Biofísica da Radioatividade
O começo...1895 – Wilhelm Conrad Roengten descobre a radiação X1896 – Antoine Henri Bequerel descobriu que determinado material emitia radiações espontâneas – radioatividade naturalEm 1898 o casal Curie descobre o elemento radioativo Polônio e, em 1903, o RádioAlgum tempo depois, Ernest Rutherford e Frederic Soddy demonstraram que ocorre uma transmutação de elementos no processo radioativo.
Radiação
Com a utilização de um campo magnético, foram identificados três tipos de radiação emitida por elementos radioativos: a partícula , a partícula e a radiação .
É constituída por 2 prótons e 2 nêutrons (núcleo de hélio).Quando um núcleo emite uma partícula alfa, seu número atômico fica reduzido de duas unidades, e seu número de massa, de quatro unidades.O urânio-238 é um emissor alfa. Com a emissão de uma partícula alfa, o urânio-238 transforma-se no elemento tório-234.
Partícula alfa
Pode ser um elétron ou um pósitron (partícula elementar que possui a mesma massa do elétron, mas carga elétrica positiva.No decaimento beta negativo, o número atômico aumenta de uma unidade e no decaimento beta positivo, o número atômico diminui de uma unidade – em ambos os casos o número de massa não é alterado.
Partícula beta
Os raios gama são ondas eletromagnéticas.Quando um núcleo emite uma radiação gama, o número atômico e o número de massa não sofrem alteraçãoNão possuem massa e são extremamente energéticos.
Raios gama
Capacidade de penetração
Em 1895, Wilhelm Conrad Roengten, usando um tubo com vácuo, um filamento incandescente e alta voltagem, acelerou os elétrons emitidos do filamento.Ao atingir a tela do tubo, grande parte da energia desses elétrons era transformada em energia térmica, mas uma parte se transformava em energia radiante.A radiação emitida, muito mais penetrante do que a luz, não era percebida pelo olho humano, mas podia sensibilizar uma chapa fotográfica.
Raios X
Primeira radiografia, da mão da esposa de Roentgen, com seu anel de casamento.
É o tempo necessário para a atividade de um elemento radioativo ser reduzida à metade da atividade inicial.
Meia-vida
Partículas alfa – em relação ao tecido humano, sua penetração é de décimos de centímetros, não constituindo riscos para a saúde. Mas a ingestão ou a inalação de partículas alfa podem acarretar sérios problemas à saúde.Partículas beta – em relação ao tecido humano, os efeitos se limitam à pele. À semelhança das partículas alfa, quando ingeridas, as partículas beta são extremamente perigosas.
Radiações x saúde
Raios X – Permite importantes diagnósticos médicos.A exposição excessiva aos raios X é danosa aos tecidos humanos. Pode provocar lesões, manchas de pele e até câncer.
Raios gama – São muito utilizados no combate ao câncer, pois podem destruir células com má formação.A interação dos raios gama com os tecidos humanos pode provocar mutações celulares.
Queda repentina da potência do reator
Aumento na pressão do núcleo do reator
Explosão do núcleo do reator
Liberação de produtos radioativos por 2 semanas
IRRADIAÇÃO
externa (chuva)
interna
ingestão (água e alimentos)
Acidente de Chernobyl (Ucrânia) Abril/1986
CONSEQUÊNCIAS
1018 Bq 89,90Sr, 103,106Ru, 131I, 134, 137Cs, 239Np, 138Pu
fragmentos quentes - altura de 1 km
metades dos produtos da emissão - área de 60 km
Europa 10 milhões de km2
2 óbitos - trabalhadores próximos à instalação
TÉCNICOS
350 pessoas - 12 horas 84 irradiação aguda externa
(g/b)
roupas - água radioativa chuva
8 pessoas morreram - 1a semana
danos na pele
danos hematológicos
danos gastrointestinais
POPULAÇÃO
203 pessoas expostas
31 pessoas morreram
13 pessoas sofreram transplante de MO 6
sobreviveram ao tratamento
MONITORAÇÃO
alimentos num raio de 30 km leite - 37x103 Bq/L de 131I vegetais - 3,7x105 Bq/L de 137Cs
Princípio ALARA: doses devem ser mantidas tão
baixas quanto razoavelmente exeqüível
137Cs - b e g - T1/2: 30 anos
fonte com 50.875 GBq ou 1.375 Ci
fonte de radioterapia - pó aglomerado
HISTÓRICO
13.09.1987- fonte foi removida do Instituto Goiano de Radioterapia (IGR)
rompimento da fonte
14.09.1987- RSA (22 anos) - vômito WMP - vômitos, náusea, diarréia, inchaço nas mãos
19.09.1987- DAF (36 anos) - comprou o cabeçote IBS (22 anos) e AAS (18 anos) - manuseiam
a fonte FATAL
Acidente de Goiânia – BrasilSetembro/1987
21.09.1987- DAF leva para a sala de sua casa distribui os fragmentos da cápsula - MGF (28 anos) - náusea, vômitos e diarréia FATAL
23.09.1987- WMP - é internado
24.09.1987- IAP (irmão de DAF) leva os fragmentos para casa, LNF (6 anos) ingere o pó de césio
28.09.1987 - MGF e GGS (21 anos) levam a fonte para a vigilância sanitária de ônibus coletivo por 30 minutos.
GGS carrega a fonte no ombro (queimaduras)
29.09.1987 - físico confirma ser material radioativo Detectável 5 - 6 quadras antes,Comunica o fato a CNEN que procura localizar a proveniência da fonte
30.09.1987- Chega o diretor de fiscalização da CNEN
As pessoas são alojadas em um estádio olímpico para alimentação especial e triagem das pessoas
Descontaminação incial (roupas, pele -água, sabão vinagre, pedra-pome)
Casos mais graves de contaminação e com lesões graves visíveis - Hospital Geral de Goiânia (HGG)
Hemograma das pessoas
01.10.1987 - 6 pacientes são removidos para o Hospital Naval Marcílio Dias (RJ)
AÇÕES INICIAIS
Radioacidentados - HGG
busca das áreas contaminadas
evacuação e isolamento das áreas
divulgação pela imprensa
atendimento e triagem das pessoas que se dirigiam ao estádio
rastreamento aéreo (descoberta de mais um ponto)-detector
EXPOSIÇÕES
externa
externa e interna
comercialização de material contaminado
contato pessoal
circulação de animais contaminados
circulação de ferramentas contaminadas
ação ambiental ( vento e chuva)
LOCALIZAÇÃO DA ATIVIDADE
67 km2 de área foi monitorada nos 1os dias (manual,
carros,
helicópteros)
7 pequenos sítios (100 m de raio cada) foram isolados
42 sítios contaminados significantemente foram
identificados
REGIME DE MONITORAMENTO
112.000 pessoas
cédulas em circulação
frota de ônibus
suprimento de água e produção local
MEDIDA DEFENSIVA E AÇÕES
200 pessoas evacuaram 41 casas
85 casas descontaminação significante
7 casas demolidas
3.500 toneladas de lixo radioativo foi
monitorado
575 profissionais, técnicos, voluntários
6 meses de duração
AÇÕES POSTERIORES
Tratamento das vítimas
tempo controlado para atendimento médico
atividade da fonte
descontaminação da área
armazenamento de rejeitos
avaliação do meio ambiente
rastreamento terrestre
As células quando expostas à radiação sofrem ação de fenômenos físicos, químicos e biológicos.
A radiação interage somente com os átomos presentes nas células denomina-se ionização.
Efeitos da Radiação em Seres Vivos
Fenômeno Físico: ionização e excitação dos átomos.
Fenômeno Químico: ruptura das ligações entre os átomos.
Fenômeno Biológico: altera as funções específicas das células.
Nem todas as células vivas tem sensibilidade à radiação, isto significa que diferentes sistemas celulares têm sensibilidades diferentes.
Assim também refere-se aos órgãos do corpo humano que está relacionada ao tipo de célula que os compõem.
Sistema celular muito sensível é o tumor maligno e o embrião em desenvolvimento.
Sensibilidade da Célula à Radiação
Altas doses de radiação em breve intervalos de tempo.
Efeitos:Perda de cabelo;Esterilidade;Cataratas;Síndrome aguda de radiação;
Níveis de Exposição
Baixas doses de Radiação num período de tempo mais extenso.
Efeitos: Genéticos; Somáticos; In-Utero;
Radiologia é a parte da ciência que estuda órgãos e/ou estruturasatravés da utilização dos raios-x Radiologia / Ecografia / Tomografia computadorizada / Ressonância Nuclear Magnética / Densitometria
Medicina Nuclear é a parte da ciência que estuda a função de órgãos e/ouestruturas através da utilização de ions radioativos Medicina Nuclear / Densitometria
Radioterapia Radioterapia é uma especialidade médica focada notratamento oncológico utilizando radiação
Especialidades Médicas que utilizam Radiação
A radioterapia é um tratamento no qual se utilizam radiações para destruir ou impedir que as células de um tumor aumentem. Estas radiações não são vistas e durante a aplicação não se sente nada. A radioterapia pode ser usada em combinação com a quimioterapia ou outros recursos usados no tratamento dos tumores.
Radioterapia
Metade dos pacientes com câncer são tratados com radiações. Quando não e possível obter a cura, a radioterapia pode contribuir para a melhoria da qualidade de vida.
As aplicações diminuem o tamanho do tumor, o que alivia a pressão, reduz hemorragias, dores e outros sintomas, proporcionando alívio aos pacientes
Os Benefícios da Radioterapia
1) Radioterapia externa:São feitas através de aparelhos que ficam afastados do paciente.
2) Radioterapia de contato: É aplicado por meio de aparelhos que ficam em contato com o organismo do paciente.
Formas da Radioterapia
Diarréia Dor ao urinar Cansaço ou fadiga Perda de apetite e dificuldades de ingerir alimentos
Boca seca (xerostomia)
Efeitos Colaterais da Radioterapia
É uma forma de radioterapia em que materiais radioativos são importantes nas proximidades do tumor.
A palavra Braquiterapia origina – se do grego ( brachys = junto, próximo ) e define uma modalidade de tratamento em que doses de radiação são liberadas para atacar as células tumorais.
Braquiterapia
1) Braquiterapia: Na Braquiterapia, a radiação tem origem
nos materiais radioativos colocados no interior do corpo, perto do tumor. Essa proximidade permite que alta doses de radiação sejam liberadas para atacar o tumor. A radiação fica restrita á região, não afetado órgão mais distantes .
Diferenças entre Braquiterapia e Radioterapia Externa
2) Radioterapia externa: A fonte de radiação é geralmente um
acelerador linear, que emite feixes de raios que alcançam o tumor após atravessar diferentes tecidos.Dessa forma, órgãos e tecidos sadios, situados no trajeto dos raios estão sujeitos aos efeitos da redação. Comparada à radioterapia externa, a Braquiterapia permite aplicar doses maiores, em intervalos de tempo menores e a volumes mais restritos.
Acelerador Linear
Formas de Braquiterapia
Na Braquiterapia com alta de dose, o material radioativo permanece por poucos minutos no interior do organismo,tempo suficiente para a liberação da dose ideal de radiação.
Na radioterapia com baixa taxa de dose,
a fonte de radiação deve ser mantida no interior do corpo durante um período mais prolongado, geralmente por dias, ou implantada definitivamente.
Braquiterapia
Função: conseguir de maneira menos invasiva possível, uma imagem nítida do interior do corpo para análise posterior.
Raio X:
Tomografia Computadorizada:
Ressonância Magnética:
Radiodiagnóstico
Raio x Contrastado
Pesquisa de Refluxo Gástrico
Tomógrafo
Tomografia das Vias Urinárias
Ressonância Magnética
Ressonância Magnética da Coluna
Medicina Nuclear
PRINCÍPIO DA MEDICINA NUCLEAR - FISIOLÓGICO
Material radioativo
Câmara de Cintilação
Medicina Nuclear
DEFINIÇÃO:
“A Medicina Nuclear é a especialidade que se ocupa do diagnóstico, tratamento e investigação médica mediante o uso de radioisótopos como fontes radioativas abertas.”
A Medicina Nuclear possibilita aplicaçõesmédicas tão diversas como:
– o estudo da morfologia de um órgão
– a evolução de uma função fisiológica
– a análise de um componente biológico
– o tratamento de um processo patológico
Introdução a Medicina Nuclear
• As substâncias radioativas utilizadas em Medicina Nuclear são chamadas de traçadores porque sua passagem pelo corpo humano pode ser acompanhada externamente por meio de equipamentos especiais.
• Os isótopos radioativos que existem na natureza, são chamados de isótopos naturais.
Medicina NuclearLINFOMA ABDOMINAL
"A Medicina Nuclear está para a Fisiologiacomo a Radiologia para a Anatomia”
Medicina nuclear
São substâncias emissoras de radiação utilizadas na medicina nuclear para radioterapia e para exames de diagnóstico por imagem;
Não possuem ação farmacológica.
Radiofármacos
Radiofármacos de Perfusão ou de 1° geração: São os radiofármacos que são transportados no sangue e atingem o órgão alvo na proporção do fluxo sanguíneo;
Radiofármacos Específicos ou de 2° geração: Os radiofármacos ditos específicos contêm molécula biologicamente ativa, que se liga a receptores celulares e que deve manter a sua bioespecificidade mesmo após ligação ao radionuclídeo.
Classificação dos Radiofármacos
Tecnécio-99-metaestável: É um radionúclido artificial, criado pelo homem;
Iodo-123 ou Iodo -131: Importantes no estudo da Tiroideia;
Tálio-201: Tem propriedades químicas semelhantes ao Potássio, tendo sido utilizado durante muitos anos para imagiologia cardíaca (integrava a bomba de sódio-potássio);
Gálio-67: Tem propriedades semelhantes ao íon Ferro. É utilizado em estudos de Infecção e em Oncologia;
Índio-111: Semi-vida 3 dias. É um emissor de radiação gama de média energia;
Xenon -133 e Cripton-81m: Gases nobres radioactivos que podem ser usados na cintigrafia de ventilação pulmonar;
Flúor -18: Emite positrões. É usado no exame PET.
Tipos de Radiofármacos Utilizados
Um objeto ou o próprio corpo, quando irradiado (exposto à radiação) por uma fonte radiativa, NÃO FICA RADIOATIVO.
É muito comum confundir-se irradiação com contaminação.
A contaminação se caracteriza pela presença de um material indesejável em determinado local.
A irradiação é a exposição de um objeto ou de um corpo à radiação.
Deve ficar bem claro que:
CÂMARA GAMA
CÂMARA PET
Aplicação Clínica
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