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