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PROTECCIPROTECCIÓÓN N RADIOLRADIOLÓÓGICA EN GICA EN
AMBIENTES AMBIENTES HOSPITALARIOSHOSPITALARIOS
Prof. Dr. JosProf. Dr. Joséé HernHernáándezndez ArmasArmasCatedrCatedrááticotico de de FFíísicasica MMéédicadica -- Universidad de La Laguna Universidad de La Laguna
JefeJefe del del ServicioServicio de de FFíísicasica MMéédicadica y y JefeJefe de de ProtecciProteccióónnRadiolRadiolóógicagica del Hospital del Hospital UniversitarioUniversitario de de CanariasCanarias
Director del Director del LaboratorioLaboratorio de de FFíísicasica MMéédicadica y y RadiactividadRadiactividadAmbientalAmbiental de La Lagunade La Laguna
UsoUso de la de la RadiaciónRadiación IonizanteIonizante en en MedicinaMedicina en el en el mundomundo ((anualmenteanualmente))))
• > 2000 millones de exámenes con Rayos X.
• > 30 millones de Procedimientos de Medicina Nuclear.
• > 6 Millones de Actividades de Radioterapia
Interacción a Interacción a nivel celularnivel celular
e-
p+
e-
p+
HO H 2O
EFECTO INDIRECTO
EFECTO DIRECTO
FOTON
FOTON
1 nm
2 nm
DOSIS>>>CÉLULA
LESIÓN
MUCHAS CÉLULAS POCAS CÉLULAS
MUERTE CELULAR
CANCERLEUCEMIA
EFECTOS HEREDITARIOS
SISTEMAINMUNOLÓGICO
FALLA
SISTEMAINMUNOLÓGICO
OK
ONCOGÉNICO NO ONCOGÉNICO
CLON
DIVISIÓN NO DIVISIÓN
NO REPARACIÓN REPARACIÓN
ADN
ALTERACIÓN QUÍMICA
EfectosDeterminísticos
Efectos Estocásticos
DosisDosis de de radiaciónradiación: : medidasmedidas parapara establecerestablecer el el riesgoriesgoDosisDosis AbsorbidaAbsorbida (Gray (Gray –– GyGy))
Para un Para un tejidotejido u u órganoórgano individual individual DifícilDifícil de de medirmedir; no ; no prácticapráctica
DosisDosis EquivalenteEquivalente y y EfectivaEfectiva ((SievertSievert –– SvSv))DosisDosis ponderadaponderada porpor tipotipo de de radiaciónradiación o o doblementedoblemente ponderadaponderada, , incluyendoincluyendo sensibilidadsensibilidadtisulartisular a la a la radiaciónradiaciónExposiciónExposición No No uniformeuniforme a un a un órganoórgano o o regiónregiónExpresiónExpresión de de riesgoriesgo equivalenteequivalente a a exposiciónexposición al al cuerpocuerpo enteroentero
Louis H.Gray1905-1965
1Gy = 1 Julio/kg
RolfSIEVERT
EfectosEfectos biológicosbiológicos de la de la radiaciónradiaciónionizanteionizante
DeterministicosDeterministicose.g. e.g. CataratasCataratas, , eritemaseritemas, , infertilidadinfertilidad, , depilacióndepilación, etc., etc.
EstocásticosEstocásticosCáncerCáncer, , efectosefectosgenéticosgenéticos..
• Deterministicos• Existencia de un
valor umbral de dosis(por debajo de la cual no se observael efecto)
• La gravedad del efecto se incrementacon la dosis
• Están implicadas un gran número de células
Lesión por Radiacion de una fuenteRadiactiva industrial
EfectosEfectos DeterministicosDeterministicos
EFECTOS DETERMINÍSTICOSEFECTOS DETERMINÍSTICOS
QuemadurasQuemadurasCataratasCataratasEsterilidadEsterilidad
ÚlcerasÚlcerasLeucopeniaLeucopenia
DiarreasDiarreasMuerte Muerte AbortosAbortos
• Cataratas 2-10 Gy
• Esterilidad permanente
• hombres 3.5-6 Gy• mujeres 2.5-6 Gy
• Esterilidad temporal
• hombres 0.15 Gy• Mujeres 0.6 Gy
dosis
Gravedad del efecto
umbral
Dosis umbral Dosis umbral parapara EfectosEfectosDeterminísticosDeterminísticos
EFECTOS ESTOCÁSTICOSEFECTOS ESTOCÁSTICOS
Probabilidad
Dosis
RADIACIÓN
ÓRGANO
No tienen umbral
Son tardíos
Somáticos o hereditarios
RadiosensibilidadRadiosensibilidad [RS][RS]
MúsculoMúsculoHuesosHuesosSistemaSistemanerviosonervioso
PielPielOrganosOrganosmesodérmicomesodérmicoss ((hígadohígado, , corazóncorazón, , pulmonespulmones…)…)
MédulaMédula óseaóseaBazoBazoTimoTimoNódulosNóduloslinfáticoslinfáticosGónadasGónadasCristalinoCristalinoLinfocitosLinfocitos((excepcionexcepcion a a laslas RS RS leyesleyes))
Baja RSBaja RSMedia RSMedia RSAlta RSAlta RS
LesionesLesiones en en pielpiel
Riesgos de la irradiación Riesgos de la irradiación prenatal:prenatal:
L a ICRP admite que existe L a ICRP admite que existe un umbral de dosis para los un umbral de dosis para los efectos nocivos sobre el efectos nocivos sobre el embrión derivados de su embrión derivados de su irradiación durante el irradiación durante el embarazo de la madre (del embarazo de la madre (del orden de 100 orden de 100 mSvmSv). Se ). Se acepta que existe un acepta que existe un incremento de casos de incremento de casos de retrasos mentales graves retrasos mentales graves con la dosis y que el nivel con la dosis y que el nivel de retraso mental aumenta de retraso mental aumenta con la dosis .con la dosis .
EfectosEfectos de de exposiciónexposición prenatalprenatal
Tiempo
%
FetoPre-implantacion
LetalidadAnomalias Congénitas
1) A medida que pasa el tiempo pos-concepción RS disminuye
2) Efectos: letalidad, anomalías congénitas e inducción de efectos con latencias largas: cáncer e inducción de defectos genéticos
LímitesLímites de de detectabilidaddetectabilidad en en RadioepidemiologíaRadioepidemiología
Numero de personas en estudio y grupos de control
EFFE
CTI
VED
OSE
(mSv
)
510-110
010
010
110
110
210
210
410
410
310
310
610 710 810 910 1010 1110
DOSIS MEDIAS CHERNOBYL
REGION DE DETECTABILIDAD
REGION DE INDETECTABILIDAD
Límite teórico de detectabilidaddebido a causas estadísitcas(intervalo de confianza del 90%)
FILOSOFÍA DE LA RADIOPROTECCIÓNFILOSOFÍA DE LA RADIOPROTECCIÓN
Efectos Efectos determinísticosdeterminísticos
•• Se pueden Se pueden evitarevitar•• Si la dosis Si la dosis no supera el no supera el
umbralumbral•• Para cada Para cada órganoórgano, ,
radiación radiación y y fraccionamientofraccionamiento
Efectos estocásticosEfectos estocásticos
•• NoNo se pueden se pueden evitarevitar•• Cualquier Cualquier dosis dosis genera genera
riesgoriesgo•• Aún la Aún la radiación naturalradiación natural•• 2 mSv año2 mSv año
DescubrimientoDescubrimiento de los de los RayosRayos XXEl 8 Nov 1895, Wilhelm Conrad Röntgen descubrió la formación de imágenes con su generador de rayos catódicos.
RadiologíaRadiología –– del del descubrimientodescubrimientoal al usouso médicomédico
28 28 DiciembreDiciembre 1895 :Roentgen 1895 :Roentgen envíaenvía el el manuscritomanuscrito a la a la SociedadSociedad de de FísicaFísica MédicaMédica de Wurzburg:de Wurzburg:se se imprimeimprime y y distribuyedistribuye en 3 en 3 díasdías
9 9 EneroEnero, 1896: , 1896: NoticiasNoticias en la en la prensaprensa de de VienaViena
23 23 EneroEnero: : PublicaciónPublicación en en NatureNature, en , en InglaterraInglaterra
23 23 EneroEnero 1896: 1896: presentaciónpresentación a la a la SociedadSociedad de de FísicaFísicaMédicaMédica de Wurzburgde Wurzburg
A A mediadosmediados de 1896, de 1896, usouso en la en la prácticapráctica, , incluyendoincluyendofluoroscopiafluoroscopia
BECQUEREL
Descubrimiento de la radiactividad (París 1-03-1896)
PIERRE CURIE (1859-1906) MARIE CURIE (1867-1934)
RadiologíaRadiología……tremendostremendosbeneficiosbeneficios, , peropero tambiéntambién riesgosriesgos
EfectosEfectos ColateralesColateralesSe comenzaron a indicar sólo 3 meses
después del descubrimiento
Thomas A.EDISON1847-1931
Pérdida de pelo después de 40 min de exposición.El pelo volvió a crecer 3 meses después
llll
William HerbertROLLINS(1852-1929)
Radiólogo con carcinoma de piel debidoa la radiación.
El comienzo de la Radiología médica
Marie Curie conduciendo una unidad portátil de Radiología, 1917
Monumentoa los mártiresde la práctica con rayos X y radio.Hamburgo1936
Entre losmártires estánSchonberg,Caldwell,Codman,Mme.Curie
De las primeras imágenes a la radiografía digital
UsoUso DiagnósticoDiagnóstico de los de los RayosRayos XX
Gamma-cámaras y gamma-grafías
PETPET
OBJETIVO DE LA PROTECCIÓN RADIOLOGICA
La ICRP afirma que “el objetivo de la Protección Radiológica consiste en proporcionar un adecuado nivel de protección a las personas sin limitar indebidamente las prácticas beneficiosas que dan lugar a la exposición a radiaciones ionizantes”.
En nuestro paEn nuestro paíís las dosis recibidas por s las dosis recibidas por RadiodiagnRadiodiagnóóstico Mstico Méédico equivalen a:dico equivalen a:
““mmáás de s de un 35% de las dosis recibidas por un 35% de las dosis recibidas por la irradiacila irradiacióón naturaln natural””
Algunas prAlgunas práácticas, como la Medicina cticas, como la Medicina Nuclear y la TomografNuclear y la Tomografíía Computada, tienen a Computada, tienen actualmente un desarrollo vertiginoso por lo actualmente un desarrollo vertiginoso por lo que las dosis colectivas de la poblacique las dosis colectivas de la poblacióón n continuancontinuan en permanente aumento...! en permanente aumento...!
Berry,ABerry,A. . andand Darby,SDarby,S. : “Risk of cancer from . : “Risk of cancer from diagnostic Xdiagnostic X--rays..” The Lancet, Vol 363, 345rays..” The Lancet, Vol 363, 345--351, 351, January 2004.January 2004.
El riesgo de cáncer debido al uso El riesgo de cáncer debido al uso médico diagnóstico oscila entre el médico diagnóstico oscila entre el 0.6% (Gran Bretaña) y el 3.2% (Japón)0.6% (Gran Bretaña) y el 3.2% (Japón)
Aproximadamente, de los 124000 casos Aproximadamente, de los 124000 casos de cáncer que cada año se de cáncer que cada año se diagnostican en UK, 700 pueden diagnostican en UK, 700 pueden atribuirse a los rayos X diagnósticos.atribuirse a los rayos X diagnósticos.
La ICRP establece un sistema de protección radiológica basado en tres
principios básicos:
JUSTIFICACIJUSTIFICACIÓÓNN
OPTIMIZACIOPTIMIZACIÓÓN N
LIMITACILIMITACIÓÓN DE DOSISN DE DOSIS
JUSTIFICACIÓN DE JUSTIFICACIÓN DE EXPOSICIONES MÉDICASEXPOSICIONES MÉDICAS
El análisis costoEl análisis costo--beneficios conduce a:beneficios conduce a:
B = V B = V –– (P + X + Y)(P + X + Y)B = beneficio netoB = beneficio netoV = beneficio brutoV = beneficio bruto
P = costo de introducción de la prácticaP = costo de introducción de la prácticaX = costo de la protección radiológicaX = costo de la protección radiológica
Y = costo del detrimentoY = costo del detrimento
JUSTIFICACIÓN DE JUSTIFICACIÓN DE EXPOSICIONES MÉDICASEXPOSICIONES MÉDICAS
R.DR.D. 815/2001 sobre justificación del uso . 815/2001 sobre justificación del uso de las radiaciones ionizantesde las radiaciones ionizantes
TANTO EL MÉDICO PRESCRIPTOR TANTO EL MÉDICO PRESCRIPTOR COMO EL MÉDICO ESPECIALISTA COMO EL MÉDICO ESPECIALISTA DEBERÁN INVOLUCRARSE EN EL DEBERÁN INVOLUCRARSE EN EL PROCESO DE JUSTIFICACIÓN.PROCESO DE JUSTIFICACIÓN.
LA DECISIÓN FINAL DE LA LA DECISIÓN FINAL DE LA JUSTIFICACIÓN QUEDARÁ A JUSTIFICACIÓN QUEDARÁ A CRITERIO DEL ESPECIALISTA.CRITERIO DEL ESPECIALISTA.
JUSTIFICACIÓN DE JUSTIFICACIÓN DE EXPOSICIONES MÉDICASEXPOSICIONES MÉDICAS
R.DR.D. 815/2001 sobre justificación del uso . 815/2001 sobre justificación del uso de las radiaciones ionizantesde las radiaciones ionizantes
QUEDAN PROHIBIDAS LAS QUEDAN PROHIBIDAS LAS EXPOSICIONES MÉDICAS EXPOSICIONES MÉDICAS QUE NO PUEDAN QUE NO PUEDAN JUSTIFICARSE.JUSTIFICARSE.
PRINCIPIOS BÁSICOS DE PRINCIPIOS BÁSICOS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICAPROTECCIÓN RADIOLÓGICAComo cualquier dosis implica un Como cualquier dosis implica un
riesgo, el principio de Optimización riesgo, el principio de Optimización persigue conseguir que las dosis persigue conseguir que las dosis
sean “tan bajas como sea sean “tan bajas como sea razonablemente posible conseguir, razonablemente posible conseguir, teniendo en cuenta las condiciones teniendo en cuenta las condiciones sociales y económicas”:principio sociales y económicas”:principio
ALARA.ALARA.
OPTIMIZACIÓNOPTIMIZACIÓN
dBdB / / dSdScc = 0 = 0 ALARAALARA
DosisDosis de de RadiaciónRadiación yy LímitesLímites de de dosisdosis
VueloVuelo MadridMadrid-- Los AngelesLos Angeles 50 50 μμSvSvLímiteLímite anualanual dosisdosis públicopúblico 1mSv1mSvRadiaciónRadiación natural natural anualanual 3 3 mSvmSvLímiteLímite dosisdosis al al fetofeto 1 1 mSvmSvEnema de Enema de bariobario 9 9 mSvmSvLímiteLímite dosisdosis anualanual a a trabajadorestrabajadores 20 20 mSvmSvCateterizaciónCateterización cardiacacardiaca 45 45 mSvmSv
PRINCIPIOS BÁSICOS DE PRINCIPIOS BÁSICOS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICAPROTECCIÓN RADIOLÓGICAEl cumplimiento de los principios de El cumplimiento de los principios de Protección Radiológica se alcanza Protección Radiológica se alcanza
mediante la aplicación de tres mediante la aplicación de tres fundamentos básicos para la protección fundamentos básicos para la protección
en el uso de las radiaciones:en el uso de las radiaciones:TIEMPOTIEMPO
DISTANCIADISTANCIABLINDAJEBLINDAJE
Cortinillas plomadas correctamente colocadas cerca del paciente y evitando la mirada directa al punto de entrada del haz
DOSIS EFECTIVAS CARACTERÍSTICASDOSIS EFECTIVAS CARACTERÍSTICAS
PROCED.PROCED.RXRX
E (E (mSvmSv)) Nº Nº eq.RXeq.RXtóraxtórax
Equiv.RadEquiv.Rad..naturalnatural
Tórax PATórax PA 0.020.02 11 3 días3 díasCol. lumbarCol. lumbar 1.31.3 6565 7 meses7 meses
PelvisPelvis 0.70.7 3535 4 meses4 mesesEGDEGD 33 150150 16 meses16 meses
Enema Enema opop.. 77 350350 3.2 años3.2 añosTránsito in.Tránsito in. 33 150150 16 meses16 mesesTC cabezaTC cabeza 2.32.3 115115 1 año1 añoTC tóraxTC tórax 88 400400 3.6 años3.6 añosTC pelvisTC pelvis 1010 500 500 4.5 años4.5 años
DOSIS EFECTIVAS CARACTERÍSTICASDOSIS EFECTIVAS CARACTERÍSTICAS
MED.NUC.MED.NUC.GammagGammag..
E (E (mSvmSv)) Nº Nº eq.RXeq.RXtóraxtórax
Equiv.Rad.nEquiv.Rad.naturalatural
Pulm.ventPulm.vent.. 0.30.3 1515 7 semanas7 semanasPulm.perfPulm.perf.. 44 200200 24 meses24 meses
RenalRenal 33 150150 18 meses18 mesesTiroideaTiroidea 22 100100 12 meses12 meses
OseaOsea 77 266266 2.4 años2.4 añosCardiacaCardiaca 66 300300 2.7 años2.7 años
PETPETcabezacabeza
55 250250 2.3 años2.3 años
DosisDosis EfectivaEfectiva parapara AdultosAdultosDiferentesDiferentes exploracionesexploraciones de TCde TC
ExamenExamen DosisDosis EfectivaEfectiva((mSvmSv))
RangoRango en en literaturaliteratura((mSvmSv))
CabezaCabeza 22 0.9 0.9 –– 4.04.0CuelloCuello 33 ……TóraxTórax 77 4.0 4.0 –– 18.018.0TóraxTórax parapara EmbolismoEmbolismo PulmonarPulmonar 1515 13 13 –– 4040AbdomenAbdomen 88 3.5 3.5 –– 2525PelvisPelvis 66 3.3 3.3 –– 1010EstudioEstudio hepáticohepático 33--fasesfases 1515 ……ColumnaColumna 66 1.5 1.5 –– 1010AngiografíaAngiografía CoronariaCoronaria 1616 5.0 5.0 –– 3232ContenidoContenido en en CalcioCalcio 33 1.0 1.0 –– 1212ColonoscopiaColonoscopia Virtual Virtual 1010 4.0 4.0 –– 13.213.2
Mettler FA, et al., Radiology, 248(1), 254-263, 2008
ActividadesActividades de de ProtecciónProtecciónRadiológicaRadiológica en en RadioterapiaRadioterapia
CalibraciónCalibración y y garantíagarantía de de calidadcalidad
DiseñoDiseño de de InstalacionesInstalacionesEspecificaciónEspecificación de de EquipamientoEquipamiento e e InstalacionesInstalaciones y y adquisiciónadquisición
WUTPd
B prix
2
=
Cálculos de blindajes
DIAGNOSTICO Y TRATAMIENTO DE LA CONTAMINACION RADIACTIVA
La La dosisdosis per capita per capita porpor la la prácticapráctica médicamédica se se ha ha incrementadoincrementado en un 560 en un 560 porpor cientociento
20061980
0.54 mSv x 5.6 = 3.0 mSv
20061980
0.54 mSv x 5.6 = 3.0 mSv
Brenner y cols, 2003*Brenner y cols, 2003*““DosisDosis porpor encimaencima de 50de 50--100 mSv 100 mSv
((exposiciónexposición fraccionadafraccionada) o de 10) o de 10--50 mSv 50 mSv ((exposiciónexposición únicaúnica), ), tienentienen asociadaasociadaevidenciaevidencia epidemiológicaepidemiológica directadirecta en en
poblacionespoblaciones humanashumanas queque demuestrasdemuestrasqueque estasestas exposicionesexposiciones a la a la radiaciónradiación
ionizanteionizante incrementanincrementan el el riesgoriesgo de de algunosalgunos cáncerescánceres.”.”
www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2235592100
¿Hay ¿Hay riesgoriesgo de de cáncercáncer porpor el el usouso de la TC?de la TC?
1.0
1.1
1.2
1.3
100 200 300 400
Riesgo
Relativo
1 CT
1 CT hepático 3-fases
4-5% de pacientesde CT
Dosis órgano (mSv)
50
1.4
Los datos de la bomba A muestran un incrementosignificativo, dosis > 50 mSv
InapropiadaInapropiada ComparaciónComparación de de RiesgosRiesgos
RiesgoRiesgo de de morirmorir porpor unauna lesiónlesión a lo largo de a lo largo de la la vidavida = 4.5% [NSC]= 4.5% [NSC]RiesgoRiesgo de de morirmorir de un de un cáncercáncer inducidoinducido porpor la la radiaciónradiación = 5.5%/Sv= 5.5%/SvLos Los riesgosriesgos no son comparables no son comparables porqueporque
Los Los factoresfactores de de riesgoriesgo tienentienen distintadistinta latencialatenciaLas Las exploracionesexploraciones médicasmédicas proporcionanproporcionan un un beneficiobeneficio frentefrente al al riesgoriesgoLas Las sensacionessensaciones de de temortemor son son diferentesdiferentes
© WRH (Jan., 2011)
AspectosAspectos normativosnormativos
AdecuaciónAdecuación del del usouso médicomédico de la de la radiaciónradiación a a laslas normasnormas legaleslegales