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Dissertação AVALIAÇÃO DAS DOSES DE RADIAÇÃO EM RADIOGRAFIAS DO TÓRAX Guilherme Oberto Rodrigues

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Dissertação

AVALIAÇÃO DAS DOSES DE RADIAÇÃO EM RADIOGRAFIAS

DO TÓRAX

Guilherme Oberto Rodrigues

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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

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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.

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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;

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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.

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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

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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

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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

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ix

BASE TEÓRICA

AVALIAÇÃO DAS DOSES DE RADIAÇÃO EM RADIOGRAFIAS

DO TÓRAX

___________________________________________________________________

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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

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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.

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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

.

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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.

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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.

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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 .

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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

.

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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

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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

.

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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-

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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

.

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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

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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

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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

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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

.

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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

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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 .

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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

.

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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

.

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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.

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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

.

Page 33: Dissertação AVALIAÇÃO DAS DOSES DE RADIAÇÃO EM ... · Aos profissionais da Equipe de Radiologia dos serviços de radiologia do ... 2.2.1 Radiografia de Tórax_____ 7 2.2.2 Técnicas

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).

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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.

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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

.

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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,

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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

.

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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.

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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).

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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.

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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

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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

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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)

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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

.

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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;

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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

.

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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

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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:

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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.

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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.

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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

.

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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.

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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.

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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.

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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

.

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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).

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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.

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47

300 paciente;

600 radiografia.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DA BASE TEÓRICA

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radiológica. 2 ed. Missouri: Mosby Year Book; 2001.

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52

ARTIGO

RADIOGRAFIAS DO TÓRAX: QUALIDADE E DOSES BEM

ABAIXO DOS LIMITES

___________________________________________________________________

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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

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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.

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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

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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

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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

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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.

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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

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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.

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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.

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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.

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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.

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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

.

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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.

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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.

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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%

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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).

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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).

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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

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300 paciente

600 radiografia

Figura 2 - Correlação da dose de radiação na projeção póstero-anterior com o IMC; R= 0,726; P<0,001.

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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.

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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

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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

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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

.

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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

.

Page 90: Dissertação AVALIAÇÃO DAS DOSES DE RADIAÇÃO EM ... · Aos profissionais da Equipe de Radiologia dos serviços de radiologia do ... 2.2.1 Radiografia de Tórax_____ 7 2.2.2 Técnicas

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%

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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

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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

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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

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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

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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

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TABLES AND PICTURES

________________________________________________________________

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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

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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).

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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).

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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

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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.

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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.

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APÊNDICES

_____________________________________________________________________

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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

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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?

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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) .............................

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

_____________________________________________________________________

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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

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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;