Radioproteçãoradiologiatecnologo.pdf

1
PROTEÇÃO
RADIOLÓGICA
Rosângela Franco Coelho
Área de Física Médica
Centro de Engenharia Biomédica
UNICAMP
rosangel@ceb.unicamp.br

2
HISTÓRICO
08/11/1895 - Roentgen descobriu os RX
28/12/1895 - Roentgen publicou
05/01/1896 - “VEINA PRESS” - publica um
resumo
⇒ notícia se espalha
⇒ Thomas A. Edson começa a trabalhar com RX
1896 - “MEDICAL RECORD” (NY) publica 28
referências sobre os RX
trabalhadores apresentam reações
ajudante de Edson apresenta sintomas

3
HISTÓRICO
~ 1896 - Com o uso dos RX para diagnóstico e
pesquisa sem cuidados adequados
apareceram efeitos danosos em médicos e pacientes –
EFEITOS IMEDIATOS
Eritema
Perda de cabelo (alopécia)
Anemia
Baixa energia da radiação
Longo tempo necessário para uma radiografia aceitável
1as. Medidas para estabelecer guias de proteção
radiológica
Limites de exposição em termos de DOSE ERITEMA
Anos mais tarde novos efeitos danosos – EFEITOS
TARDIOS
Leucemia

4
http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-40422009000100044script=sci_arttext
RX: Fascinação, medo e ciência
.
A male technician taking an
x-ray of a female patient in
1940. This image was used
to argue that exposure to
radiation during the x-ray
procedure would be a myth

5
HISTÓRICO
1896 - Becquerel - raios similares aos RX eram
emitidos continuamente por compostos de Urânio
12/1896 - Casal Curie isola o RADIUM -altamente
radioativo com três tipos de “raio”
Raios γ ≈ aos Raios X
1901 - Becquerel sofreu queimaduras devido a um
frasco de RADIUM que carregava no bolso
P. Curie queimou o braço (de propósito??)
⇒ propriedades medicinais ???
⇒ início do uso terapêutico da radiação

6
HISTÓRICO
1901 -
⇒ início de aplicação em doenças de pele
⇒ pesquisa → RX tinham efeito bactericida
1901 - Bergonie e Tribondeau estudaram a
histologia de tecidos irradiados
⇒ LEI DE BERGONIE E TRIBONDEAU
“Células imaturas e células em estado de divisão são
mais sensíveis à irradiação do que células adultas ou
estacionadas”
1903 - RX são esterilizantes

8
HISTÓRICO
1903 a 1927 - Bardeen → ovos de rã
fertilizados com espermas irradiados com RX
desenvolviam anomalias
1927 - Müller → Drosophila → RX e Rγ
produziam mutações que eram hereditárias
1930 a 1960
desenvolvimento de fontes poderosas de RX e Rγ
isolamento de vários gramas de RADIUM
desenvolvimento de fontes de alta voltagem

9
HISTÓRICO
1961 em diante
início do desenvolvimento dos ACELERADORES LINEARES
invenção do CICLOTRON
produção de radioisótopos em larga escala
Desenvolvimento da energia atômica
acidentes e bombas
conscientização maior sobre danos potenciais da radiação
ionizante
ICRP
fundada em 1928 durante Congresso de Radiologia
estuda assuntos relativos à Prot. Rad

Introduction to Radiation Protection in
Diagnostic Radiology
10
Há
RADIAÇÃO
nesta sala?

11
RADIAÇÃO NATURAL
Exposição às radiações ionizantes sempre
ocorreu
radiações cósmicas
elementos radioativos naturais
solo, alimentos, corpo humano e materiais de construção
BG varia dependendo do local
médio = 1,25 mSv/ano
IFUSP = 1,40 mSv/ano
Guarapari = 3,15 mSv/ano
EUA = 1,02 mSv/ano

12
Radiação – Nós vivemos com:
Radiação Natural: Raios Cósmicos, radiação
dentro do nosso corpo, na comida que
comemos, água que bebemos, casa que
moramos, gramados, material de construção
etc.
Corpo Humano: K-40, Ra-226, Ra-228
e.g. homem com 70 kg 140 gm of K
140 x 0.012%=
0.0168 gm of K-40
0.1 µCi of K-40
≈24,000 fótons emitidos/min
(T1/2 of K-40 = 1.3 bilhões de anos)

13
Terra: Topo 1m de jardim de 400 m2
=1200 kg de K dos quais K-40 =1.28 Kg
= +3.6 Kg de Th + 1 Kg Ur
μGy/yr
New Delhi, India 700
Bangalore, India 825
Bombay, India 424
Kerala, India (in narrow
Coastal strip) 4000
Ramsar, Iran 10000
Guarapari, Brazil 8760

15
Food Níveis de Materiais Radioativos (Bq/kg)
Incorporação
diária (g/d)
Ra-226 Th-228 Pb-210 K-40
Arroz 150 0.126 0.267 0.133 62.4
Trigo 270 0.296 0.270 0.133 142.2
Legumes 60 0.233 0.093 0.115 397.0
Outros
Vegetais
70 0.126 0.167 -- 135.2
Folhas
Vegetais
15 0.267 0.326 -- 89.1
Leite 90 -- -- -- 38.1
Dieta
Composta
1370 0.067 0.089 0.063 65.0
Dose equivalente = 0.315 mSv/yr
DoseTotal por fontes Naturais = 1.0 to 3.0 mSv/yr

16
RADIAÇÃO PRODUZIDA PELO
HOMEM
Ambiental
armas, produtos de consumo
Procedimentos médicos (balanço risco
benefício)
diagnóstico médico e odontológico
terapia
Ocupacional
radionuclídeos, aparelhos de RX e
aceleradores de partículas
reatores nucleares

17
Matéria e Energia
Matéria é aquilo que ocupa espaço.
Os átomos e moléculas são a parte fundamental da
matéria
Oxigênio
Hidrogênio Hidrogênio

18
Curva de estabilidade nuclear
Powsner, R. A; Powsner E. R –
“Essentials of nuclear medicine
physics” – Blackwell Science -
1998

19
Modos de decaimento
Powsner, R. A; Powsner E. R – “Essentials of nuclear
medicine physics” – Blackwell Science - 1998
emissão
alfa
-2 n
-2p

20
Curva de decaimento
Powsner, R. A;
Powsner E. R –
“Essentials of nuclear
medicine physics” –
Blackwell Science -
1998

21
Espectro eletromagnético
Bushong, S. C. - Radiologic science for
technologists: physics, biology, and protection –
6th Edition – 1997- Mosby, Inc.

22
Ionização
Powsner, R. A; Powsner E. R –
“Essentials of nuclear medicine physics” –
Blackwell Science - 1998

23
INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO COM A
MATÉRIA
e- de alta velocidade
Ionização, excitação, quebra de ligações moleculares, calor
Mudanças químicas
Danos biológicos
BIOLÓGICO
t

10 s e t

10 horas
FÍSICO
t≤10-14s
QUÍMICO
10-12 s

t ≤
≤
≤
≤ 10-3 s
Radiação X ou γ
γ
γ
γ entrando no sistema biológico
Interação primária
PROTEÇÃO = blindagem
PROTEÇÃO = terapia com químicos
reações de rad. livres,
quebra de ligações, etc.
FÍSICO-QUÍMICO – radiólise da água, formação de H2O2
⇩
⇩
⇩
⇩ mitose, rompimento
da membrana celular
QUÍMICO-BIOLÓGICO – início da ação dos compostos tóxicos
PROTEÇÃO = tratamento de sintomas

24
Grandezas e unidades de radiação

25
DNA E O HOMEM
O DNA é a molécula mais importante com
relação ao dano por radiação
sofre ação direta e indireta (radiólise da água)
S. C. Bushong – Radiologic Science for
Technologists - Physics, Biology and
Protection – 6Th Edition
Powsner, R. A; Powsner E. R – “Essentials of
nuclear medicine physics” – Blackwell Science
- 1998

26
EFEITOS DA RADIAÇÃO

27
População Efeito Observado
Radiologistas americanos Leucemia, ⇩ tempo de vida
Sobreviventes das bombas
atômicas
Doenças malignas
Vítimas de acidentes de radiação Morte
Mineiros de urânio Câncer de pulmão
Pintores de mostradores de
relógio
Câncer ósseo
Irradiação intra-útero Câncer infantil
Stuart C. Bushong – Radiologic Science for Technologists - 1997

28
Rosângela F. Coelho - AFM/CEB -
CONFIME 2012
28
Relação entre dose D x E efeito
Pintoras de
mostradores de
relógios - tinta
com rádio -
câncer ósseo com
limiar de dose
- idem para câncer
de fígado por
ingestão de tório
- idem para câncer
de pulmão para
mineiros não
fumantes expostos
a radônio e seus
filhos
Emico Okuno, Elisabeth Mateus
Yoshimura – Física das Radiações –
Editora Oficina de Textos - 2010

29
1000 mSv
1000 mSv
100.000 mSv
2000 mSv

30
SENSIBILIDADE x IDADE

31
DISTRIBUIÇÃO DE DOSES

33
COMISSÃO NACIONAL DE ENERGIA
NUCLEAR (CNEN)
Estabelece, publica e faz cumprir normas para o
trabalho seguro com materiais e equipamentos
emissores de radiações ionizantes
Normas importantes:
NN 3.01 – Diretrizes Básicas de Radioproteção –
2005
NE 6.02 – Licenciamento de Instalações Radiativas –
1998

34
PROTEÇÃO RADIOLÓGICA
Princípios de Radioproteção (CNEN-NN-3.01)
JUSTIFICATIVA
OTIMIZAÇÃO
LIMITAÇÃO DE DOSES
as doses individuais de trabalhadores e de indivíduos do público não devem
exceder os limites de dose equivalente estabelecidos na norma
evitam efeitos determinísticos e previnem efeitos estocásticos
doses que se recebidas pelo indivíduo não afetam a ele ou a seus
descendentes

INTRODUÇÃO À PROTEÇÃO
RADIOLÓGICA
Período DMP
(mSv/ano)
1931-1936 500
1936-1948 300
1948-1958 150
1958-
Presente*
50
Variação da DMP (DMA) ao longo do tempo
atualmente - exposição = benefício
*ALARA (As Low As Reasonably Achievable)
20
2005

36
LIMITES DE DOSE
Limites Primários de Dose Equivalente
Órgão Dose equivalente (mSv)
Trabalhadores Público
Corpo Inteiro
(Hefetiva)
20a
1
Órgão ou Tecido
T
500 1/wt**
Pele 500 50
Cristalino 150 50
Extremidades* 500 50
a – média em 5 anos, com H=50 mSv em 1 único ano
* - mãos, antebraços, pés e tornozelos
** - wt - fator de ponderação para o órgão ou tecido T

37
LIMITES DERIVADOS
DMA ANUAL - períodos mais curtos
Trabalhadores:
1,670 mSv/mês
0,385 mSv/semana
0,080 mSv/dia
0,010 mSv/h
H=8(h/dia)x5(dia/sem)x50(sem/ano)x0,010(mSv/h)
H=20,0 mSv/ano

38
COMPARAÇÃO COM RISCOS NA
INDÚSTRIA (EUA - 1972)
Atividade Mortes/milhão
ano
Risco
Comércio 72 segura
Indústria 96 segura
Serviços 120
Governo 131
Transporte 362
Agricultura 657
Construção 710
Mineração 1000

39
COMPARAÇÃO COM RISCOS NA
INDÚSTRIA
ATIVIDADES SEGURAS
risco = 10-4 /ano
para doses de 5 mSv/ano = 5xBG
risco = 10-4 /ano
limite de dose = 20 mSv/ano
doses médias = 5 mSv/ano
equivalente a:
64.000 km por ar ou 9.600 km de carro
75 cigarros
1,4 dias na vida de um homem de 60 anos

40
FONTES SELADAS X NÃO SELADAS
Fontes seladas:
material radioativo encapsulado, sem
possibilidade de contacto com o mesmo
ex. fontes de cobalto, césio, irídio usadas
em radioterapia
Fontes não seladas ou abertas:
material radioativo líquido, em pó, etc.
ex. materiais usados em medicina nuclear,
pesquisa, etc.

42
Emissores β de T1/2 variada
3 H, 14 C, 35 S, 32 P
medicina e biologia
Emissores γ de T1/2 curta
99m Tc, 131 I, 51 Cr
medicina
emissores α T1/2 103 anos
226Ra, 238U, 232 Th , 147 Sm
cronologia e raios cósmicos
MATERIAIS RADIOATIVOS:

43
Planejamento de Instalações e
Programa de Proteção Radiológica
Planejamento Físico
lay-out
Blindagens
Planejamento de Procedimentos
descrição do trabalho, riscos e procedimentos para
garantir a segurança
Depende de:
fontes de radiação
características e uso
usuários
formação e quantidade

44
PLANEJAMENTO DE PROCEDIMENTOS
deve ser feito pelo próprio pesquisador
= envolvimento com a proteção radiológica
do laboratório = efetivo
depende de características da atividade
conhecido e entendido por todos

45
45
Instalações com fontes -
Símbolo internacional de presença de
radiação ionizante
Desenho + óbvio
indicando risco

46
RESPONSABILIDADES
controle da exposição de trabalhadores e indivíduos
do público
TRABALHADORES
seguir as recomendações da proteção radiológica
informar sobre anormalidades

47
MEIOS DE PROTEÇÃO
Mould, R. F. – Radiation Protection in
Hospitals - 1985
Distância
intensidade varia com 1/d2
Tempo
Blindagem

48
BLINDAGENS
• α
α
α
α e β
β
β
β de baixa energia
distância, embalagens, condições de uso
• β
β
β
β de energia mais alta
áreas de trabalho e locais de
armazenamento de fontes e rejeitos
material = acrílico
• γ
γ
γ
γ e X
áreas de trabalho, local de armazenamento
de fontes e rejeitos
material =
=
=
= chumbo ou barita

49
BLINDAGENS → BETA = ACRÍLICO

50
HVL x espessura do absorvedor
Powsner, R. A; Powsner E. R – “Essentials of
nuclear medicine physics” – Blackwell Science
- 1998
BLINDAGENS → GAMA = CHUMBO

51
BLINDAGEM PARA TELETERAPIA
2,67 m – sala do
acelerador linear
do HC-Unicamp
– parede mais
espessa
região de feixe
primário (direto)
de radiação
“labirinto” – protege a porta da
sala = espessura diminui

52
MONITORAÇÃO DE ÁREA
Avaliação da eficácia das blindagens
medida em todos os pontos de interesse ao redor
da fonte ou da sala
Resultados classificam a área
restrita
livre
Monitoração individual???

53
INSTRUMENTAÇÃO USADA EM
Detectores a Gás
Geiger-Müller
bom para medir γ e β
sondas
Cilíndrica ou “pancake”
Powsner, R. A; Powsner E.
R – “Essentials of nuclear
medicine physics” –
Blackwell Science - 1998

54
DETECTOR GEIGER-MÜLLER
sonda cilíndrica
sonda “pancake”

55
CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS
Radioterapia - CAISM
Co-
60
HDR
simulado
r
controlada
salas dos aparelhos
supervisionada
sala dos controles
livre
vizinhanças das salas
AL
HDR

56
DOSÍMETRO
• Monitoração Individual:
• obrigatória para trabalhadores de áreas
controladas
• avaliar
• a dose dos trabalhadores e suas tendências
• local de trabalho
• exposições acidentais

57
MONITORAÇÃO INDIVIDUAL
Composição dos monitores Sapra Landauer.
Pastilha de CaSO4
Pastilha de LiF

58
Monitoração Individual
NOME DO SETOR:SMN CÓDIGO DO SETOR (SAPRA) 3801
CÓDIGO DO USUÁRIO:SAPRA 004 IPEN: 009/014
NOME:
SEXO: F CPF:
DATA DE NASCIMENTO:
FUNÇÃO: Auxiliar de Enfermagem DATA DE ADMIS.:
CARGA HORÁRIA (h/sem): DOSE ACUMULADA ANTERIOR:
INÍCIO DE RADIAÇÃO: jan/95 INÍCIO DE CONTROLE: 1/4/1995
MÊS 1995 1996 1997 2001 2002 2003 2004
janeiro 0,70 0 0,3 0,3
fevereiro 1,90 1,50 0,4 0,3
março 2,95 1,10 0,4 0,3
abril 0,60 2,95 1,10 0,6
setembro 0,80 0,90 0,90 0,4
outubro 0,90 1,90 1,30 0,4
novembro 0 1,90 0,90 0,3
dezembro 0,50 0,40 0,30 0
TOTAL ANUAL 2,80 13,60 7,10 2,80 0,90 0,00 0,00
MÉDIA MENSAL: 0,56 1,70 0,89 0,35 0,30 #DIV/0! #DIV/0!
DOSE MENSAL (mSv)
ANO

59
LABORATÓRIO DE RADIONUCLÍDEOS
Itens necessários:
Local de recebimento, armazenagem e
manipulação de radionucídeos
Bancada com proteção em “L”
Recipientes blindados para as fontes e
rejeitos;
Livros de registro

60
Itens necessários:
Monitor de Área e de Contaminação
Luvas descartáveis
Bandejas forradas
Conjuntos para descontaminação
Água corrente

61
PLANEJAMENTO DE INSTALAÇÕES

62
PLANEJAMENTO DE INSTALAÇÕES

63
Laboratório de Radioisótopos do
Serviço de Medicina Nuclear
vista frontal da bancada de
manuseio com as blindagens
área de manuseio de radionuclídeos

64
Procedimentos:
não fumar, beber ou comer
monitorar superfícies de trabalho
usar:
pipetas automáticas
luvas
aventais
manipular fontes sobre bandejas forradas

65
ORGANIZAÇÃO DE ÁREAS DE
TRABALHO

66
Uso de Luvas e Monitoração das Mãos

68
CONTAMINAÇÃO
Armazenagem de roupa
contaminada
Descontaminação e Monitoração

69
REJEITOS RADIOATIVOS - Definição
Rejeito Radioativo – “qualquer
material resultante de atividades
humanas, que contenha radionuclídeos
em quantidades superiores aos limites
de isenção especificados na norma
CNEN-NN-3.01 e para o qual a
reutilização é imprópria ou não prevista”

70
GERENCIAMENTO DE REJEITOS
Rejeitos Radioativos
coletados
segregados
classificados
identificados

71
Rejeitos Radioativos
descartados tão logo quanto possível
armazenados para decaimento (depósito)
T½ muito longa = IPEN
devolução ao fabricante (fontes seladas)
registro de inventário

72
Armazenamento de rejeitos
inicialmente no Laboratório
Descarte definitivo
Sólidos
Lixo Comum
Lixo Hospitalar
Líquidos
Rede de Esgotos

73
Rejeitos Líquidos Com Solventes
Orgânicos
problema químico + importante
separação
incineração ??? (autor. da CNEN)
evaporação em capelas ???

74
RECIPIENTES PARA COLETA E
ARMAZENAMENTO
O acondicionamento dos rejeitos deve
considerar
estado físico
tipo de emissão
características perigosas (químicas e biológicas).
deve ser feito em recipientes
padronizados
identificados
estocados em local pré-determinado, segundo o tipo de
rejeito

75
RECIPIENTES PARA COLETA E
ARMAZENAMENTO
Rejeitos
Líquidos
Rejeitos
Sólidos

76
Etiqueta de Identificação
dos Rejeitos
HC – UNICAMP – Serviço de Medicina Nuclear
Resp . Radioproteção : Dr. xxxxxxxx
Sólido não combustível ( ) Sólido combustível ( )
Plástico ( ) Papel ( ) Vidro ( ) Pérfuro – cortante ( )
Cx.: _______________ Atividade : ______________
99m Tc ( ) 18F ( ) 131I ( ) 67Ga ( ) 201Tl ( ) 153Sm ( ) 51Cr ( )
Massa do conteúdo : _____ kg Volume do conteúdo : 0,0074m3
Qtde de rejeito : ______ kg/m3 Massa da emb. Vazia : 0,45 kg
Tipo de embalagem : 2 – caixa de papelão
Nível da radiação na superfície : ________ mSvh-1 / mRh-1
Nível da radiação a 1,0 m da superfície: ________mSvh-1 / mRh-1
Resp. : _____________ Data de fechamento : ___ / ___ / ___
DATA PARA DESCARTE : ____ / ____ / ____

77
CENTRO DE ENGENHARIA BIOMÉDICA/UNICAMP
ÁREA DE FÍSICA MÉDICA
CONTROLE DE VARIAÇÕES DE INVENTÁRIO
Fósforo - 33 - Conteúdo Atual dos Castelos Originais
λ
λ
λ
λ = 2,77E-02 dia^-1 T1/2 = 25,0 dias
AQUISIÇÃO UTILIZAÇÃO
CATE- ELIMINADOS
DATA ISÓTOPO ATIVIDADE ATIVIDADE QUANTIDADE DATA ATIVIDADE QUANTIDADE GORIA REDE DE LIXO
UNITÁRIA TOTAL MASSA VOL. TOTAL MASSA VOL. DATA ATIV. MASSA
(MBq/m l) (MBq) (kg) m l (MBq) (kg) m l (MBq) (kg)
08/05/98 P-33 0,42 0,011 0,025 07/06/98 0,004 0,025 LBN 18/07/02 7,57E-23 0,045
08/05/98 P-33 0,42 0,011 0,025 07/06/98 0,004 0,025 LBN 18/07/02 7,57E-23 0,045
22/05/98 P-33 0,42 0,011 0,025 21/06/98 0,004 0,025 LBN 18/07/02 1,12E-22 0,045
19/06/98 P-33 0,42 0,011 0,025 19/07/98 0,004 0,025 LBN 18/07/02 2,42E-22 0,045
19/06/98 P-33 0,42 0,011 0,025 19/07/98 0,004 0,025 LBN 18/07/02 2,42E-22 0,045
19/06/98 P-33 0,42 0,011 0,025 19/07/98 0,004 0,025 LBN 18/07/02 2,42E-22 0,045
19/06/98 P-33 0,42 0,011 0,025 19/07/98 0,004 0,025 LBN 18/07/02 2,42E-22 0,045
31/07/98 P-33 0,42 0,011 0,025 30/08/98 0,004 0,025 LBN 18/07/02 7,77E-22 0,045
14/08/98 P-33 0,42 0,011 0,025 13/09/98 0,004 0,025 LBN 18/07/02 1,14E-21 0,045
25/09/98 P-33 0,42 0,011 0,025 25/10/98 0,004 0,025 LBN 18/07/02 3,67E-21 0,045
IDENTIFICAÇÃO DA INSTALAÇÃO: Laboratório de Hem ostasia RAMAL: 88755
HEMOCENTRO/HC
RESPONSÁVEL PELA RADIOPROTEÇÃO: Lúcia Helena Siqueira DATA 18/07/02 ASSINATURA

78
TRANSPORTE DE MATERIAIS
RADIOATIVOS
TRANSPORTE EXTERNO
obedecer norma específica
aprovado pela CNEN (cargas maiores)
obedecer exigências do Ministério dos
Transportes
motorista habilitado (transp. de produtos
perigosos)
TRANSPORTE INTERNO E EXTERNO
recipientes adequados e sinalizados

79
79
TRANSPORTE DE MATERIAIS
RADIOATIVOS
Etiqueta de
identificação:
radionuclídeo,
atividade, índice
de transporte
Container para
transporte de
fonte de Ir-192
(embalagem
tipo A)

81
ACIDENTE COM DIFRATÔMETRO
(blindagem retirada para calibração)

83
FILME BOM SOBRE RADIAÇÕES E EFEITOS -
http://www.youtube.com/watch?v=UfxlrD-
Su7Mfeature=endscreenNR=1

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