC) recommends Voltages (kV) between 100 and 150 respectively,
and dose limits of 0.3 mGy for PA projection and 1.5 for LAT 6-19
The performance consists of chest radiography in two planes (exhibitions) in
postero-anterior (PA) and lateral (LAT) with the x-ray tube to 180 cm from the image
receptor, with patients in the standing position. This study was performed in the
Radiology Institute of Cardiology aims to check the use of skin entrance dose of
(DEP) used and the diameters of the chest interfere with the technique and the amount
of radiation in patient 20, 21
.
MATERIALS AND METHODS
This study was conducted at the outpatient clinic of the Institute of Cardiology
University Foundation of Cardiology, RS from August to December 2009, when 600
images were selected from patients who had chest radiographs with ages 13-89 years
and who signed the expiry of consent. Patients with cardiomegaly, pleural effusion
and errors in exposure equipment were excluded.
The examinations were performed in postero-anterior (PA) and lateral (LAT).
The x-ray equipment used was the Shimadzu 1000 mA with a conventional system.
During tests of quality control the focus-film distance was 180 cm thick and focus 5%
80
peak voltage (kV) of 125 kV, as recommended by the concierge 453 Anvisa. The
loads were transported in accordance with the diameters posteo-anterior and lateral-
lateral chest (BMI).
The automatic processor used Kodak brand and chemists with Kodak
developer temperature was 35 degrees; Photo-Med film sensitive to green light and
screen regular green light emission.
To measure the BMI (kg/m2) was observed on height and weight of patients.
The scale used was mechanical platform, Filizola INMETRO and certified for the
measurement of DEP (skin entrance dose) averaged in each patient.
The ionization chamber used in the model 9015 with tag Radcal PROBE 60cc with
5% variation in the quality control tests recommended by the concierge 453 Anvisa.
The ionization chamber was positioned in the center of the Bucky wall system, point
of maximum intensity of X-rays and shorter wavelength.
The diameters of the chest were recorded with espessômetro, Konex mark, and the
measurements were in the anterior-posterior and lateral line of the nipples.
STATISTICAL ANALYSIS
To compare the average of the payload relative to the baseline Anvisa used the
Student t test, and to correlate the doses over the chest diameter and BMI, we used
Pearson correlation coefficient. The sample size calculation was based on similar
studies. For statistical analysis we used the statistical software SPSS 17.0.
RESULTS
81
Table 1 shows the baseline characteristics of the population studied and the
average doses used in thoracic radiographs at the Institute of Cardiology University
Foundation of Cardiology.
The average age of patients studied was 57.00 16.48 years. The results
obtained for radiation dose were below the limits of radiation dose of national and
international committees.
The average entrance skin dose were given the PA and LAT projections in the
IC-FUC was 0, 0 082, 040, 0, 0 218, 130 mGy, respectively, P <0.001, below the
guidelines.
The diameter of the chest found in the anteroposterior projection was 14 to 33
cm and lateral-lateral between 17 and 37 cm, the average BMI in the sample was
27.36 5.18 kg/m2. . The doses ranged from 0.02 to 0.32 mGy in projection
posteroanterior and 0.05 mGy and 1.22 mGy in the side.
The reference adult was measured at 453 Anvisa concierge is an individual with
biometric feature typical adult, weighing between 60 and 75 kg and height between
1.60 and 1.75 m. Institute of Cardiology in the sample characteristics of the IC-FUC is
44 and 150 kg and height between 1.39 and 1.91 m were found doses lower than the
national guideline and reference of the international committees of radiology.
DISCUSSION
This study was conducted to assess the levels of radiation doses near the skin
on chest radiographs in postero-anterior (PA) and lateral (LAT) taking into account
82
the body mass index and diameter of the chest. The Department of Radiology at the
Institute of Cardiology uses the conventional radiographs and equipment has
ionization chambers to determine the load carried in the patients.
The present study showed excellent results, radiographic images of the chest,
the PA and Lateral projections showed low contrast and high gray scale. Was clearly
visualized the pulmonary vasculature (mainly in the periphery), sharp reproduction of
the trachea and proximal bronchi, diaphragm and costophrenic angles, heart and aorta,
retro-cardiac area of the lungs and mediastinum, and spine through the heart shadow.
Taking meet the recommendations for the study of the thorax; image resolution
The average entrance skin dose in chest radiographs found in the Institute of
Cardiology, University Heart Foundation is well below the guidelines. The National
Agency for Sanitary Surveillance Ordinance 453 in 1998, American College of
Radiology and the European Commission reference dose levels of radiation near the
skin on radiographs tórax16-19
.
The biometric characteristics of the typical adult mentioned by Anvisa and by
international committees have weight and height smaller than the population of the
Institute of Cardiology. In our institution there are low rates of repetition as a result of
the technical parameters of high voltage (kV) and low loads carried (mAs). A positive
correlation for thoracic diameters and BMI compared with the amount of radiation.
In our study we used high voltage (kV) and low loads carried (mAs). The
images produced showed appropriate setting for the study of pulmonary circulation
and heart area. Azevedo and colleagues conducted a study aiming to compare the
radiographic techniques between Brazil and Australia to assess radiation doses near
the skin on chest radiographs. They concluded that the department of radiology
Brazilians use lower voltages (kV) and higher loads carried (mAs). In Brazilian
83
fashion services found radiation doses above the levels exceeded in some reference
Anvisa14
.
The research conducted at the Institute of Cardiology University Foundation
of Cardiology, found values similar to those found in Australian hospitals, which
showed low loads carried (mAs) and images with appropriate standard for diagnosis.
There is great potential for reducing doses, not necessarily associated with high
investments. This study points to the fact that high voltage (kV) to contribute to a
significant reduction of radiation dose near the skin.
Warren-Forward and Millar analyzed radiation doses near the skin in patients
undergoing chest x-rays, suggesting a reduction of the doses and increasing the
voltage (kV) for at least 90. In our study, we used strain 125 and conclude that
produce images of standard diagnostic recommended by the European commission,
with low doses and rejection rate close to zero22
.
Pina and colleagues developed a study in the Department of Radiology at the Clinical
Hospital of Ribeirao Preto, comparing two options radiographic parameters,
concluded that the radiographs taken at lower voltages and higher cargo had doses of
radiation reaching the limit recommended by the American College and Anvisa of
Radiologia23
. In our study used higher voltages and smaller cargo, found the average
dose is well below the values found by Pina.
Upon completion of the study at the Institute of Cardiology that we are doing
x-rays at doses below the guidelines and with adequate image quality for diagnosis
and beginning the implementation of a Control Program Quality Assurance in
Radiology recommended by the Commission of European Communities
CONCLUSION
84
Our study showed that the measures implemented by high-voltage and low
loads are transported according to standards set by national guidelines and
international committees.
Thus we can define, through a standard procedure; the radiological
examinations in our institution comply with the standards and provide security and
technical quality of the user.
In the study conducted at the Institute of Cardiology was investigated that the
doses used in chest radiographs have mean 0, 082 * 0.040 projection and PA 0,
218 * 0.130 in the LAT and thus are in agreement with the committees that regulate
the dose levels of radiation in diagnostic radiology. Anvisa in Brazil and the
American College of Radiology recommend projection 0.4 mGy and 1.5 mGy in the
PA and lateral Commission of the European Communities recommends 0.3 mGy and
1.5 mGy respectively.
The present study demonstrated that the doses used in chest radiographs are
far below those recommended by the committees that govern the radiation doses in
diagnostic radiology, and the diameter of the chest, has a positive correlation with the
dose of radiation needed to produce images suitable for diagnosis. In our study we
started the implementation of a Control Program Quality Assurance recommended by
the European commission which is an important resource for improving the delivery
of radiology services to population 22
85
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88
TABLES AND PICTURES
________________________________________________________________
89
Table 1. Sample characteristics
Variáveis (Pacientes) Média DP (%)
Idade (anos) 57 16
Sexo (Feminino) 183 (51%)
IMC (kg/m2)
27,36 5,18
Espessura do Tórax
PA (cm) 21,51 3,29
LAT (cm) 28,13 3,27
Escolaridade
Ensino Fundamental 138 (39%)
Ensino Médio 127 (36%)
Ensino superior 88 (25%)
Atividade Física
Caminhada (até 3 x na semana) 19%
Sendo:
IMC- Índice de massa corporal PA- Projeção Póstero-anterior
LAT- Projeção Lateral
90
Table 2. Comparison of the limits of DEP between international and national
guidelines Cardiology Institute of Rio Grande do Sul / FUC (IC / FUC).
Projeção/
Unidade
Instituto
Cardiologia
Portaria
453/98
Comissão
Européia
Colégio
Americano
Radiologia
PA (mGy) 0,082 0,04* O, 4 0,3 0,4
LAT (mGy) 0,218 0,13* 1,5 1,5 1,5
* médias significativamente menores do que os valores de referência (teste t p<0,001).
Sendo:
PA (projeção póstero-anterior) e LAT (projeção lateral);
mGy- miligray
Portaria nº453, Brasil Ministério da Saúde (1998);
CCE - Comissão das Comunidades Europeias (1999);
ACR - Colégio Americano de Radiologia (1993).
91
Table 3. Comparison of the levels of DEP for sort between the national, international
line of direction and the average of the sample of the Institute of Cardiologia of Rio Grande Do Sul/FUC (IC/FUC).
Projeção/
Unidade/
Gênero
Instituto
Cardiologia Portaria 453/98
Comissão
Européia
Colégio
Americano
Radiologia
PA (mGy)
Homen 0,089 0,044* O, 4 0,3 0,4
LAT (mGy)
Homen 0,244 0,155* 1,5 1,5 1,5
PA (mGy)
Mulher 0,076 0,035* O, 4 0,3 0,4
LAT (mGy)
Mulher 0,193 0,109* 1, 5 1,5 1,5
* médias significativamente menores do que os valores de referência (teste t p< 0,001)
Sendo:
PA (projeção póstero-anterior) e LAT (projeção lateral);
mGy- miligray
Portaria nº453, Brasil Ministério da Saúde (1998);
CCE - Comissão das Comunidades Europeias (1999);
ACR - Colégio Americano de Radiologia (1993).
92
Figure 1 - Correlation of radiation dose at posteroanterior projection with BMI.
Seleção dos Pacientes no
Serviço de Radiodiagnóstico nos
três turnos
359
Amostra Final
Excluidos
33 tabagista;
9 não preencheram os
critérios mínimos preconizados
pela CCE
8 cardiomegalia;
5 doênça pulmonar
crônica;
3 falha de equipamento
1 não aceitou participar
do estudo
93
300 paciente
600 radiografia
Figure 2 - Correlation of radiation dose on the lateral projection with BMI.
Figure 3 - Correlation of the diameter (thickness) of the chest posteroanterior with
BMI.
94
Figure 4 - Correlation of lateral diameter (thickness) of the chest with BMI.
Figure 5 - Correlation of the lateral diameter (thickness) of the thorax with the IMC.
95
APÊNDICES
_____________________________________________________________________
96
APÊNDICE I-TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO
Um fator que deve ser considerado quando se realiza raios-x de tórax são os
níveis de dose de radiação na entrada da pele (DEP) nos pacientes. A utilização da
radiação ionizante em medicina é a principal causa de exposição dos seres humanos
às fontes artificiais de radiação. Devido a esta questão você está sendo convidado
(a) participar da pesquisa: “Mensuração da dose de radiação tipo X em pacientes
que se submetem a radiografia de tórax: a exposição é compatível à recomendação
legal?”
O objetivo deste estudo é identificar se os raios-x de tórax executados nesta
instituição estão de acordo com os níveis determinados pela portaria 453 da Anvisa.
A coleta de dados se dará no próprio serviço de Radiologia do Instituto de
Cardiologia. Logo após a anamnese, serão realizadas as perguntas na forma de
preenchimento de um formulário. O procedimento a ser realizado, além do exame
de raios-x é mensurar sua altura e peso.
Sua autorização para que ele participe neste estudo será de muita
importância para nós, mas se retirar sua autorização, a qualquer momento, isso não
lhes causará nenhum prejuízo.
A pesquisa não oferece nenhum tipo de risco, pois os exames radiológicos já
são realizados em nosso serviço. Os resultados obtidos durante este estudo serão
97
mantidos em sigilo e só serão divulgados em publicações científicas, desde que os
dados pessoais não sejam mencionados.
Declaro que obtive todas as informações necessárias e esclarecimentos
quanto às dúvidas por mim apresentadas e, por estar de acordo, assino o presente
documento em duas vias de igual conteúdo e forma, ficando uma em minha posse
Nome do Pesquisador Guilherme Oberto Rodrigues Fone:3230 3600 ramal
(3664) Tel. 98662600
Assinatura do responsável ...................................................................
Assinatura do paciente ........................................................................
Telefone para contato ..........................................................................
Data ...............................
APÊNDICE II - INSTRUMENTO DE SISTEMATIZAÇÃO DE COLETA DE
DADOS
Número de Registro (Prontuário).................
Do Paciente
1.Nome.....................................................................................................................
2. Sexo: Mas Fem
3.Convênio .................
4. Idade: _________ em anos.
5. Altura: _________ cm. 6. Peso: _________ kg.
7.Espessura antero-posterior do tórax: ___ cm
8.Espessura látero-lateral do Tórax:___cm
9. Escolaridade em anos de estudo concluídos............................................................
10. Fumante: Sim Nunca fumou Ex-Fumante(em anos)......: Nº. Cigarros
por dia........
11.Você realiza alguma atividade física: Não Sim.
Qual:......................................................Quantas vezes por semana?
98
12. Razão da solicitação do exame................................................................................
....................................................................................................................................
13. Possui exames de raios-x de tórax anteriores? Não Sim. Ano.................... Onde..................
Do exame
Projeções
Póstero-anterior (PA)
16. mAs (carga transportada).................................
17. kV (tensão) .............................
Lateral (PF)
18. Distância foco filme.........................................
19. mAs (carga transportada).................................
20. kV (tensão) .............................
99
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
_____________________________________________________________________
100
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ANVISA - Agencia Nacional de Vigilância Sanitária
CNEN - Comissão Nacional de Energia Nuclear
CCE – Comissão das Comunidades Européias
DNA - Ácido desoxirribonucléico
Gy - gray
ICRU - Comissão Internacional de Unidades e Medidas da Radiação.
ICRP - Comissão Internacional de Proteção Radiológica.
IMC - índice de massa corpórea
kV - kilovoltagem.
keV - kiloeletron Volt
LAT - Projeção lateral
LET - Linear Energy Transfer
mAs - miliamper segundo
mSv - milisivert
mGy - miligray
MeV - mega-elétron Volt
NCRP - Comitê Nacional de Proteção Radiológica
PA - Projeção póstero-anterior
ONU – Organização Mundial da Saúde
CBR- Colégio Brasileiro de Radiologia
101
AIEA- Agencia Internacional de Energia
DEP- Dose de Entrada da Pele
RC- Raio Central
T6 – sexta vértebra torácica
cm- Centímetros
kG-m² – Kilograma dividido por metro quadrado
MS- Ministério da Saúde;