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Sexta, 24 Out 2014

Utilização de raio-x

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SEÇÃO
Artigo de revisão

TÍTULO

Utilização adequada do raio-x

AUTOR

Carlos Roberto Cardoso *

CO-AUTOR

Cristiano de Oliveira Cardoso **
* Cardiologista-intervencionista da CINECORS - Cardiologia Intervencionista
* Sócio titular da SBHCI - Fellow da SCAI
** Acadêmico de medicina da F. Católica de Medicina de Pelotas - RS

SERVIÇO
CINECORS - Cardiologia Intervencionista
Hospital Ernesto Dornelles

ENDEREÇO PARA CORRESPONDÊNCIA

Carlos Roberto Cardoso
Av Ipiranga 1801 / 8° andar - Bairro Azenha - CEP 90 160 - 093
Fone / Fax ( 051 ) 217 6448
Endereço eletrônico : Este endereço de e-mail está protegido contra spambots. Você deve habilitar o JavaScript para visualizá-lo.
http://www.cinecors.com.br
Porto Alegre - RS

UTILIZAÇÃO ADEQUADA DO RAIO-X

RESUMO
O objetivo de manter a segurança quanto a radiação em um laboratório de cateterismo é facilitar a cardiologia intervencionista, enquanto reduz os riscos da equipe a níveis aceitáveis. Atingir esta meta requer um equilíbrio entre o valor do cateterismo ao paciente e ao risco de radiação ao pessoal de sala. Este artigo apresenta informações de como usar apropriadamente a radiação.

DESCRITORES
Radiação; fluoroscopia; cineangiografia; x-rays; radiação secundária.

UTILIZAÇÃO ADEQUADA DO RAIO-X

INTRODUÇÃO

A formação do hemodinamicista ou mais recentemente cardiologista-intervencionista enfatiza intensamente os aspectos ligados às doenças do coração, tanto diagnósticos, quanto terapêuticos, assim como um conhecimento minucioso a respeito dos inúmeros dispositivos utilizados na especialidade, informando pouco sobre o equipamento radiológico, sua utilização com segurança e eficiência.
O aumento do número de laboratórios de hemodinâmica no país desencadeia um incremento nos procedimentos cardíacos diagnósticos e terapêuticos expondo à radiação pacientes, médicos e pessoal paramédico. De acordo com o boletim da CENIC ( Central Nacional de Intervenções Cardiovasculares ) no triênio 1996 - 1997 - 1998, 39 721 pacientes foram submetidos a intervenções coronárias percutâneas. 14 Os procedimentos coronarianos terapêuticos prolongados e complexos contribuem de maneira significativa para maior radiação, contudo havendo planejamento e treino adequados podemos reduzir o grau de exposição. Os equipamentos radiológicos melhoraram a qualidade de imagem às custas do aumento da radiação.
Esperando contribuir com colegas iniciados na especialidade, abordaremos sumariamente alguns aspectos sobre radiação, com objetivo de auxiliar no uso adequado e seguro do raio-x na sala de hemodinâmica.

GERADOR

O gerador é bàsicamente um transformador de corrente trifásica em corrente de alta voltagem ( kylovolt = kV ) que possibilita ao tubo de raio-x gerar um feixe de raio-x. Para adequada utilização em cardiologia o gerador deve ser combinado com um sistema de cine-pulso, o qual interrompe por breves períodos de tempo ( 4 - 6 mseg ) o fluxo de raio-x, aumentando a nitidez das artérias coronárias, a qual é prejudicada pelo movimento. A fluoroscopia usa um feixe de raio-x pulsado, reduzindo a exposição do paciente e do pessoal de sala é reduzida. O fluxo pulsado em alguns sistema fluoroscópicos é obtido pela utilização de uma grade no tubo de raio-x, a qual controla o número de elétrons deslocados em direção ao ânodo. Os estudos indicam uma superioridade da escopia pulsada sobre a convencional tanto na qualidade de imagem, como na quantidade da dose de raio-x, sendo que os aparelhos modernos trabalham com escopia pulsada. 1 - 2
A função final do gerador é controlar a exposição automática, a qual compensa as modificações na transmissão do raio-x ao intensificador de imagem devidas a atenuação que o mesmo sofre ao ultrapassar as diferentes estruturas. Quando o sensor localizado no intensificador de imagem detecta redução de luminosidade, o controle de exposição reage aumentando a quantidade de raio-x, que se deslocam em direção ao mesmo. Isto pode ocorrer pela modificação de um dos três fatores: no kylovolt (kV), no milliampere (mA) ou do tempo de exposição (milesegundos-mseg). Com o kV há incremento de energia do raio-x, aumentando o poder de penetração; o mA expressa o fluxo elétrico através do tubo de raio-x, significando aumento na quantidade de raio-x; o mseg denota tempo do fluxo de raio-x e em consequência o número total de fótons passando através do paciente. A qualidade da imagem depende basicamente destas três variáveis. O aumento da mileamperagem ocasiona maior radiação. Um maior tempo de exposição (mseg) diminui a nitidez e incrementa a dose de raio-x. A otimização da imagem com o uso de contrastes iodados obtém-se com kV entre 70 e 80. O controle de kV é o elemento chave na maioria dos circuitos automáticos. 1

TUBO DE RAIO-X
O tubo de raio-x consiste num recipiente de metal ou vidro com vácuo no seu interior, contendo filamento de tungstênio e um disco anódico (liga de tungstênio com 100 a 120 mm de diâmetro), o qual gira a mais de 10 000 rotações por minuto durante a obtenção da cineangiografia. O tubo de raio-x está imerso em um reservatório de óleo para permitir isolamento e resfriamento adequados. Os elétrons liberados pelo filamento aquecido do cátodo (polo negativo) são acelerados em direção da superfície inclinada do anodo giratório. O impacto sobre o anodo desacelera bruscamente os elétrons gerando fótons raio-x (partículas de energia luminosa) e os mesmos deixam o interior do tubo através de uma abertura. A amplitude (largura) do feixe de raio-x visto do intensificador de imagem (sinal focal efetivo = foco) é determinado pela forma do filamento e a inclinação do anodo em relação à direção do feixe de elétrons. A maioria dos tubos de raio-x utilizados em salas de hemodinâmica possuem dois tipos de foco: o foco fino (small focal spot) e o foco grosso (large focal spot). O foco fino minimiza a distorção geométrica da imagem e limita relativamente a potência da kilovoltagem. O foco fino é utilizado para estudos pediátricos e o foco grosso para exames em adultos quando se obtém maior kilovoltagem. Na produção de raio-x é gerada considerável quantidade de calor. Menos que 1 % da energia elétrica liberada pelo tubo é convertida em raio-x, sendo o restante em calor. 1 - 2

INTENSIFICADOR DE IMAGEM

O intensificador de imagem consiste de um grande tubo de vidro com vácuo recoberto internamente com fósforo fluorescente em cada uma das extremidades, sendo iodeto de césio na entrada e sulfeto de cádmio e zinco na saída.
A fluorescência é um processo físico que converte a energia do raio-x em luz visível. Os dois principais estágios são a absorção dos fótons de raio-x pelo cristal de fósforo e a consequente emissão de inúmeros fótons luminosos a partir do cristal. A tela dos fluoroscópicos modernos detectam mais da metade dos raio-x incidentes, produzindo milhares de fótons luminosos para cada fóton de raio-x. Mais brilho na imagem requer mais radiação. O intensificador contém um sistema de lentes eletrostáticas que permitem focar o feixe de elétrons durante o seu deslocamento, permitindo magnificar a imagem. Os modelos atuais possuem três modelos de magnificação (campos), cujos tamanhos são expressos em polegadas ou centímetros. Quanto maior a magnificação, maior a radiação, exigindo-se mais do gerador e do tubo. 1 - 2 - 17

RADIAÇÃO
Os raio-x são uma forma de radiação ( emissão de raios, partículas ) eletromagnética. Suas propriedades de maneira geral são semelhantes às da luz visível. As radiações ionizantes e não ionizantes são comumente utilizadas na prática médica, sendo que as ionizantes são de fundamental importância na cardiologia-intervencionista pelo risco de produzirem danos biológicos. Radiação ionizante é qualquer forma de energia capaz de produzir íons pela interação da matéria, incluindo o raio-x proveniente dos equipamentos geradores de raio-x e os raios gama de material radioativo. As unidades de raio-x só produzem radiação quando são energisadas, enquanto os materiais radioativos emitem radiação continuamente. 12 - 13
Exposição é uma medida da quantidade de ionização produzida numa unidade de massa de ar, sendo proporcional a quantidade de raio-x incidente nesta massa de ar. As unidades que expressam exposição são o roentgen ( R ), ditas unidades tradicionais e o coulombs/kg ( C / kg ) que são unidades internacionais ( SI ). 12 - 13
A energia absorvida por unidade de massa do material exposto é expressa pela unidade tradicional, o rad (dose de radiação absorvida) ou pelo gray (Gy), que é unidade internacional. Representa a energia depositada nos tecidos e órgãos do corpo. A quantidade de energia absorvida depende do material exposto e da intensidade da radiação. 12 - 13
Dose equivalente é o termo usado com propósitos de proteção referente aos diferentes tipos de radiação, sendo expressa numa escala comum. Alguns tipos de radiação produzem mais dano biológico por unidade de dose do que outros tipos de radiação. Dose equivalente é expressa em rem, que é a unidade tradicional ou sievert (Sv), unidade internacional. 13

Unidades Radiológicas

Exposição = quantidade de ionização por massa de ar devida ao raio-x.
Siglas = R (roentgen) ; unidade tradicional
C/ kg (coulomb/kg) ; unidade internacional (SI)
Dose absorvida = quantidade esperada de energia absorvida por unidade de massa.
Siglas = rad ; unidade tradicional
Gy (gray) ; unidade internacional
Dose equivalente = medida de radiação específica de dano biológico em humanos.
Siglas = rem ; unidade tradicional
Sv (sievert) ; unidade internacional

MONITORIZAÇÃO DA RADIAÇÃO
A dose da radiação nos pacientes em laboratórios de hemodinâmica e na maioria dos procedimentos radiológicos era avaliada pelos eventos ocorridos. Devido a inúmeros casos de lesão induzida pela radiação decorrentes do uso intensivo da fluoroscopia, a monitorização da exposição dos pacientes tornou-se muito importante. 7 - 8 - 11 - 15 - 16
Basicamente são utilizados dois diferentes tipos de monitorização clínica da radiação: medida de radiação produto-área (RAP ou DAP) e monitorização indireta via parâmetros radiológicos tais como potência do tubo (kV), corrente do tubo (mA), tempo de exposição (mseg), etc. Existem outros tipos de dosímetros, mas que não são de mensuração direta e requerem processamento posterior para obter a leitura, como os dosímetros individuais. 9
Os modernos fluoroscópicos cardíacos possuem um dosímetro acoplado, sendo que a maioria destes instrumentos medem a dose produto área (DAP). A mensuração da radiação através do método produto área dá uma estimativa razoável da energia liberada para o paciente sem referir a sua distribuição no paciente. Em bases tecnológicas o DAP é muito mais fácil de medir do que a dose recebida pela pele. O detector de radiação no método DAP é uma larga câmara de ionização, geralmente colocada junto ao colimador. O medidor DAP pode ser calibrado para ler a radiação por cm2 : mR / cm2 ou mGy / cm2. 9 - 10

RADIAÇÃO SECUNDÁRIA
Ao atingir o paciente parte do raio-x é absorvido pelos tecidos, outra parte ultrapassa o paciente atingindo o intensificador e uma certa quantidade tem a direção alterada. O feixe de raio-x que muda de direção, se dispersa para os lados e mesmo para trás, originando a radiação secundária. Quanto maior a amplitude do feixe que incide sobre o paciente, maior a dispersão. Os níveis de dispersão são afetados pela alta kilovoltagem e mileamperagem, abertura dos colimadores, peso do paciente, distância tubo - intensificador e projeção angiográfica. 6 - 13 - 18 As projeções nas quais o tubo de raio-x está no mesmo lado do operador são as que mais originam radiação secundária, principalmente a oblíqua anterior esquerda com angulação craneal. 4 - 6

RADIOBIOLOGIA

Os efeitos biológicos das radiações ionizantes resultam de reações decorrentes da interação entre as radiações e os átomos que constituem a matéria viva (carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio). Na maioria dos casos a própria célula consegue reparar o dano, porém existem casos que isto não ocorre, originando-se dois tipos de efeitos biológicos: os determinísticos e os estocásticos. 1 - 2
Efeitos determinísticos (quando há uma relação constante entre os fenômenos) são aqueles cuja gravidade é diretamente proporcional à dose de radiação ionizante recebida pelo tecido e para o qual pode existir um limiar. O dano causado no DNA interfere na reprodução celular, podendo provocar sua morte. Estes efeitos sempre ocorrem quando o limiar da radiação é excedido. Nos efeitos determinísticos são incluídos: eritema, descamação, catarata, leucopenia, atrofia de órgãos, fibrose e esterilidade. O inicio de qualquer um destes efeitos somáticos depende da dose de radiação, da dose absorvida e extensão da área exposta. Queimaduras de pele podem ocorrer após procedimentos intervencionistas longos ou múltiplos, resultado do uso prolongado da fluoroscopia ou mesmo poucos minutos de grafia sobre a mesma região. 7 - 8 - 11
Efeitos estocásticos (aleatórios) são aqueles cuja probabilidade de ocorrência é função da dose absorvida e para os quais não há limiar. O dano causado ao DNA torna a célula defeituosa, mantendo sua capacidade de reprodução, gerando assim um clone de células modificadas, que podem originar tumores benignos ou malignos. Sendo as células pertencentes as gônadas pode haver transmissão aos descendentes. Portanto, os efeitos estocásticos referem-se aos efeitos somáticos tardios e aos hereditários, sendo os principais cancer e defeitos genéticos. 3 - 13

EXPOSIÇÃO DURANTE PROCEDIMENTOS
No aspecto radiológico a principal diferença entre os procedimentos diagnósticos e terapêuticos está na relação alterada do tempo de exposição e da utilização de fluoroscopia e grafia. Tem sido demonstrado que nos procedimentos diagnósticos aproximadamente 1/3 da exposição é por fluoroscopia e nas angioplastias teríamos 2/3 de fluoroscopia. 5 Alguns fatores operacionais tendem aumentar a exposição: configuração do aparelho, projeções utilizadas, técnica angiográfica e o paciente. A técnica braquial pode dobrar a dose em comparação a técnica femural. 4 - 18 Em pacientes de mais peso a dispersão da radiação é maior. As partes mais expostas do operador são as mãos. 6

RADIOPROTEÇÃO OPERACIONAL
É incumbência do cardiologista-intervencionista que toda a equipe obedeça as normas básicas de proteção. A quantidade de radiação depende de uma série fatores que devem ser adequadamente avaliados: voltagem do tubo de raio-x, colimação do feixe de raio-x, distância tubo- paciente, grade anti-dispersão colocada no intensificador, campo angiográfico, etc. Com campos de magnificação menores a dose por quadro é mais alta do que em campos maiores, mas uma área menor é exposta, havendo também menos dispersão. A dose de radiação sobre um dado órgão pelo feixe primário é mais alta com maior magnificação, mas a radiação total no paciente é aproximadamente a mesma. Tanto o tempo de fluoroscopia, como o de grafia devem ser o mínimo possível, sem comprometer a qualidade do procedimento. O médico deve desenvolver técnica adequada de pressionar e aliviar o pé do pedal do aparelho para atingir este objetivo, assim como se habituar na utilização da imagem de vídeo e "play-back". 13 - 19
A radiação secundária refletida pelo paciente é a fonte principal de irradiação aos operadores. A exposição à radiação pode ser diminuída com colimação adequada do campo de visão, reduzindo a dose equivalente efetiva para o paciente e o operador em até 1/3. Mantendo, grosseiramente, dois passos de distância da mesa de exame a radiação secundária pode cair à metade. 19
Dispositivos de proteção apropriados só são efetivos quando interpostos entre a fonte de radiação secundária (paciente) e o operador. Aventais de chumbo com 0,5 mm de espessura podem interceptar até 98 % da radiação secundária e com 0,25 mm detém até 96 %, protegendo as gônadas e cerca de 80 % da medula óssea ativa. Os protetores de tireóide podem reduzir a exposição da glândula em até 10 vezes. Óculos plumbíferos com 0,6 mm de espessura podem diminuir a exposição em 6 a 8 vezes. Óculos comuns têm pouco valor protetor. Os biombos contendo chumbo reduzem a exposição em 85 %, porém são pouco práticos para uso rotineiro. 19

CONCLUSÃO

Concluindo esta revisão resumiremos as recomendações do consenso de especialistas do American College of Cardiology para reduzir a exposição radiológica em sala de hemodinâmica. 13
I - Quanto ao equipamento : 1. Utilizar fluoroscopia pulsada; 2. Adicionar filtros de cobre; 3. Aquisição de cine só em sistema digital; 4. Armazenar a última imagem; 5. Repetição constante da imagem; 6. Gerador de alta frequência; 7. Revisões periódicas da aparelhagem.
II - Quanto ao operador : 1. Reduzir a exposição do paciente; 2. Limitar o uso da grafia; 3. Utilizar o mínimo possível a fluoroscopia; 4. Minimizar o uso da magnificação; 5. Colimar o feixe de raio-x adequadamente; 6. Manter distância adequada do feixe de raio-x; 7. Manter o intensificador de raio-x o mais próximo do paciente; 8. Evitar a fluoroscopia de alta resolução; 9. Usar avental de chumbo apropriado, colar tireoideo e óculos plumbífero; 10. Revisão periódica do grau de exposição; 11. Treinamento adequado.


Referências Bibliográficas

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4. Pitney M R et alli. Modifying fluoroscopic views reduces operator radiation exposure during coronary angioplasty. J Am Coll Cardiol 1994; 224: 1660-3.
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6. Kruger S P. Monitorização das doses recebidas pela equipe médica do departamento de hemodinâmica. Trabalho de conclusão de bacharelado em física. Porto Alegre. Pontificia Universidade Católica, 1995.
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Chronic radiodermatitis following cardiac catheterization. Arch Dermatol 1996; 132:6663-7.
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11. Granel F, Barbaud A, Gillet-Terwer M N, Richert S, Weber M, Danchin N, Schmutz J L. Chronic radiodermatitis after intervencional cardiac catheterization. Ann Dermatol Venereol 1998; 125: 405-7.
12. Balter S. What is radiation dose ? A tutorial module. Cathe and Cardiovasc 1998; 45:76-81.
13. ACC expert consensus document. Radiation safety in the practice of cardiology. J Am Coll Cardiol 1998; 31: 892-913.
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19. Balter S. Radiation safety in the cardiac catheterization laboratory: operational radiation safety. Cathe and Cardiovasc Diagn 1999; 47: 347-353.