Radiologia Brasileira - Publicação Científica Oficial do Colégio Brasileiro de Radiologia

INTRODUÇÃO

A neurorradiologia intervencionista é uma especialidade em que se utilizam tecnologias percutâneas e de cateteres, aliadas às técnicas radiológicas e conhecimento neurológico e neurocirúrgico para diagnóstico e tratamento de doenças do sistema nervoso central. A tecnologia de aquisição de imagens médicas, como a angiografia digital cerebral e o mapeamento tridimensional dos vasos cerebrais, acarretou o avanço da neurorradiologia intervencionista. Uma série de trabalhos recentes publicados no Brasil tem ressaltado a importância da neurorradiologia para o diagnóstico e tratamento de diversas enfermidades^(1-10).

Apesar dos seus benefícios, estes procedimentos podem acarretar altas doses de radiação no paciente e na equipe médica. Muitos estudos têm mostrado que vários procedimentos, por suas complexidades e elevado tempo de fluoroscopia, resultam em doses acima do limiar dos efeitos determinísticos em algumas áreas da pele, ocasionando danos na pele^(11-14). Estudo de Mooney et al.⁽¹⁴⁾, por exemplo, descreve o caso de dois pacientes que tiveram perda de cabelo após serem submetidos a embolizações de malformações arteriovenosas. Além disso, novos estudos sobre reações teciduais mostram que, dependendo da sensibilidade do indivíduo, podem ocorrer lesões em órgãos radiossensíveis com doses abaixo dos limiares anteriormente definidos⁽¹⁵⁾

Com a evolução rápida de toda a tecnologia envolvida nos procedimentos intervencionistas, é importante conhecer o nível de radiação a que o paciente está exposto, para garantir sua segurança. Apesar da importância do assunto, há poucas pesquisas que investigam os valores de exposição à radiação para uma ampla variedade de procedimentos em neurorradiologia intervencionista. Ainda não existem valores padronizados para níveis de referência que possam orientar neurointervencionistas sobre a exposição relativa de seus pacientes⁽¹⁶⁾. Paralelamente, os médicos que realizam procedimentos intervencionistas estão entre os profissionais que recebem as maiores doses de radiação registradas entre os serviços hospitalares. Nas condições normais de trabalho, a dispersão da radiação ao redor do paciente é elevada e, se não forem tomadas medidas de proteção individual, o médico fica sujeito a um nível de radiação que, dependendo da carga de trabalho, pode acarretar lesões nos olhos depois de alguns anos⁽¹⁷⁾.

O objetivo deste trabalho é avaliar os procedimentos de angiografia cerebral em pacientes adultos realizados em um hospital de Recife, PE, visando a determinar as doses de radiação recebidas pelos pacientes e médicos e os riscos a que estão sujeitos.


MATERIAIS E MÉTODOS

Este estudo foi desenvolvido no setor de Hemodinâmica do Instituto de Medicina Integral Professor Fernando Figueira (IMIP), na cidade de Recife, PE, e realizado junto com a equipe médica da neurorradiologia. O estudo foi submetido ao Comitê de Ética em Pesquisa do Hospital e obteve aprovação. Os pacientes ou responsáveis que aceitaram participar do estudo foram esclarecidos sobre os riscos e benefícios da pesquisa e assinaram termo de consentimento livre e esclarecido, de acordo com as exigências definidas na Resolução CNS 196/96, que normatiza a pesquisa envolvendo seres humanos no Brasil⁽¹⁸⁾.

Neste trabalho foram estudados 158 procedimentos de angiografias cerebrais realizados em pacientes adultos (88 mulheres e 70 homens).

O equipamento utilizado neste Instituto para os procedimentos de neurorradiologia intervencionista é um angiógrafo Siemens Artis Zee dotado de um receptor de imagens do tipo detector plano (flat panel). Antes de se efetuar medidas com os pacientes, foram realizados os testes para verificar o desempenho e funcionamento do equipamento de raios-X. Os procedimentos utilizados para a realização dos testes se baseiam nos requisitos da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa)⁽¹⁹⁾, no protocolo da American Association of Physicists in Medicine⁽²⁰⁾ e nas especificações do fabricante⁽²¹⁾. Os resultados obtidos mostraram que o equipamento apresenta um desempenho que atende aos requisitos das normas em uso.

Para o estudo da dose recebida pelo paciente foram coletados os seguintes dados, durante cada procedimento:

a) dados do paciente e tipo do procedimento realizado;

b) parâmetros de irradiação e protocolos utilizados;

c) tempos de fluoroscopia, número de imagens e sequências adquiridas e a existência ou não de aquisição rotacional (para reconstrução tridimensional ou tomográfica);

d) valores da angulação e rotação para cada projeção, com o devido valor do tamanho do campo de magnificação;

e) kerma no ar no ponto de referência de intervencionismo (K_a,r);

f) produto kerma no ar-área (P_KA).

Os procedimentos avaliados foram escolhidos de forma aleatória dentre os realizados no hospital.

Dosimetria nos pacientes

Para estimar a dose recebida pelo paciente em angiografias cerebrais, procurou-se avaliar o valor do P_KA e do K_a,r. O K_a,r foi obtido a partir do valor fornecido pelo equipamento com base na geometria de irradiação do paciente e dos parâmetros de exposição, selecionados durante o procedimento clínico. Esta grandeza é definida para o ponto de referência para procedimento intervencionista (IRP - interventional reference point), que se situa, por definição, a 15 cm do isocentro em direção ao tubo de raios X⁽²²⁾. A International Electrotechnical Commission define o IRP como o local representativo da pele do paciente, mas dependendo da espessura do paciente este ponto pode não coincidir com a pele do paciente. O valor do P_KA foi obtido com a câmara de ionização de placas paralelas instalada na saída do colimador e que intercepta o feixe primário de raios X. A leitura da medida realizada com esta câmara corresponde ao produto do kerma no ar pela área da secção transversal do feixe no ponto onde está a câmara. Os valores de P_KA fornecidos por esta câmara de ionização foram corrigidos pelo fator previamente determinado, que corrige a contribuição da radiação espalhada devido ao sistema de colimação do equipamento. O fator utilizado foi 0,797.

Para avaliar a dose na superfície de entrada na pele de pacientes, foram realizados estudos com dosímetros termoluminescentes (TLDs) somente em 37 pacientes, sendo 17 masculinos e 20 femininos. Este estudo não foi efetuado em todos os pacientes, devido ao número limitado de dosímetros disponíveis. Em cada procedimento avaliado foram utilizados quatro pares de TLDs do tipo LiF:Mg;Ti (TLD-100) com dimensões de 3 × 3 × 1 mm, que foram encapsulados aos pares em pequenos pacotes plásticos, numerados e colocados nos seguintes pontos do corpo do paciente, conforme mostra a Figura 1: lateral dos olhos, glabela (posição entre as sobrancelhas) e tireoide. Após a exposição dos dosímetros nos pacientes, as suas leituras foram realizadas utilizando-se uma leitora Victoreen, modelo 2800M. Os TLDs foram previamente calibrados no Laboratório de Metrologia das Radiações Ionizantes-DEN/UFPE com o feixe de raios X com qualidade radiodiagnóstica equivalente ao feixe utilizado no equipamento de radiologia intervencionista. A partir da curva de calibração, foi possível converter a leitura do dosímetro em kerma ar.




Dosimetria ocupacional

Neste estudo também foi avaliada a dose ocupacional nos médicos que realizaram 31 angiografias cerebrais. Para esta avaliação, foi medido o kerma no ar em nove pontos do corpo do médico com a utilização de dosímetros TLD-100. Os dosímetros foram encapsulados em pares e fixados nos pontos do médico, conforme mostra a Figura 2. Os locais selecionados foram escolhidos por serem representativos para o cálculo da dose efetiva, bem como para avaliar a dose equivalente em regiões de órgãos radiossensíveis como a tireoide e os olhos.




Os dosímetros foram fixados por meio de fita adesiva e os pontos de medição foram assim distribuídos:

três na face: um próximo ao olho direito, um na glabela e outro próximo ao olho esquerdo - dosímetros 1, 2 e 3, respectivamente;

um na região da tireoide fixado externamente sobre o protetor tireoidiano - dosímetro 4;

um na região do tórax, sob o avental - dosímetro 5;

dois para as mãos, na região do punho por dentro da luva, um para cada mão - dosímetros 6 e 7;

dois para os pés - dosímetros 8 e 9.

Usando o algoritmo de Nilklason⁽²³⁾, foi estimada a dose efetiva dos médicos a partir das medidas do kerma no ar obtidas com dois TLDs, um colocado na parte externa do protetor de tireoide e o outro na parte interna do avental na região do tórax. As medidas obtidas com estes dosímetros foram corrigidas para as grandezas operacionais HP(0,07) e HP(10)⁽²⁴⁾. O algoritmo proposto por Nilklason é:



onde: H_O é o valor do kerma no ar obtido a partir da leitura no dosímetro colocado sobre o protetor de tireoide (TLD 4) convertido para H_P(0,07), e H_U é o valor do kerma no ar obtido com o dosímetro colocado sob o avental de proteção na região do tórax (TLD 5) convertido para H_P(10).

Estudos realizados por Padovani et al.⁽²⁵⁾ e Schultz et al.⁽²⁶⁾, avaliando a adequação e a acurácia dos algoritmos de cálculo da dose efetiva, concluíram que o algoritmo de Niklason é o que provê a estimativa da dose efetiva de forma mais adequada ao que recomenda a ICRP 75⁽²⁷⁾. Por outro lado, trabalhos de Järvinen et al.⁽²⁸⁾, comparando 15 algoritmos, mostraram que o algoritmo de Niklason pode subestimar a dose efetiva por um fator de 1,3, porém apresenta a vantagem de requerer os dados de um dosímetro embaixo do avental e um sobre o protetor de tireoide. Os demais algoritmos requerem dados de mais dosímetros, o que acarreta um custo adicional.


RESULTADOS

Dosimetria dos pacientes

A Tabela 1 apresenta os parâmetros de irradiação e de aquisição de imagens em procedimentos de angiografias cerebrais realizadas em pacientes adultos no hospital em estudo. A análise dos dados mostra que nos 158 procedimentos avaliados o tempo médio de exposição por procedimento foi 11,1 minutos, com valor máximo de 33,3 minutos. O tempo de exposição é consequência da complexidade do estudo clínico e de condições físicas gerais do paciente. De modo geral, nos procedimentos, a complexidade pode ser caracterizada pelo número e localização das lesões e malformações, bem como pela dificuldade ou facilidade do acesso ao ponto da investigação. A Tabela 2 mostra os valores médios, mínimos e máximos do P_KA e do K_a,r obtidos de acordo com o modo de exposição e nos procedimentos completos de angiografias cerebrais.




Dose nos órgãos

Nos procedimentos avaliados neste estudo, a maior parte das incidências do feixe primário de raios X ocorre na região posterior da cabeça; no entanto, muitas vezes o feixe incide diretamente nos olhos e na tireoide, seja pela projeção necessária para formar a imagem de uma lesão próxima do órgão sensível, seja pela aquisição rotacional. Por esta razão, foram usados dosímetros para estimar a dose nestes órgãos. Os resultados dos valores do kerma no ar na superfície de entrada da pele na região dos olhos e da tireoide em pacientes adultos, obtidos com os TLDs, são mostrados na Tabela 3. Observa-se que os valores médio e máximo do kerma no ar ocorrem na região do olho esquerdo.




Dosimetria ocupacional

A Figura 3 mostra a distribuição (apresentada em gráfico box and whiskers) dos valores das doses equivalentes medidas em 37 procedimentos, em diversos pontos dos médicos que realizaram angiografias. As extremidades inferiores e superiores do retângulo representam o 1º e 3º quartis da distribuição de frequência de dados. A barra que corta o retângulo representa a mediana da distribuição e o valor médio é representado pelo círculo no interior do retângulo. Os valores mínimo e máximo são representados por asteriscos. Os pontos externos são pontos fora da distribuição (outliers) do conjunto de dados. A largura do retângulo não tem significado estatístico.




A dose efetiva recebida pelos médicos foi calculada utilizando-se o algoritmo de Nilklason e os resultados obtidos estão apresentados na Figura 4. A dose efetiva média em angiografias foi 2,6 µSv e o valor máximo encontrado foi 16 µSv.




DISCUSSÃO

Dosimetria dos pacientes

Os dados da Tabela 1 mostram que em 61% dos exames foram realizadas aquisições de imagens por subtração digital e em 39% dos exames, além das imagens por subtração digital, também foram efetuadas aquisições rotacionais para a reconstrução tridimensional (3D). Nos procedimentos de angiografia de subtração digital (DSA - digital subtraction angiography), inicialmente ocorre a aquisição de uma imagem da região de interesse do exame e esta é subtraída digitalmente das imagens adquiridas na sequência com a injeção do material de contraste. Com isso, é possível visualizar a estrutura vascular e dos vasos de interesse. Em angiografias cerebrais destinadas ao diagnóstico de aneurismas, muitas vezes, além da aquisição por DSA, são realizadas séries angiográficas rotacionais que permitem a reconstrução 3D da rede vascular do paciente. A reconstrução 3D permite ao médico planejar a estratégia de tratamento de uma anormalidade vascular, permitindo a visualização das estruturas em diversos ângulos, e realizar medições do volume ou do colo (abertura vascular) de um aneurisma. O número de sequências rotacionais realizadas por exame depende da anormalidade vascular encontrada no exame. Em 38 exames, na maior parte do segundo grupo (DSA + 3D), foram realizadas duas sequências rotacionais para a reconstrução 3D. Um número maior (quatro ou mais) de sequências rotacionais para a reconstrução 3D é necessário apenas nos casos em que o paciente possui múltiplas anormalidades situadas em ambos os lados do cérebro, sendo necessária a injeção do contraste em hemisférios cerebrais diferentes. Observa-se também que a média do número de imagens em procedimentos com reconstrução 3D é maior que o dobro da média do número de imagens em procedimentos sem a aquisição rotacional.

A análise dos dados mostra que, apesar de poucos trabalhos apresentarem o número de sequências adquiridas, o valor médio encontrado neste estudo é similar ao valor médio de sequências do estudo de Papageorgiou et al.⁽²⁹⁾. No entanto, o número de imagens em outros estudos é mais disperso devido à grande variabilidade nas complexidades investigadas nos diagnósticos⁽³⁰⁾. Em estudos com equipamentos biplanares, em que as imagens são adquiridas em dois planos compostos por tubos de raios X diferentes, o número de imagens adquiridas é maior do que com equipamentos monoplanares⁽³¹⁾. Entretanto, o valor médio do número de imagens obtidas neste estudo é intermediário aos valores encontrados em outros estudos^(30,32), que não informam sobre as possíveis aquisições rotacionais, como no caso deste trabalho. O tempo médio de exposição ficou muito próximo de outros estudos da literatura^(16,29,31).

A análise dos resultados da Tabela 2 mostra que o valor do P_KA em fluoroscopia nos procedimentos de diagnósticos representa aproximadamente a sexta parte do valor do P_KA total do exame. Neste trabalho, o valor médio do P_KA em fluoroscopia é de 16% do valor do P_KA total do exame, valor similar ao encontrado por Bor et al.⁽³¹⁾, de 18%. Observa-se também que os valores médios do P_KA e do K_a,r em procedimentos que realizam aquisição rotacional são maiores do que os que não tiveram este tipo de aquisição. No entanto, os valores máximos do P_KA e do K_a,r encontrados foram nos procedimentos que não realizaram aquisição rotacional. Isto aconteceu em razão da ocorrência do caso atípico de um paciente que realizou 27 aquisições, com 1.092 imagens, o que acarretou estes valores extremos.

A Tabela 4 mostra os valores médios e o intervalo de variação dos valores do P_KA e K_a,r em angiografias cerebrais avaliados neste estudo e em alguns estudos disponíveis na literatura. Os valores obtidos neste estudo estão na mesma ordem de grandeza dos demais trabalhos referenciados. No entanto, muitos dos estudos foram realizados com equipamentos mais antigos, que não possuem a entrada automática de filtros de cobre e, portanto, com espectros de radiação distintos. Levando-se também em conta a ampla variabilidade de complexidades envolvidas nestes procedimentos, podemos afirmar que os dados coletados estão consistentes com os dados disponíveis na literatura.




Doses em órgãos

Os resultados das medidas com os TLDs mostraram que o maior valor de kerma no ar registrado neste estudo foi na região do olho esquerdo. Assumimos, neste estudo, que o valor do kerma no ar registrado na superfície da pele na região lateral do olho representa uma estimativa da dose absorvida por este olho. Desta forma, a dose média absorvida pelos olhos foi 34,1 mGy. No entanto, foram observados valores extremos de dose absorvida de 210 mGy. Dados apresentados pela United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR)⁽³³⁾ em procedimentos de angiografias cerebrais mostraram que a dose absorvida máxima nos olhos foi 125 mGy. Esse valor é inferior aos encontrados no presente trabalho.

É importante ressaltar que o cristalino é um órgão radiossensível, podendo ocorrer catarata devido aos efeitos da radiação neste órgão. Na recomendação da International Commission on Radiological Protection (ICRP)⁽²⁴⁾ foi considerado um limiar de dose de indução para a ocorrência de catarata em 1% da população exposta como sendo de 1,5 Gy. Entretanto, estudos recentes têm mostrado que, devido às reações teciduais do cristalino, existem evidências de ocorrência das lesões com doses mais baixas do que antes era considerado, com a manifestação destas reações de acordo com a sensibilidade do indivíduo, e em 2011 a ICRP baixou o limiar da dose para ocorrência de catarata para 0,5 Gy(15). Desta forma, as doses absorvidas pelos olhos nos pacientes avaliados neste trabalho são altas o suficiente para provocar reações teciduais, especialmente nos indivíduos mais sensíveis.

Dosimetria ocupacional

A análise dos resultados das doses medidas nos médicos mostra que os pés, as mãos e os olhos do lado esquerdo apresentaram dose equivalente maior do que a do lado direito. Isto acontece devido ao posicionamento do médico do lado direito do paciente e com o tubo de raios X à sua esquerda.

O equipamento utilizado neste estudo não possui barreiras de proteção, como a cortina plumbífera, situada na borda da mesa do paciente, e o protetor de acrílico, suspenso no teto, que tem o objetivo de inibir a radiação espalhada na região de trabalho do médico. Os altos valores de dose equivalente na região dos pés são devidos à ausência da cortina de chumbo. O uso deste dispositivo de proteção reduz a dose equivalente nos médicos em cerca de 90%, conforme medidas realizadas no local.

Os valores de dose equivalente são maiores nos pés do que nas mãos quando o tubo se situa embaixo da mesa, e ao contrário quando a posição do tubo é acima da mesa. Apesar disso, é recomendado o uso do tubo de raios X embaixo da mesa, por reduzir a dose nos olhos do médico e do paciente. No estudo de Bor et al.⁽³¹⁾, as doses equivalentes na região dos pés são menores que as encontradas neste trabalho, resultado provável do uso de barreira de proteção.

As doses absorvidas nos olhos dos pacientes avaliados neste estudo se mostraram particularmente altas. Isto pode resultar em um acréscimo na incidência de opacidades no cristalino e catarata, visto que estudos recentes mostram a ocorrência destes efeitos em doses abaixo de 500 mGy.


CONCLUSÕES

Os resultados deste trabalho permitem concluir que os parâmetros de radiação utilizados para a realização de angiografias cerebrais acarretam altos valores de doses na região dos olhos do paciente, atingindo valores de 345 mGy.

Considerando o valor máximo de dose medido no olho do médico, que foi 344 µSv, pode-se concluir que o número máximo de procedimentos que o médico pode realizar para não ultrapassar o limite anual é de 1,2 procedimento por semana. Se for considerado o valor médio da dose nos olhos, este número passa a ser 4,8 procedimentos por semana. Estes valores de altas doses poderiam ser reduzidos com o uso de óculos ou anteparo plumbíferos. Uma mudança na cultura de proteção radiológica dos médicos intervencionistas deve ser incentivada, a fim de contribuir para a otimização dos procedimentos.


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1. Doutor, Professor do Ensino Básico, Técnico e Tecnológico da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco, PR, Brasil
2. Doutora, Professora Titular da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Recife, PE, Brasil
3. Médico com especialização em Neurorradiologia Terapêutica, Radiologista Intervencionista da Angiorad/IMIP, Recife, PE, Brasil
4. Doutora, Consultora de Física Radiológica e Serviços de Saúde da Radiological Physics and Health Services, Washington, DC, EUA

Endereço para correspondência:
Dr. Neuri Lunelli
Grupo de Dosimetria e Instrumentação Nuclear
Avenida Professor Luiz Freire, 1000, Cidade Universitária
Recife, PE, Brasil, 50740540
E-mail: neuri@utfpr.edu.br

Recebido para publicação em 31/8/2012.
Aceito, após revisão, em 25/3/2013.

Trabalho realizado no Departamento de Energia Nuclear da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Recife, PE, Brasil.