O que é o modelo linear sem limite – Definição

O modelo linear sem limiar (modelo LNT) é um modelo conservador usado na proteção contra radiação para estimar os efeitos na saúde de pequenas doses de radiação. Dosimetria de Radiação
modelo linear sem limiar
O modelo LNT permite a extrapolação do risco de câncer vs. dose de radiação para níveis de baixa dose, dado um risco conhecido em alta dose.

modelo linear sem limiar ( modelo LNT) é um modelo conservador usado na proteção contra radiação para estimar os efeitos na saúde de pequenas doses de radiação . De acordo com o modelo LNT, a radiação é sempre considerada prejudicial sem limiar de segurança , e a soma de várias exposições muito pequenas é considerada como tendo o mesmo risco biológico que uma exposição maior (linearidade). O problema é que, em doses muito baixas, é praticamente impossível correlacionar qualquer irradiação com certos efeitos biológicos. Isso ocorre porque a taxa de câncer de linha de base já é muito alta e o risco de desenvolver câncer flutua 40% devido ao estilo de vida individual e aos efeitos ambientais, obscurecendo os efeitos sutis da radiação de baixo nível. Portanto, é muito difícil validar esse modelo. Como os dados para a região de doses baixas não estão disponíveis, os efeitos biológicos para doses baixas de radiação devem ser extrapolados . A questão é como?

modelo LNT é recomendado pelo ICRP e aceito pela maioria das autoridades de proteção contra radiação do mundo. É preciso enfatizar que a conservatividade desse modelo tem enormes consequências e várias organizações discordam do uso do modelo linear sem limiar para estimar o risco de exposição ambiental e ocupacional a radiação de baixo nível. Este princípio foi introduzido no final da década de 1950 e ainda é a base para todos os limites de dose recomendados.

De acordo com o ICRP:

“Um modelo de dose-resposta baseado na suposição de que, no intervalo de doses baixas, doses de radiação maiores que zero aumentarão o risco de excesso de câncer e / ou doença hereditária de maneira simples e proporcional”.

Referência especial: ICRP, 2007. Recomendações de 2007 da Comissão Internacional de Proteção Radiológica. Publicação 103 da ICRP. Ann. ICRP 37 (2-4).

Hoje, o sistema de proteção é baseado na hipótese do LNT , assumindo que toda a radiação é ruim e que o efeito deletério (essencialmente o risco de câncer) aumenta linearmente com a dose sem limiar (inicie na dose zero). Uma vez que a dose zero não é atingível a ALARA – princípio ( um s G ow Um s R easonable Um chievable) foi introduzido. Isso permite a soma por dosímetros de toda a exposição à radiação, sem levar em consideração os níveis ou taxas de dose. No entanto, a agregação de doses individuais muito baixas por períodos prolongados é inadequada e, em particular, o cálculo do número de mortes por câncer com base emdoses efetivas coletivas de doses individuais triviais devem ser evitadas .

Veja também: Dose coletiva

Modelo LNT – Curva de efeito de dose

modelo linear sem limiar
O modelo LNT permite a extrapolação do risco de câncer vs. dose de radiação para níveis de baixa dose, dado um risco conhecido em alta dose.

Como pode ser observado na curva dose-efeito do LNT , o risco não começa em 0 porque há algum risco de câncer, mesmo sem exposição ocupacional. Observe que a radiação é um dos agentes cancerígenos físicos, enquanto os cigarros são um exemplo de um agente químico causador de câncer. Os vírus são exemplos de agentes cancerígenos biológicos. A inclinação da linha significa apenas que uma pessoa que recebe 5 mSv em um ano corre 10 vezes mais risco do que uma pessoa que recebe 0,5 mSv em um ano.

Como pode ser visto, o modelo linear sem limiar pressupõe que mais exposição significa mais risco, e não há dose de radiação tão pequena que não tenha algum efeito.

Consequências do modelo LNT

Hoje, o sistema de proteção é baseado na hipótese do LNT, assumindo que toda a radiação é ruim e que o efeito deletério (essencialmente o risco de câncer) aumenta linearmente com a dose sem limiar (inicie na dose zero). A natureza probabilística dos efeitos estocásticos e as propriedades do modelo LNT tornam impossível derivar uma distinção clara entre ‘seguro’ e ‘perigoso’, e isso cria algumas dificuldades para explicar o controle dos riscos de radiação. A principal consequência do modelo LNT é que algum risco finito, por menor que seja, deve ser assumido e um nível de proteção estabelecido com base no que é considerado aceitável. Como a dose zero não é atingível, o ICRP (Publicação 103) define o Sistema de Proteção Radiológica, que se baseia nos três princípios a seguir:

  1. Justificação . “Qualquer decisão que altere a situação de exposição à radiação deve fazer mais bem do que mal”.
  2. Otimização da proteção . “Todas as doses devem ser mantidas o mais baixo possível, levando em consideração fatores econômicos e sociais”. (conhecido como ALARA ou ALARP)
  3. Limite de dose . “A dose total para qualquer indivíduo … não deve exceder os limites apropriados.”

Todos estes três princípios têm bases no modelo LNT e a Comissão considera que o modelo LNT continua a ser uma base prudente para a proteção radiológica em doses baixas e taxas de dose baixas.

LNT e dose coletiva

No caso de dose coletiva , a conservatividade do modelo LNT tem enormes conseqüências e o modelo às vezes é errado (talvez intencionalmente) para quantificar o efeito cancerígeno de doses coletivas de contaminação radioativa de baixo nível . Uma curva linear de dose-efeito torna possível o uso de doses coletivas para calcular os efeitos prejudiciais a uma população irradiada. Simplesmente:

dose efetiva coletiva

Mas o que isso significa? Se dez milhões de pessoas receberem uma dose efetiva de 0,1 µSv (o equivalente a comer uma banana ), a dose coletiva será S = 1 Sv . Isso significa que há 5,5% de chance de desenvolver câncer para uma pessoa devido ao consumo de bananas? Observe que, para doses altas, um sievert representa uma chance de 5,5% de desenvolver câncer. Várias organizações discordam desse resultado e do uso do modelo linear sem limite para estimar o risco de exposição ambiental e ocupacional a radiação de baixo nível . Há uma questão de saber se a dose coletiva é significativa.

Somente o ICRP declara:

“A quantidade de dose efetiva coletiva é um instrumento de otimização, para comparar tecnologias radiológicas e procedimentos de proteção, predominantemente no contexto de exposição ocupacional. A dose coletiva eficaz não se destina a ser uma ferramenta para avaliação de risco epidemiológico e é inadequado usá-la em projeções de risco. A agregação de doses individuais muito baixas por períodos prolongados é inadequada e, em particular, o cálculo do número de mortes por câncer com base em doses efetivas coletivas de doses individuais triviais deve ser evitado. ”

Referência especial: ICRP, 2007. Recomendações de 2007 da Comissão Internacional de Proteção Radiológica. Publicação 103 da ICRP. Ann. ICRP 37 (2-4).

Controvérsia do modelo LNT

Como foi escrito, hoje o sistema de proteção é baseado na hipótese LNT, que é um modelo conservador usado na proteção contra radiação para estimar os efeitos na saúde de pequenas doses de radiação. Este modelo é excelente para configurar um sistema de proteção para todo o uso de radiação ionizante. Este modelo pressupõe que não há ponto limite e o risco aumenta linearmente com uma dose, ou seja, o modelo LNT implica que não há dose segura de radiação ionizante. Se esse modelo linear estiver correto, a radiação natural de fundo é a fonte mais perigosa de radiação para a saúde pública em geral, seguida por imagens médicas como um segundo próximo.

Modelo LNT e Modelo Hormesis
Pressupostos alternativos para a extrapolação do risco de câncer vs. dose de radiação para níveis de dose baixa, considerando um risco conhecido em dose alta: modelo LNT e modelo hormesis.

No caso de doses baixas, sua conservatividade tem enormes conseqüências e o modelo às vezes é errado (talvez intencionalmente) para quantificar o efeito cancerígeno de doses coletivas de contaminações radioativas de baixo nível. Uma curva linear de dose-efeito torna possível o uso de doses coletivas para calcular os efeitos prejudiciais a uma população irradiada. Argumenta-se também que o modelo LNT causou um medo irracional de radiação , uma vez que todo microsievert pode ser convertido para a probabilidade de indução de câncer, por menor que seja essa probabilidade. Por exemplo, se dez milhões de pessoas recebem uma dose efetiva de 0,1 µSv(o equivalente a comer uma banana), a dose coletiva será S = 1 Sv. Isso significa que há 5,5% de chance de desenvolver câncer para uma pessoa devido ao consumo de banana? Observe que, para doses altas, um sievert representa uma chance de 5,5% de desenvolver câncer.

O problema desse modelo é que ele negligencia uma série de processos biológicos de defesa que podem ser cruciais em doses baixas . A pesquisa durante as últimas duas décadas é muito interessante e mostra que pequenas doses de radiação administradas a uma taxa de dose baixa estimulam os mecanismos de defesa . Portanto, o modelo LNT não é universalmente aceito, com alguns propondo uma relação dose-resposta adaptativa, em que doses baixas são protetoras e doses altas são prejudiciais. Muitos estudos contradizem o modelo LNT e muitos deles mostraram resposta adaptativa a baixas doses de radiação, resultando em mutações e cânceres reduzidos. Este fenômeno é conhecido como hormesis de radiação .

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