histórico de proteção

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PROTEÇÃO PROTEÇÃO RADIOLÓGICARADIOLÓGICA

Rosângela Franco CoelhoRosângela Franco CoelhoÁrea de Física MédicaÁrea de Física Médica

Centro de Engenharia BiomédicaCentro de Engenharia Biomédica

UNICAMPUNICAMP

[email protected]@ceb.unicamp.br

22

HISTÓRICOHISTÓRICO

�� 08/11/1895 08/11/1895 -- RoentgenRoentgen descobriu os RXdescobriu os RX

�� 28/12/1895 28/12/1895 -- RoentgenRoentgen publicoupublicou

�� 05/01/1896 05/01/1896 -- “VEINA PRESS” “VEINA PRESS” -- publica um publica um resumo resumo ⇒⇒ notnotíícia se espalha cia se espalha

⇒⇒ Thomas A. Edson comeThomas A. Edson começça a trabalhar com RXa a trabalhar com RX

�� 1896 1896 -- ““MEDICAL RECORDMEDICAL RECORD”” (NY) publica 28 (NY) publica 28 referreferêências sobre os RXncias sobre os RX�� trabalhadores apresentam reatrabalhadores apresentam reaçõçõeses

�� ajudante de Edson apresenta sintomasajudante de Edson apresenta sintomas

33


�� 1896 1896 -- BecquerelBecquerel descobriu que raios similares descobriu que raios similares aos RX eram emitidos continuamente por aos RX eram emitidos continuamente por compostos de Urâniocompostos de Urânio

�� 12/1896 12/1896 -- Casal Curie isola o RADIUM Casal Curie isola o RADIUM (altamente radioativo com três tipos de “raio”(altamente radioativo com três tipos de “raio”�� Raios Raios γγ ≈≈ aos Raios Xaos Raios X

�� 1901 1901 -- BecquerelBecquerel sofreu queimaduras devido a sofreu queimaduras devido a um frasco de RADIUM que carregava no bolsoum frasco de RADIUM que carregava no bolso

-- P. Curie queimou o braçoP. Curie queimou o braço⇒⇒ propriedades medicinais ??? propriedades medicinais ???

44

W. C. Roentgen

Casal Curie

55


�� 1901 1901 --⇒⇒ ininíício de aplicacio de aplicaçãção em doeno em doençças de pele as de pele

⇒⇒ pesquisa pesquisa →→ RX tinham efeito bactericidaRX tinham efeito bactericida

�� 1901 1901 -- BergonieBergonie e e TribondeauTribondeau estudaram a estudaram a histologia de tecidos irradiadoshistologia de tecidos irradiados

⇒⇒ LEI DE BERGONIE E TRIBONDEAULEI DE BERGONIE E TRIBONDEAU�� ““CCéélulas imaturas e clulas imaturas e céélulas em estado de divislulas em estado de divisãão so sãão o

mais sensmais sensííveis veis àà irradiairradiaçãção do que co do que céélulas adultas ou lulas adultas ou estacionadasestacionadas””

�� 1903 1903 -- RX sRX sãão esterilizanteso esterilizantes

66

APLICAÇÕES MEDICINAISAPLICAÇÕES MEDICINAIS

77


�� 1903 a 1927 1903 a 1927 -- BardeenBardeen →→ ovos de rovos de rããfertilizados com espermas irradiados com RX fertilizados com espermas irradiados com RX desenvolviam anomaliasdesenvolviam anomalias

�� 1927 1927 -- MMüüllerller →→ DrosophilaDrosophila →→ RX e RRX e Rγγ

produziam mutaproduziam mutaçõções que eram heredites que eram hereditááriasrias

�� 1930 a 1960 1930 a 1960 �� desenvolvimento de fontes poderosas de RX e Rdesenvolvimento de fontes poderosas de RX e Rγγ

�� isolamento de visolamento de váários gramas de RADIUMrios gramas de RADIUM

�� desenvolvimento de fontes de alta voltagemdesenvolvimento de fontes de alta voltagem

88


�� 1961 em diante1961 em diante�� início do desenvolvimento dos ACELERADORES LINEARESinício do desenvolvimento dos ACELERADORES LINEARES�� invenção do CICLOTRONinvenção do CICLOTRON�� produção de radioisótopos em larga escalaprodução de radioisótopos em larga escala

�� Desenvolvimento da energia atômicaDesenvolvimento da energia atômica�� acidentes e bombasacidentes e bombas�� conscientização maior sobre danos potenciais da radiação conscientização maior sobre danos potenciais da radiação

ionizanteionizante

�� ICRP ICRP �� fundada em 1928 durante Congresso de Radiologiafundada em 1928 durante Congresso de Radiologia�� estuda assuntos relativos à estuda assuntos relativos à ProtProt. Rad. Rad

99

RADIAÇÃO NATURALRADIAÇÃO NATURAL

�� Exposição às radiações Exposição às radiações ionizantesionizantes sempre sempre ocorreu ocorreu �� radiações cósmicasradiações cósmicas�� elementos radioativos naturaiselementos radioativos naturais

�� solo, alimentos, corpo humano e materiais de construção solo, alimentos, corpo humano e materiais de construção

�� BG varia dependendo do localBG varia dependendo do local�� médio = 1,25 médio = 1,25 mSvmSv/ano/ano�� IFUSP = 1,40 IFUSP = 1,40 mSvmSv/ano/ano�� GuarapariGuarapari = 3,15 = 3,15 mSvmSv/ano/ano�� EUA = 1,02 EUA = 1,02 mSvmSv/ano/ano

1010

RADIAÇÃO PRODUZIDA PELO RADIAÇÃO PRODUZIDA PELO HOMEMHOMEM

�� AmbientalAmbiental�� armas, produtos de consumo armas, produtos de consumo

�� Procedimentos médicos (balanço risco Procedimentos médicos (balanço risco benefício)benefício)�� diagnóstico médico e odontológicodiagnóstico médico e odontológico

�� terapiaterapia

�� OcupacionalOcupacional�� radionuclídeosradionuclídeos, aparelhos de RX e aceleradores , aparelhos de RX e aceleradores

de partículasde partículas

�� reatores nuclearesreatores nucleares

1111

Grandezas e unidades de radiaçãoGrandezas e unidades de radiação

Bushong, S. C. - Radiologicscience for technologists: physics, biology, andprotection –6th Edition – 1997-Mosby, Inc.

1212

RADIÓLISE DA ÁGUARADIÓLISE DA ÁGUA

1313

INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO COM A INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIAMATÉRIA

e- de alta velocidade

Ionização, excitação, quebra de ligações moleculares, calor

Mudanças químicas

Danos biológicosBIOLÓGICOt >>>> 10 s e t >>>>>>>> 10 horas

FÍSICOt≤10-14s

QUÍMICO10-12 s <<<< t ≤≤≤≤ 10-3 s

Radiação X ou γγγγ entrando no sistema biológico

Interação primária

PROTEÇÃO = blindagem

PROTEÇÃO = terapia com químicosreações de rad. livres, quebra de ligações, etc.

FÍSICO-QUÍMICO – radiólise da água, formação de H2O2

⇩⇩⇩⇩mitose, rompimento da membrana celular

QUÍMICO-BIOLÓGICO – início da ação dos compostos tóxicos

PROTEÇÃO = tratamento de sintomas

1414

DNA E O HOMEMDNA E O HOMEM

1515

AÇÃO DIRETA E INDIRETAAÇÃO DIRETA E INDIRETA

1616

QUEBRA DO DNA x DOSE e LETQUEBRA DO DNA x DOSE e LET

1717

ABERRAÇÕES POR QUEBRA SIMPLESABERRAÇÕES POR QUEBRA SIMPLES

1818

ABERRAÇÕES POR DUPLA QUEBRAABERRAÇÕES POR DUPLA QUEBRA

1919

SOBREVIVÊNCIA x DOSESOBREVIVÊNCIA x DOSE

2020

TIPOS DE DANOS RADIOBIOLÓGICOS TIPOS DE DANOS RADIOBIOLÓGICOS EM MAMÍFEROSEM MAMÍFEROS

Nível de Organização

Biológica

Efeitos Principais

Molecular danos em macromoléculas, enzimas, DNA, RNA e interferência no processo metabólico

Subcelular danos em: membrana celular, núcleo, cromossomas, etc.

2121



Biológica

Efeitos Principais

Celular agudo - inibição da ÷ e morte celular tardio - transformação para o estado maligno

Tecido e Órgão

falência ou danos severos ao SNC, TGI e MO, podendo levar à morte indução de câncer

2222



Biológica

Efeitos Principais

Organismo diminuição do tempo de vida morte

População alterações nas características genéticas (descendentes) mutações cromossômicas (no próprio indivíduo)

2323

SENSIBILIDADE x IDADESENSIBILIDADE x IDADE

2424

LEUCEMIALEUCEMIA

2525

DISTRIBUIÇÃO DE DOSESDISTRIBUIÇÃO DE DOSES

2626

CURVA DE DANOS À SAÚDECURVA DE DANOS À SAÚDE

2727

CURVA DE DANOS À SAÚDECURVA DE DANOS À SAÚDE

Efe

ito (

risc

ode

cân

cer )

Efeitos conhecidos

Exposição à radiação (dose)

2828

COMPARAÇÃO COM RISCOS NA COMPARAÇÃO COM RISCOS NA INDÚSTRIAINDÚSTRIA

�� ATIVIDADES SEGURASATIVIDADES SEGURAS�� risco = 10risco = 10--4 4 /ano/ano

�� para doses de 5 para doses de 5 mSvmSv/ano = 5xBG/ano = 5xBG�� risco = 10risco = 10--4 4 /ano/ano

�� limite de dose = 20 limite de dose = 20 mSvmSv/ano/ano�� doses médias = 5 doses médias = 5 mSvmSv/ano/ano�� equivalente a:equivalente a:

�� 64.000 km por ar ou 9.600 km de carro64.000 km por ar ou 9.600 km de carro�� 75 cigarros75 cigarros�� 1,4 dias na vida de um homem de 60 anos1,4 dias na vida de um homem de 60 anos

2929

�� Emissores Emissores ββ de Tde T1/21/2 variada variada ��

3 3 H, H, 14 14 C, C, 3535 S, S, 3232 PP�� medicina e biologiamedicina e biologia

�� Emissores Emissores γγ de Tde T1/21/2 curta curta ��

99m99m TcTc, , 131131 I, I, 5151 CrCr�� medicina e químicamedicina e química

�� emissores emissores αα TT1/21/2 > 10> 1033 anos anos ��

226226Ra, Ra, 238238U, U, 232 232 ThTh , , 147 147 SmSm�� cronologia e raios cósmicoscronologia e raios cósmicos

MATERIAIS RADIOATIVOSMATERIAIS RADIOATIVOS: :

3030

FONTES SELADAS X NÃO SELADASFONTES SELADAS X NÃO SELADAS

�� Fontes seladas:Fontes seladas:�� material radioativo encapsulado, sem material radioativo encapsulado, sem

possibilidade de contacto com o mesmopossibilidade de contacto com o mesmo�� ex. fontes de cobalto, césio, irídio usadas ex. fontes de cobalto, césio, irídio usadas

em radioterapiaem radioterapia

�� Fontes não seladas ou abertas:Fontes não seladas ou abertas:�� material radioativo líquido, em pó, etc.material radioativo líquido, em pó, etc.�� ex. materiais usados em medicina nuclear, ex. materiais usados em medicina nuclear,

pesquisa, etc.pesquisa, etc.

3232

COMISSÃO NACIONAL DE ENERGIA COMISSÃO NACIONAL DE ENERGIA NUCLEAR (CNEN) NUCLEAR (CNEN)

�� Órgão do Governo Federal que regulamenta Órgão do Governo Federal que regulamenta atividades ligadas a Instalações Radiativas e atividades ligadas a Instalações Radiativas e NuclearesNucleares

�� Estabelece, publica e faz cumprir normas cuja Estabelece, publica e faz cumprir normas cuja finalidade é atingir condições seguras para o finalidade é atingir condições seguras para o trabalho com materiais e equipamentos trabalho com materiais e equipamentos emissores de radiações emissores de radiações ionizantesionizantes

3333

LIMITES DE DOSELIMITES DE DOSE

�� Limites Primários de Dose EquivalenteLimites Primários de Dose EquivalenteÓrgão Dose equivalente (mSv)

Trabalhadores Público Corpo Inteiro (Hefetiva)

20a 1

Órgão ou Tecido T

500 1/wt**

Pele 500 50 Cristalino 150 50 Extremidades* 500 50

a – média em 5 anos, com H=50 mSv em 1 único ano* - mãos, antebraços, pés e tornozelos** - wt - fator de ponderação para o órgão ou tecido T

3434

PROTEÇÃO RADIOLÓGICA NA PROTEÇÃO RADIOLÓGICA NA INSTITUIÇÃO DE PESQUISAINSTITUIÇÃO DE PESQUISA

�� UNICAMPUNICAMP --> > CEBCEB (área de saúde) (área de saúde) �� AFM AFM --> GPR> GPR

�� atividades (orientação e/ou execução)atividades (orientação e/ou execução)�� planejamento de instalaçõesplanejamento de instalações

�� treinamento de usuários treinamento de usuários

�� monitoração de área e individualmonitoração de área e individual

�� gerenciamento de rejeitosgerenciamento de rejeitos

�� transporte de materiais radioativos transporte de materiais radioativos

�� etc.etc.

3535

RESPONSABILIDADESRESPONSABILIDADES

�� PROTEÇÃO RADIOLÓGICAPROTEÇÃO RADIOLÓGICA�� controle da exposição de trabalhadorescontrole da exposição de trabalhadores

�� TRABALHADORESTRABALHADORES�� seguir as recomendações da proteção radiológicaseguir as recomendações da proteção radiológica

�� informar sobre anormalidadesinformar sobre anormalidades

3636

MEIOS DE PROTEÇÃOMEIOS DE PROTEÇÃO

Mould, R. F. – Radiation Protection in Hospitals - 1985

Distância intensidade varia com 1/d2

TempoBlindagem

3737

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

�� Abrangência do Programa de Abrangência do Programa de RadioproteçãoRadioproteção depende de:depende de:�� fontes de radiação fontes de radiação

�� características características

�� usouso

�� usuários usuários �� formação formação

�� quantidade quantidade

3838

PLANEJAMENTO DE INSTALAÇÕESPLANEJAMENTO DE INSTALAÇÕES

�� PLANEJAMENTO FÍSICO E DE PLANEJAMENTO FÍSICO E DE PROCEDIMENTOSPROCEDIMENTOS

�� Planejamento FísicoPlanejamento Físico�� laylay--outout

�� blindagensblindagens

3939

BLINDAGENSBLINDAGENS

•• α α α α α α α α ee ββββββββ de baixa energiade baixa energia

�� distância, embalagens, condições de usodistância, embalagens, condições de uso

•• ββββββββ de energia mais altade energia mais alta�� áreas de trabalho e locais de armazenamento de áreas de trabalho e locais de armazenamento de

fontes e rejeitosfontes e rejeitos

�� material material == acrílicoacrílico

•• γγγγγγγγ e Xe X�� áreas de trabalho, local de armazenamento de áreas de trabalho, local de armazenamento de

fontes e rejeitosfontes e rejeitos

�� materialmaterial == chumbo ou baritachumbo ou barita

4040

HVL x espessura do absorvedorHVL x espessura do absorvedor

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

4141

BLINDAGEM PARA FONTES BLINDAGEM PARA FONTES ββββββββ

4242

BLINDAGEM PARA TELETERAPIABLINDAGEM PARA TELETERAPIA

2,67 m – sala do acelerador linear do HC-Unicamp– parede mais espessa

região de feixe primário (direto) de radiação

“labirinto” – protege a porta da sala => espessura diminui

4343

�� ACIDENTE COM DIFRATÔMETROACIDENTE COM DIFRATÔMETRO(blindagem retirada para calibração)(blindagem retirada para calibração)

4444

ACIDENTE COM ACIDENTE COM DIFRATÔMETRODIFRATÔMETRO

4545

MONITORAÇÃO DE ÁREAMONITORAÇÃO DE ÁREA

�� Avaliação da eficácia das blindagensAvaliação da eficácia das blindagens�� medida em todos os pontos de interesse ao redor medida em todos os pontos de interesse ao redor

da fonte ou da salada fonte ou da sala

�� Resultados classificam a áreaResultados classificam a área�� restritarestrita

�� livrelivre

�� Monitoração individual???Monitoração individual???

4646

DetetorDetetor a gása gás

Powsner, R. A; Powsner E. R –“Essentials of nuclear medicinephysics” – Blackwell Science - 1998

4747

Ionização por Ionização por α,α, β β ee fótons no fótons no detetordetetor a gása gás

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

4848

Contador Contador GeigerGeiger

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

4949

Sonda Sonda GeigerGeiger

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

5050

DETECTOR GEIGERDETECTOR GEIGER--MÜLLERMÜLLER

sonda cilíndrica

sonda “pancake”

5151

INSTRUMENTAÇÃO USADA EM INSTRUMENTAÇÃO USADA EM PROTEÇÃO RADIOLÓGICAPROTEÇÃO RADIOLÓGICA

�� detector proporcional (contaminação)detector proporcional (contaminação)

5252

MONITORAÇÃO INDIVIDUAL MONITORAÇÃO INDIVIDUAL EXTERNAEXTERNA

�� ObjetivosObjetivos�� avaliar a dose dos trabalhadoresavaliar a dose dos trabalhadores�� avaliar tendências das dosesavaliar tendências das doses�� conhecer condições do local de trabalhoconhecer condições do local de trabalho�� saber sobre exposições acidentaissaber sobre exposições acidentais

�� obrigatória obrigatória �� trabalhadores de áreas controladastrabalhadores de áreas controladas

�� correta utilização dos monitorescorreta utilização dos monitores�� orientações verbais e escritasorientações verbais e escritas�� verificações periódicasverificações periódicas

5353

Monitoração IndividualMonitoração Individual

5555

PLANEJAMENTOPLANEJAMENTO DEDE PROCEDIMENTOSPROCEDIMENTOS

�� deve ser feito pelo próprio pesquisadordeve ser feito pelo próprio pesquisador�� => envolvimento com a proteção radiológica => envolvimento com a proteção radiológica

dodo laboratório laboratório == efetivoefetivo

�� depende de características da atividadedepende de características da atividade

�� conhecido e entendido por todosconhecido e entendido por todos

5656

LABORATÓRIO DE RADIONUCLÍDEOSLABORATÓRIO DE RADIONUCLÍDEOS

�� Itens necessários:Itens necessários:

�� Local de recebimento, Local de recebimento, armazenagemarmazenagem e e

manipulação de manipulação de radionucídeosradionucídeos

�� Bancada com proteção em “L”Bancada com proteção em “L”

�� Recipientes blindados para as fontes e Recipientes blindados para as fontes e rejeitos;rejeitos;

�� Livros de registroLivros de registro

5757


�� Itens necessários:Itens necessários:�� Monitor de Área e de ContaminaçãoMonitor de Área e de Contaminação

�� Luvas descartáveisLuvas descartáveis

�� Bandejas forradasBandejas forradas

�� Conjuntos para Conjuntos para descontaminaçãodescontaminação

�� Água correnteÁgua corrente

5858

PROJETO DE INSTALAÇÕESPROJETO DE INSTALAÇÕES

�� Desenho de bancada para o trabalho com Desenho de bancada para o trabalho com fontes não seladasfontes não seladas

6060

Laboratório de Radioisótopos do Laboratório de Radioisótopos do Serviço de Medicina NuclearServiço de Medicina Nuclear

vista frontal da bancada de manuseio com as blindagens

área de manuseio de radionuclídeos

6161


�� Procedimentos:Procedimentos:�� não fumar, beber ou comernão fumar, beber ou comer

�� monitorar superfícies de trabalhomonitorar superfícies de trabalho

�� usar: usar:

��pipetas automáticas pipetas automáticas

�� luvasluvas

��aventaisaventais

�� manipular fontes sobre bandejas forradasmanipular fontes sobre bandejas forradas

6262

GERENCIAMENTO DE REJEITOSGERENCIAMENTO DE REJEITOS

�� Rejeitos RadioativosRejeitos Radioativos

�� coletadoscoletados

�� segregadossegregados

�� classificados classificados

�� identificadosidentificados

6363


�� Rejeitos RadioativosRejeitos Radioativos

�� descartados tão logo quanto possíveldescartados tão logo quanto possível

�� armazenados para decaimento armazenados para decaimento (depósito)(depósito)

�� TT½½ muito longa muito longa =>=> IPEN IPEN

�� devolução ao fabricante (fontes seladas)devolução ao fabricante (fontes seladas)

�� registro de inventárioregistro de inventário

6464


�� Armazenamento de rejeitosArmazenamento de rejeitos�� inicialmente inicialmente nono LaboratórioLaboratório

�� Descarte definitivoDescarte definitivo�� SólidosSólidos

�� Lixo Comum Lixo Comum

�� Lixo HospitalarLixo Hospitalar

�� LíquidosLíquidos�� Rede de EsgotosRede de Esgotos

6565


�� Rejeitos Líquidos Com Solventes Rejeitos Líquidos Com Solventes OrgânicosOrgânicos�� problema químico problema químico ++ importante importante

�� separaçãoseparação

�� incineração ??? (autor. da CNEN) incineração ??? (autor. da CNEN)

�� evaporação em capelas ???evaporação em capelas ???

6666

TRANSPORTE DE MATERIAIS TRANSPORTE DE MATERIAIS RADIOATIVOSRADIOATIVOS

�� TRANSPORTE EXTERNO TRANSPORTE EXTERNO �� obedecer norma específicaobedecer norma específica

�� aprovado pela CNEN (cargas maiores)aprovado pela CNEN (cargas maiores)

�� obedecer exigências do Ministério dos obedecer exigências do Ministério dos TransportesTransportes

�� motorista habilitado (motorista habilitado (transptransp. de produtos . de produtos perigosos)perigosos)

�� TRANSPORTE INTERNO E EXTERNOTRANSPORTE INTERNO E EXTERNO�� recipientes adequados e sinalizadosrecipientes adequados e sinalizados

6767

TRANSPORTE DE MATERIAIS TRANSPORTE DE MATERIAIS RADIOATIVOSRADIOATIVOS

�� TIPO DE EMBALAGEM TIPO DE EMBALAGEM �� radionuclídeoradionuclídeo

�� atividadeatividade

�� forma física forma física

�� EXIGÊNCIAS DE TRANSPORTEEXIGÊNCIAS DE TRANSPORTE�� tipo de embalagem tipo de embalagem

�� taxa de taxa de expexp. na superfície. na superfície

�� taxa de taxa de expexp. a 1,0 metro. a 1,0 metro

histórico de proteção

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