No texto anterior, vimos que as imagens produzidas por ressonância magnética são similares àquelas produzidas através de aparelhos de tomografia computadorizada (TC). No entanto, para os exames de TC é utilizada uma radiação ionizante, o raio X, enquanto que a IRM tem seu princípio de operação baseado em uma radiação não ionizante, a radio-frequência, sendo assim menos ofensiva ao corpo humano. Para entender porquê esse exame é menos ofensivo ao corpo humano é necessário entender o que é a radiação. [1]
Radiação: (i) qualquer dos processos físicos de emissão e propagação de energia, seja por intermédio de fenômenos ondulatórios, seja por meio de partículas dotadas de energia cinética. (ii) energia que se propaga de um ponto a outro no espaço ou num meio material (Novo Dicionário Aurélio da Língua Portuguesa). [2]
Radiação Ionizante: radiação cuja energia é superior à energia de ligação dos elétrons de um átomo com o seu núcleo; radiações cuja energia é suficiente para arrancar elétrons de seus orbitais. [2]
Em uma interação, a radiação cede a um átomo certa quantidade de energia, esta energia pode ser suficiente para arrancar um elétron de seu orbital e conferir-lhe energia cinética, provocando assim a ionização. Como exemplo, os raios X. Em outros casos, a radiação não tem energia suficiente para provocar ionização, mas consegue promover o elétron a um nível energético superior, acarretando a excitação ou ativação, como por exemplo, com os raios IV, e as ondas de rádio. Na Tabela 1, podemos observar características como comprimento de onda, frequência e energia associadas a cada região do espectro eletromagnético. [3]
Tabela 1: Valores aproximados em comprimento de onda, frequência e energia para regiões selecionadas do espectro eletromagnético. [4]
Figura 1: Espectro eletromagnético. [5]
Resumindo, a IRM é baseada na absorção e emissão de energia da região de rádio frequência do espectro eletromagnético. Já a TC utiliza os raios X. No entanto, é preciso saber o que esta diferença acarreta ao nosso organismo. A interação das radiações ionizantes com a matéria é um processo que se passa em nível atômico. Ao atravessarem um material, estas radiações transferem energia para as partículas que forem encontradas em sua trajetória. Caso a energia transferida seja superior à energia de ligação do elétron com o restante da estrutura atômica, este é ejetado de sua órbita. O átomo é momentaneamente transformado em um íon positivo. O elétron arrancado (às vezes chamado de “íon negativo”) desloca-se no meio, impulsionado pela energia cinética adquirida neste processo. Esta energia é dissipada através da interação do elétron com elétrons e núcleos de outros átomos, eventualmente encontrados em sua trajetória. Novos íons podem, assim, ser induzidos na matéria. O processo é interrompido quando, tendo sua energia dissipada em interações (choques), os elétrons (e suas cargas negativas) acabam capturados por moléculas do meio. A introdução de pares de íons (positivo e negativo) na matéria recebe o nome de ionização.
Considerando que as moléculas biológicas são constituídas, principalmente, por átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, os elétrons que provavelmente serão arrancados, no caso de irradiação de um ser vivo, serão elétrons de átomos destes elementos. A transformação de uma molécula específica (água, proteína, açúcar, DNA, RNA, etc.) pela ação das radiações leva a consequências que devem ser analisadas em função do papel biológico desempenhado pela molécula atingida. O efeito desta transformação deve ser acompanhado nas células, visto serem estas as unidades morfológicas e fisiológicas dos seres vivos. Da mesma maneira, a geração de novas entidades químicas no sistema também deve ser analisada considerando seu impacto na célula irradiada.
Há diversos exemplos do dano que a radiação ionizante pode causar aos sistemas biológicos.Sendo nosso corpo majoritariamente constituído por água, em caso de exposição à radiação, serão essas as moléculas atingidas em maior número. Ao serem afetadas pela radiação, as moléculas de água sofrem radiólise, que é uma modificação estrutural causada na molécula de água devido a radiação ionizante, formando radicais livres através da ligação da molécula de água a um terceiro hidrogênio, ou através da ionização da molécula de água, os moléculas formadas podem ser H3O+, H2O+ e H2O-, que são altamente reativos, podendo interagir quimicamente entre si ou com moléculas próximas a eles (v. Fig. 2). Como consequência, novas moléculas podem ser danificadas no meio, que, no caso, é nosso corpo. [2]
Figura 2: Radiólise da água. [2]
Outro sério dano é o da radiação sobre a molécula de DNA, que pode chegar a causar mutações gênicas. Essas mutações mesmo não atingindo genes funcionais,,podem atingir, por exemplo, células que inviabilizem a formação de tecidos, causando má formação de órgãos e membros.
Além disso, células irradiadas e que sofrem mutação gênica podem evoluir para o desenvolvimento de câncer. No entanto, mutações radioinduzidas não evoluem obrigatoriamente para câncer (v. Fig. 3). O que se observa é que a probabilidade de cancerização a partir de células irradiadas é superior à probabilidade de ocorrência deste processo a partir de células não irradiadas. [2]
Figura 3: Consequências da irradiação da molécula de DNA. [2]
Assim, os exames de IRM são, em geral, considerados menos nocivos ao corpo humano quando comparados àqueles que utilizam a radiação ionizante. Nos exames de IRM, estamos submetidos a ondas eletromagnéticas da faixa de rádiofrequências, que são radiações não ionizantes e não oferecem tantos riscos ao corpo humano.
Referências:
(1) Hornak J.P.; The Basics of MRI: disponível em http://www.cis.rit.edu/htbooks/mri/inside.htm; acessado em 07.05.2012.
(2) Nouailhetas, Y. Radiações ionizantes e a vida; Apostila Educativa; CNEN: disponível em http://www.cnen.gov.br/ensino/apostilas/rad_ion.pdf; acessado em 07.05.2012.
(3) Almeida, R. J. Estudo dos efeitos biológicos da radiação, com ênfase nos raios-x; Goiânia; 2007: disponível em http://www.conter.gov.br/uploads/trabalhos/dr_ronaldo_radiologia.pdf; acessado em 07.05.2012.
(4) O espectro eletromagnético: disponível http://www.if.ufrgs.br/oei/cgu/espec/intro.htm; acessado em 07.05.2012.
(5) e-Física, Ensino de Física on-line: disponível em http://efisica.if.usp.br/otica/universitario/historico/eletromagnetismo/; acessado em 07.05.2012.
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