Radiação e Seus Riscos à Saúde no Ambiente de Trabalho Prof. Dr. Renato M.E. Sabbatini A constituição elementar do mundo físico Matéria Energia 2 Matéria versus energia Estável Matéria Energia Instável 3 Matéria e energia E=mc 2 E = energia M = massa C = velocidade da luz 4 Estrutura da matéria • Núcleo • Prótons: carga positiva • Nêutrons: carga neutra • Nêutrons + Prótons = N.º de massa • Eletrosfera • Elétrons: carga negativa • Carga total do átomo igual a zero • Íon: átomo com um desbalanço de elétrons e prótons: carga total diferente de zero 5 O que é energia A capacidade de fazer a matéria mudar ou se mover Energia potencial Energia cinética Átomos ou partículas aceleradas Radioatividade Energia térmica Energia eletromagnética Ondas 6 Energia a partir do átomo Elétrons Prótons + nêutrons Pósitrons Nêutron Energia Eletromagnética = Fótons 7 Geração de energia eletromagnética 8 Definições Básicas O termo radiação vem do latim RADIARE Fenômeno básico em que a energia se propaga através do espaço, podendo ser interceptada pela matéria (átomos). O termo irradiação vem do latim IN e RADIARE Interação entre a matéria e a energia radiante. 9 Espectro Eletromagnético COMPRIMENTO DE ONDA (METROS) ENERGIA (eV) RADIAÇÕES IONIZANTES 10-18 1.24.1012 10-14 1.24.108 GAMA 10-10 RAIOS X RAIOS CÓSMICOS 1.24.104 ULTRAVIOLETA 10-6 1.24 LUZ VISÍVEL INFRAVERMELHO 10-2 1.24.10-4 102 1.24.10-8 106 1.24.10-12 MICROONDAS, RADAR, TV TV, ONDAS CURTAS, RÁDIO RADIAÇÕES NÃO IONIZANTES 10 Classificação das Radiações CÓSMICA EXTERNA TERRESTRE NATURAL INTERNA ORIGEM ARTIFICIAL ELETROMAGNÉTICA ONDULATÓRIO NATUREZA MECÂNICA CORPUSCULAR 11 Com excesso de energia (radiativo) Núcleos Estável Radioatividade Excesso de energia Emitida em forma de matéria: partículas e Uma propriedade de alguns átomos (isótopos) que se desintegram espontâneamente, emitindo partículas ou energia Emitida em forma de ondas eletromagnéticas: radiação 12 Radiação, Usos e Efeitos 13 Classificação por efeito sobre a matéria Radiações ionizantes Radiações não-ionizantes 14 Radiação Ionizante Energia que, ao encontrar átomos pode produzir íons (átomos ionizados) através da retirada de elétrons de suas órbitas, resultando na formação de um par iônico - o elétron livre (-) e o restante do átomo (+) 15 Energia versus interação • Todo • tipo de radiação ionizante, seja partícula ou onda eletromagnética, perde energia nas interações com a matéria Quanto maior a energia da radiação, mais interações é capaz de produzir, portanto maior o percurso até ser totalmente freada, ou seja, maior o alcance 16 Radiação Ionizante PARTICULADA Partículas subatômicas com massa: Alfa Beta Elétrons Neutrons NÃO PARTICULADA Ondas EM, sem massa e sem carga: Raios X Raios gama Raios UV 17 Partículas Alfa Núcleos átomos de hélio 2 neutrons + 2 prótons Carga = +2 Energia = 4 - 8 MeV Propagação limitada: <10cm no ar; 60µm em tecidos Isolamento fácil: papel, pele 18 Partículas Beta Elétrons ejetados em alta velocidade. Carga = (-1) Energia = alguns KeV - 5 MeV. Alcance: aprox. 30 cm/MeV no ar e poucos mm em tecidos corporais. Baixo dano: 6-8 ion pairs/µm em tec. 19 Unidades de Medida Curie Medida da radioatividade 1 curie (Ci)=3,7 x 1010 desintegrações / segundo Roentgen Quantidade de radiação produzida por radiação X ou gama 1 Roentgen (R)=2,58 x 10-4 Coulomb/kg 20 Conceitos Exposição Quantidade de radiação a qual o corpo é exposto. Dose Absorvida Quantidade de radiação que o corpo absorve. Meia Vida Radioativa Tempo necessário para a radioatividade de um isótopo diminuir 50%. 21 Radiação Ionizante Criação de radicais livres Criação de moléculas ionizadas Intensidade da Exposição DOSE x TEMPO Conseqüências: Destruição celular Alteração cromossômica: malignidade 22 Intensidade da Radiação Intensidade inversamente proporcional ao quadrado da distância. 1,80 m de ar = 22 cm concreto = 2,5 mm Pb 23 Radiação Ionizante: Usos Médicos Radiologia Diagnóstica Intensificador de Imagem Tomografia computadorizada Raios-X Angiografia Radiologia odontológica Radiologia Terapêutica: Intervenções Medicina Nuclear: diagnóstica e terapêutica 24 Exposição e Dose Exposição - (R) Roentgen Dose Absorvida - Rad Quantidade de ionização produzida por uma radiação X ou gama. Rad = Roentgen Absorbed Dose dose absorvida de uma radiação ionizante 1 Gray (Gy) = 100 rads = 1 joule/kg Dose Biológica Equivalente - rem rem = Roentgen Equivalent Man rem = dose (rads) X fator de qualidade 1 Sievert (Sv) = 100 rems. 25 Unidades de Medida REM = Roentgen Equivalent Man dose de qualquer radiação ionizante que causará dano biológico ao tecido humano igual ao dano causado por 1 roentgen de raio-X ou raio gama. 1 rem = 0,01 Sievert (SV) 1 mrem (milirem)=10-3 rem = 0,01 mSV 26 Fontes de Radiação Radiação de fontes naturais USA: 80-200 mrem / ano raios cósmicos: (40 mrem/ano - nível do mar +10 mrem / 300 m) compostos radio-ativos: solo, rochas... isótopo do K em fluidos corporais: partículas beta 27 Radiações Ionizantes no Ambiente Médico Dispersão de Raios-X causadas pela deflexão ou reflexão do raio principal Emissão de raios gama, por pacientes que estão sendo tratados por radionucleotídeos ou possuem implante terapêutico que emitem radiação gama ou beta 28 Fonte da Radiação Radiação direta Radiação refletida Equipamento Paciente Superfícies 29 Efeitos Orgânicos da Radiação Grau de lesão depende: De qual órgão ou tecido Da exposição total: intensidade x tempo Do grau de absorção Efeitos são cumulativos Efeitos agudos Efeitos crônicos 30 Estágios da interação Estágio físico: 10-14 seg Estágio físico-químico: 10-14 a 10-12 segundos Quebra de ligações, radiólise, formação de radicais livres Estágio químico: 10-12 a 10-7 segundos Deposição de energia, excitação e ionização Quebra de DNA e RNA, toxização, ação sobre enzimas Estágio biológico: 10 segundos a 10 horas Morte celular, inibição da mitose e meiose 31 Radiação: Efeitos Agudos Eritema e radiodermite. Exposição do corpo: 100 roentgens Náusea, vômito, diarréia, fraqueza e choque Febre Lesões hemorrágicas da pele Ulcerações internas e externas Diarréia sanguinolenta Depressão medular óssea grave e morte. 32 Radiação: Efeitos Crônicos Fatores que influenciam: Idade, sexo, fumo, genética, dieta, estado endócrino Mutação genética e Alteração cromossômica (+) céls. sangüíneas, pele, gonadas, cristalino (-) ossos, glândulas endócrinas, sist. Nervoso Câncer: leucemia, ósseo, tireóide Fibrose pulmonar e renal Catarata - anemia - esterilidade radiodermite 33 Exposição Ocupacional Máximo: 5 rem/ano. Pessoal de radiologia geralmente chega a 0,5 rem/ano (com proteção). Gravidez: limite 0,5 rem. Raio X tórax: paciente = 25 mrem. Exames seriados: paciente = 1 rem 34 Prevenção Treinamento e supervisão Conscientização dos riscos Proteção individual e coletiva Manutenção dos equipamento Procedimentos de emergência Políticas de tratamento de resíduos 35 ALARA As Low as Reasonably Achievable Tão baixo quanto possível atingir É o objetivo principal do treinamento e da supervisão Monitoração constante e avaliação Respeito aos limites recomendados máximos de exposição Ações programadas em caso de ultrapassar os limites 36 Treinamento Conscientização dos Riscos Conhecer o equipamento: planejar o seu uso Evitar exposições desnecessárias. Colimação: restringir ao campo necessário. Supervisão por especialista. 37 Proteção Individual Avental de chumbo: (0,25 - 0,5 mm). Protetor de tireóide. Luvas. Óculos com proteção. Distância mínima de 90 cm do paciente. Uso de dosímetro individual. 38 Manutenção Manutenção do equipamento: Testes de integridade Calibração. Revisão do material de proteção. Rachaduras - vazamento Acompanhamento da dosimetria. 39 Legislação Proteção Radiológica para Trabalhadores na Área da Saúde Portaria No 453 - 01/06/1998 Secretaria de Vigilância Sanitária Ministério da Saúde Adicional de Periculosidade para Trabalhadores com Radiações Ionizantes Portaria No. 3.393 - 17/12/1987 Ministério do Trabalho Segurança e Saúde no Trabalho em Serviços de Saúde Norma Reguladora 32 Portaria No. 485 – 11/11/2005 Ministério do Trabalho 40 NR32 – Radiações Ionizantes Obrigatoriedade do Plano de Proteção Radiológica (parte do PPRA e inclusão no PCMSO) Não desobriga normas específicas da CNEN e da ANVISA Trabalhador: conhecer riscos, ser capacitado, usar EPI, exposição mínima, grávidas Programa de Monitoração Individual e de Áreas da Dose de Radiação Ionizante 41 Programa de Monitoração Dosímetros calibrados, medidos e avaliados por laboratórios credenciadas pelo CNEN Dosimetria mensal, relatório em 24 horas em caso de acidente Em caso de exposição: avaliação clínica, dosimetria citogenética, exames complementares a critério médico Registro individual do trabalhador Serviço de proteção radiológica, com profissional capacitado por cada área Equipamentos de dosimetria especializados 42 Aspectos ambientais Classificação e sinalização das áreas Tratamento e disponibilização de efluentes e resíduos Normas específicas para: Setor Setor Setor Setor Setor de de de de de Radiodiagnóstico Radiodiagnóstico Odontológico Braquiterapia Radioterapia Medicina Nuclear 43 Responsabilidade médica Médico do trabalho responsável pelo PCMSO deve estar familiarizado com características, diagnóstico e tratamento das consequencias de exposição à radiação ionizante 44 Atividades Perigosas 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Produção, utilização processamento, transporte, guarda, estocagem e manuseio de materiais radioativos, selados e não selados naturais ou artificiais Atividades de operação e manutenção de reatores nucleares Atividades de operação e manutenção de aceleradores de partículas Operação com aparelhos de raios-x, com irradiadores de radiação gama, radiação beta ou radiação de nêutrons Atividades de Medicina Nuclear Descomissionamento de instalações nucleares e radioativas Descomissionamento de minas, moinhos e usinas de tratamento de minerais radioativos 45 Operações de Irradiação Diagnostico médico e odontológico. Radioterapia. Radiografia industrial, gamagrafia e neutronradiografia. Análise de materiais por difratometria. Testes ensaios e calibração de detectores e monitores e radiação. Irradiação de alimentos. Estabilização de instrumentos médico-hospitalares. Irradiação de espécimes minerais e biológicos . Medição de radiação, levantamento de dados radiológicos, ensaios, testes, inspeções, fiscalização de trabalhos técnicos. 46 Medicina Nuclear Manuseio e aplicação de radioisótopos para diagnóstico médico e terapia. Manuseio de fontes seladas para aplicação em braquiterapia. Obtenção de dados biológicos de pacientes com radioisótopos incorporados. Segregação, manuseio, tratamento, acondicionamento e estocagem de rejeitos radioativos. 47