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1. Curso de Radiobiología
Exposición, Dosis, Tasa de Dosis, Factores de
Ponderación, Unidades
División de Biología
Laboratorio de Citogenética y
Radiobiología
mespinoza@ipen.gob.pe

3. 3
Acción Directa de las Radiaciones
Se da cuando el daño ocurre por
una interacción directa (impacto o
colisión) sobre el ADN de las
células dando como resultado el
daño o muerte celular.

4. 4
Acción Indirecta de las Radiaciones
Se da cuando el daño celular ocurre
como resultado de la acción de las
radiaciones sobre el agua
(aproximadamente el 85% de la
composición de la célula)
produciéndose la radiólisis de la
misma y la formación de
compuestos tóxicos que dañan o
matan a las células.

5. Situaciones de Exposición a las Radiaciones (I)
• Irradiación Externa
– La fuente está a cierta distancia del cuerpo.
– Termina cuando la fuente es retirada,
bloqueada o apagada.
– La dosis puede variarse considerablemente
aplicando los criterios de tiempo, distancia y
blindaje.
– Urgencia dosimétrica.

6. Situaciones de Exposición a las Radiaciones (II)
• Irradiación Interna
– La fuente ingresa al cuerpo por alguna vía:
fosas nasales, boca, inyección o lesiones en
la piel.
– El radionucleído se localiza en algún órgano
del cuerpo y desde allí irradia al resto.
– Urgencia terapéutica.
– Termina si la fuente decae (vida media
física) o si es removida por algún proceso
metabólico (vida media biológica).

7. Secuencia de eventos luego de exposici
Secuencia de eventos luego de exposició
ón a
n a
radiaciones
radiaciones ionizantes en humanos
ionizantes en humanos

8. Exposición medida
en Sieverts
Radiación
absorbida
medida en
Grays
Intensidad de
los rayos
gamma medida
en Röentgens
Radiactividad medida
en Becquerelios
(antes en Curies)

9. La Exposición a Radiaciones Ionizantes
• Antiguamente, la exposición se medía en
Röentgens = 2.08 x 109 pares de
iones/cm3
• Formalmente se define:
1 Röentgen = 2.58 x 10-4 C/Kg
Actualmente la EXPOSICIÓN se mide sólo
en Coulomb / Kilogramo de aire

10. CONCEPTOS FUNDAMENTALES (5)
SISTEMA
INTERNACIONAL
OTRAS UNIDADES
Actividad Becquerel Bq 1/s
Curie Ci 3.7 x 1010
Bq
Dosis absorbida Gray Gy m2
/s2
Rad rad Gy-2
Dosis equivalente Sievert Sv m2
/s2
Rem rem Sv-2
Exposición Coulomb por kilogramo C/kg sA/kg
Roentgen R 2.58 x 10-4
C/kg
FORMAS DE EXPRESIÓN
UNIDADES RADIOLÓGICAS
CANTIDAD UNIDAD SÍMBOLO

11. CONCEPTOS FUNDAMENTALES (2)
CONCEPTOS FUNDAMENTALES (2)
DOSIS ABSORBIDA:
ES LA ENERGÍA MEDIA IMPARTIDA POR LA
RADIACIÓN IONIZANTE A LA MATERIA
POR UNIDAD DE MASA. SU UNIDAD DE
MEDIDA ES EL GRAY (GY) QUE EQUIVALE A
UN JOULE POR KILOGRAMO (J/KG):
dm
dE
D =

12. Algunos valores establecidos de Dosis
12
• Dosis de radioterapia = 40 Gy al tumor (en
varias semanas).
• Dosis Letal (50/60) = 4 Gy de cuerpo entero
(una única dosis)
• Dosis anual de fondo = 2.5 mGy de cuerpo
entero.
• Dosis de entrada en la superficie = 160 μGy
(para exámenes del tórax) .

13. Dosis letal para seres humanos
• Son de peor pronóstico las irradiaciones
que afectan más de los 2/3 del volumen
corporal («irradiación de cuerpo
entero»).
• DL 50/60: 50% de los afectados
muere en 60 días = 3,5 ±0,5 Gy
• Esta dosis es para irradiación de cuerpo
entero con radiaciones tipo onda
electromagnética (rayos X y gamma,
principalmente)

14. CONCEPTOS FUNDAMENTALES (3)
CONCEPTOS FUNDAMENTALES (3)
DOSIS EQUIVALENTE:
ES LA DOSIS ABSORBIDA EN UN ÓRGANO
O TEJIDO (DTR) MULTIPLICADA POR EL
CORRESPONDIENTE FACTOR DE
PONDERACIÓN DE LA RADIACIÓN (WR).
SU UNIDAD DE MEDIDA ES EL SIEVERT (SV)
QUE EQUIVALE TAMBIÉN A UN JOULE POR
KILOGRAMO (J/KG):
HTR = WRDTR

15. Factores de ponderación por tipo de radiación y energía
FACTORES DE PONDERACIÓN POR TIPO DE
RADIACIÓN Y ENERGIA
TIPO Y ENERGÍA DE LA
RADIACIÓN
FACTOR DE
PONDERACIÓN
(WR)
FOTONES DE TODAS LAS ENERGÍAS
1
ELECTRONES Y MUONES DE TODAS
LAS ENERGÍAS 1
NEUTRONES DE ENERGÍA
<10 KEV
10 KEV A 100 KEV
>100 KEV A 2 MEV
>2 MEV A 20MEV
>20 MEV
5
10
20
10
5
PROTONES (NO DE RETROCESO) DE
ENERGÍA >2 MEV 5
PARTÍCULAS ALFA, FRAGMENTOS DE
FISIÓN, NÚCLEOS PESADOS 20

16. Ejemplo de valores de dosis
equivalente
09/06/2008
• Enema de Bario = 7 mSv
• Tomografía computarizada de abdomen = 10
mSv
• Examen convencional de estómago = 1 mSv
• Estudios de caja torácica = 20 uSv
• Dosis límite annual para trabajadores = 20 mSv
• Dosis anual por fondo natural D = 2.5 mSv

17. CONCEPTOS FUNDAMENTALES (4)
CONCEPTOS FUNDAMENTALES (4)
DOSIS EFECTIVA:
ES LA SUMA DE LAS DOSIS EQUIVALENTES EN LOS TEJIDOS
MULTIPLICADAS, CADA UNA, POR EL FACTOR DE
PONDERACIÓN APROPIADO PARA EL TEJIDO
CORRESPONDIENTE. TAMBIÉN SE MIDE EN SIEVERT (SV):
E = Σ WT .HT
T

18. Factores de ponderación de tejidos y órganos
TEJIDO U ÓRGANO
FACTOR DE PONDERACION
(WT)
Gónadas 0,20
Médula ósea 0,12
Colon 0,12
Pulmón 0,12
Estómago 0,12
Vegiga 0,05
Mama 0,05
Hígado 0,05
Esófago 0,05
Tiroides 0,05
Piel 0,01
Superficies óseas 0,01
Órganos y tejidos restantes 0,05
FACTORES DE PONDERACIÓN DE TEJIDOS Y ÓRGANOS

19. Equivalencias con unidades
antiguas
19
• 100 rad = 1 Gy = 100cGy
• 100 rem = 1 Sv
• 100 R ≈ 0.9 Gy (sólo para radiaciones gamma
y rayos X)

20. LA TASA DE DOSIS
Es la velocidad con que se suministra una dosis
a un material, por tanto:
D = E / m / s
D = Gy / s
La tasa de dosis influye en la rapidez y la severidad
con que aparecen los efectos biológicos de las
radiaciones ionizantes
.
.

21. TRANSFERENCIA LINEAL DE ENERG
TRANSFERENCIA LINEAL DE ENERGÍ
ÍA (LET)
A (LET)
ES LA MEDIDA DE LA TASA A LA CUAL
LA ENERGÍA SE TRANSFIERE DE LA
RADIACIÓN IONIZANTE AL TEJIDO VIVO
O MATERIALES SUAVES.
ANTIGUAMENTE SE CONOCÍA COMO
«FACTOR DE CALIDAD DE LAS
RADIACIONES».
SE MIDE EN keV / μm

22. Caso de daño por un procedimiento de fluoroscopía(#)
•Hombre mayor de 40 años
•Angiografía coronaria
•Angioplastía coronaria
•Segunda angiografía debido a complicaciones en el
procedimiento.
•Inserto de un by-pass coronario-
•Todo se hizo el mismo día (29 / 3 / 90).
22
(#) Fluoroscopía : La fluoroscopia es una técnica usada en medicina para obtener
imágenes en tiempo real de las estructuras internas de los pacientes mediante el uso
de un fluoroscopio. En su forma más simple, un fluoroscopio consiste en una fuente
de rayos X y una pantalla fluorescente entre las que se sitúa al paciente.

23. 23
Figura 1. Aspecto de la zona
dañada 8 semanas después de
los procedimientos de
angiografía coronaria múltiple y
angioplastía.

24. 24
Figura 2.
16 a 21 semanas
después del
procedimiento, se
aprecia una pequeña
área ulcerada

25. 25
Figura 3.
Después de 18-21 meses del
procedimiento hay evidencia
de necrosis tisular.

26. 26
Figura 5. Apariencia de la zona
afectada después de un
transplante de piel.

27. 09/06/2008
27 Radiation-Induced Skin Injuries, (FDA 1994)
Serious x-ray induced skin injuries to patients during
fluoroscopically-guided procedures
Effect Threshold
Fluoroscopy time to reach threshold Time to
onset of
Dose Typical fluoro. dose
rate of 20 mGy/min
High-level dose rate
of 200 Gy/min
effect
Early transient erythema 2 Gy 1 hr 42 min 10 min hours
Temporary epilation 3 Gy 2½ hr 15 min 3 weeks
Main erythema 6 Gy 5 hr 30 min 10 days
Permanent epilation 7 Gy 6 hr 35 min 3 weeks
Dry desquamation 10 Gy 8 hr 50 min 4 weeks
Invasive fibrosis 10 Gy 8 hr 50 min
Dermal atrophy 11 Gy 9 hr 55 min > 14 wks
Telangiectasis 12 Gy 10 hr 1 hr > 52 wks
Moist desquamation 15 Gy 12½ hr 1 hr 15 min 4 weeks
Late erythema 15 Gy 12½ hr 1 hr 15 min 6-10 wks
Dermal necrosis 18 Gy 15 hr 1 hr 30 min > 10 wks
Secondary ulseration 20 Gy 17 hr 1 hr 40 min > 6 wks

28. 09/06/2008
28
5000
3500
3000
2500
2000
500 500
150
500
50
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Cataracts
Perm.
male
sterility
Temp.
epilation
Female
sterility
Transient
erythema
Lens
damage
B.
marrow
supression
Temp.
male
sterility
Fetal
death
1
min
fluoro
skin
dose
milli-Gray
Probables efectos producidos por algunas dosis en humanos

29. El concepto de Detrimento (*)
29
• “Es la combinación de la probabilidad de ocurrencia de
un efecto nocivo para la salud y la valoración de la
severidad futura de tal effecto en dicha persona”
• Es un criterio que debe manejar el médico radiosanitario
al evaluar al afectado considerando la dosis que haya
sido absorbida y la posible inducción de:
– cáncer fatal
– cáncer no fatal
– efectos hereditarios severos
– acortamiento de la expectativa de vida
(*) Según la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP)
09/06/2008

30. Gracias por su atención...