Proteccion_radiologica.ppt

PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
Diana B. Feld
Comisión Nacional de Energía Atómica
Buenos Aires, Argentina
Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 1 2008-10

Se deben establecer normas de
protección para todas aquellas
actividades que impliquen la
exposición a la radiación, ya sea
trabajadores, pacientes o público en
general.
RIESGOS BENEFICIOS
RADIACIÓN
Sólo se pueden
restringir, no
eliminar
Diagnóstico y
tratamiento

DAÑO CELULAR RADIOINDUCIDO
Reparación adecuada
Reparación inadecuada
Célula viable normal
Célula
transformada
Muerte celular
EFECTOS
DETERMINISTICOS
EFECTOS
ESTOCASTICOS
A partir de un
umbral de dosis
No presentan
umbral de dosis

EFECTOS EN SALUD HUMANA
DETERMINÍSTICOS ESTOCÁSTICOS
Ocurren a partir de un
umbral, se manifiestan
dentro de un período corto
de tiempo después de la
irradiación: náuseas,
enrojecimiento de la piel,
cataratas ...
A > dosis > severidad
No requiere dosis umbral,
una sola célula
transformada es
suficiente, efectos tardíos
tales como neoplasias,
efectos hereditarios.
A > dosis > probabilidad

Dosis agudas en todo el cuerpo que
inducen efectos determinísticos
Gy
Efectos no perceptibles 0, 25
Cambios hematológicos 1
Síndrome agudo de radiación 2
Muerte del 50% de personas irradiadas 4,5
Muerte del 100% de personas irradiadas 10

EFECTOS DETERMINÍSTICOS
PIEL
Dosis umbral para una irradiación aguda
Campo de 3 cm de diámetro
DEPILACIÓN TEMPORARIA 3 - 5 Gy
DEPILACIÓN PERMANENTE  7 Gy
ERITEMA 3 - 10 Gy
RADIODERMITIS SECA 10 - 15 Gy
RADIODERMITIS EXUDATIVA 15 - 25 Gy
NECROSIS  25 Gy
Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24: Protección Radiológica D. B Feld 6 2008-10

EFECTOS DETERMINÍSTICOS
OJO HUMANO
SISTEMA RESPIRATORIO
CRISTALINO CATARATA 2-10 Gy (exposición aguda)
Latencia: meses-años
PULMÓN: ORGANO MÁS RADIOSENSIBLE DEL TÓRAX
IRRADIACIÓN AGUDA: RADIONEUMONITIS (6 Gy)
DL50: 8 - 10 Gy (irradiación aguda)
20 - 30 Gy (fraccionada)
EFECTO TARDÍO: RADIOFIBROSIS

UMBRALES DE DOSIS
PARA EFECTOS DETERMINÍSTICOS
• Exposición Única: > 0,5 Gy
• Exposición Crónica: > 0,1 Gy por año
• Muerte por Irradiación
aguda de todo el Cuerpo: 3 a 5 Gy 50 %
> 7 Gy 100 %
1 Gy equivale a la Dosis que causarían,
aproximadamente, 1000 radiografías de tórax

La Probabilidad de ocurrencia se incrementa
con la dosis
EFECTOS ESTOCÁSTICOS
Para dosis menores a 50 mGy por año la
probabilidad es proporcional a las dosis

EFECTOS ESTOCASTICOS
probabilidad
50 mGy
La severidad es
independiente de la
dosis
La probabilidad aumenta
con la dosis, es lineal
hasta  50 mGy

REQUERIMIENTOS BÁSICOS PARA LA PROTECCIÓN
CONTRA LA EXPOSICIÓN A RADIACIONES IONIZANTES Y
PARA LA SEGURIDAD DE LAS FUENTES RADIACTIVAS
QUE LAS PRODUCEN
Basic Safety Standards, BSS, IAEA Safety Series 115
OPTIMIZAR
diseño de diseño del procedimientos de
Instalaciones equipamiento operación

EXPOSICIÓN A LA RADIACIÓN:
3 CATEGORÍAS
 Ocupacional: todas las exposiciones de los
trabajadores durante su labor con radiaciones.
 Médica
▪ Pacientes (diagnóstico y/o tratamiento)
▪ Personal no ocupacionalmente expuesto (ej.
voluntarios)
▪ Voluntarios en programas de investigación
biomédica
 Público, excluyendo la radiación natural

Para correlacionarla
con Efectos Biológicos
se debe ponderar
la acción de
diferentes radiaciones
Ionizantes
sobre distintos órganos
EFECTOS FÍSICOS + EFECTOS
BIOLÓGICOS
Dosis (D) [Gy]
Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema24: Protección Radiológica D. B Feld 13 2008-10

RADIACIONES DIFERENTES
DOSIS IGUALES
alfa (a)
Alta Concentración
gamma (g)
Baja Concentración
Igual
Cantidad
de Iones
Distintas Micro Concentraciones de Iones
DIFERENTES EFECTOS
Pero …

DOSIS EQUIVALENTE: tiene en cuenta la
efectividad de la radiación para provocar
determinados efectos en el organismo
Dosis Equivalente (Sv) = Dosis (Gy) . wr
H = D . wr
wr : factor de ponderación
por tipo de radiación
Unidad: J/kg
Nombre: Sievert (Sv)

FACTORES DE PONDERACIÓN
DE LA RADIACIÓN
Tipo y rango de energía wR
Fotones 1
Electrones 1
Neutrones < 10 keV 5
10 keV to 100 keV 10
>100 keV to 2 MeV 20
>2 MeV to 20 MeV 10
>20 MeV 5
Partículas alfa y núcleos pesados 20

LA RADIOSENSIBILIDAD
DE CADA ÓRGANO ES DIFERENTE

DOSIS EQUIVALENTES (H)
IGUALES
en órganos distintos
EFECTOS DIFERENTES

Para evaluar el efecto total
se deben sumar las dosis equivalentes en los
distintos órganos
ponderados por un factor wT
que representa la radiosensibilidad relativa de
cada órgano

H1 w1 H2 w2
H3 w3
H4 w4
H5 w5
H6 w6 H7 w7
H8 w8 H9 w9
Dosis Efectiva E = Σ HT . wT

Tejido u órgano wT
Gónadas 0,20
Médula ósea (roja) 0,12
Colon 0,12
Pulmón 0,12
Estómago 0,12
Vejiga 0,05
Mama 0,05
Hígado 0,05
Esófago 0,05
Tiroides 0,05
Piel 0,01
Superficie ósea 0,01
Resto 0,05
FACTORES DE PONDERACIÓN wT

DOSIS
DOSIS
EQUIVALENTE
DOSIS
EFECTIVA
wR Ponderación por
tipo de Radiación
wT Ponderación por
tipo de Órgano
Gray
Sievert
Sievert

wR y wT son independientes
Los factores de riesgo para los
distintos tejidos (wT) son
independientes del tipo de
radiación (wR)
 

 

R T
R
T
T
R
R
R
T
R
T
T D
w
w
D
w
w
E ,
,

 R
T
T
D
w
E ,
Si se trabaja con sólo 1 tipo de
radiación (ej. g o e-)

 La dosis efectiva (E) refleja la probabilidad del
daño resultante por la absorción de dosis de
radiación.
 Se pueden comparar dosis efectivas
provenientes de distintos tipos de radiación y
diferentes modos de exposición a la radiación
 Los límites anuales de dosis para trabajadores y
público se expresan en términos de dosis efectiva
anual (La exposición de un determinado órgano, o
de manos y pies se expresa en términos de dosis
equivalente, H).

 Justificación
 Optimización
 Límites de dosis
PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE
LA PROTECCIÓN RADIOLÓGICA

 Las prácticas sólo deben
adoptarse si producen un
beneficio neto positivo
suficiente para compensar
el detrimento que causan.
Las dosis individuales
debidas a la combinación
de exposiciones, no deben
exceder los límites
ocupacionales y de
público, con la excepción
de las exposiciones
médicas
JUSTIFICACIÓN

La magnitud de las dosis
individuales, la cantidad de
personas expuestas, y la
probabilidad de las exposiciones
deberían mantenerse tan bajas
como sea razonablemente
alcanzable, (ALARA) teniendo en
cuenta los factores económicos y
sociales y restringiendo las dosis
entregadas y los riesgos asociados.
OPTIMIZACIÓN

 En terapia radiante, la
justificación de la
irradiación de cada paciente
corresponde al médico
radioterapeuta quien evalúa
la relación riesgo-beneficio.
la dosis a los tejidos
normales debe ser lo más
baja posible (ALARA) pero
consistente con la entrega
de la dosis prescripta al PTV.
TERAPIA RADIANTE

DIAGNÓSTICO
La optimización implica disminuir la
exposición del paciente al valor mínimo
necesario para lograr los objetivos
diagnósticos

TÉCNICAS PARA MINIMIZAR
LA DOSIS ABSORBIDA
 Riesgos externos :
I. Tiempo ▼
II. Distancia ▲
III. Blindaje ▲
 Riesgos internos :
I. Control por contaminación

EMBARAZO:
EL EMBRIÓN/FETO DEBE SER PROTEGIDO
COMO UN MIEMBRO DEL PÚBLICO.
De lo contrario, probabilidad de leucemia y, para
dosis varias veces superior al umbral,
malformaciones congénitas
En el caso de una trabajadora embarazada, el empleador debe
asegurar que el feto no reciba más de 1 mSv desde el
momento en que es declarado el embarazo ( equivalente a 2
mSv en la superficie del abdomen) y que la madre no sufra
contaminación radiactiva significativa durante el período de
lactancia (1/20 del límite anual)

PRINCIPIOS BÁSICOS PARA EL EMPLEO
SEGURO DE LA RADIACIÒN IONIZANTE
 Disposiciones generales sobre seguridad
 Disposiciones locales particulares
 Sistemas de vigilancia
 Adiestramiento
 Instrumentos
 Sistemas de advertencia
 Señalización
 Normas prácticas de Seguridad Radiológica

AUTORIZACIONES DE OPERACIÓN PARA EL
USO DE RADIOISÓTOPOS O RADIACIONES
IONIZANTES
 instalaciones
 personal
 Diseño de los recintos de tratamiento
 especificaciones del fabricante en la
máquina de tratamiento
 blindaje
 retorno automático de fuentes
 sistemas de interlocks
 sistemas de parada y emergencia
 dispositivos de alarma
 salas de internación para braquiterapia y
almacenamiento de fuentes …..
 formación
académica
 cursos específicos
 práctica clínica
activa

MÁQUINAS PARA RADIOTERAPIA
INSTALACIÓN
 previo a la construcción
 cálculo de blindaje.
 etapa de construcción.
 etapa de puesta en marcha
3 ETAPAS

ETAPA DE PUESTA EN MARCHA
 Verificación de los sistemas de seguridad (luces,
interlocks, interrupción de la radiación, ...)
 Medios: Técnicos y Humanos
 Aceptación de la Maquina
 Calibración
 Funcionamiento: Comprobaciones Periódicas

Mediciones relacionadas con la vigilancia y el control de
la exposición a la radiación y al material radiactivo.
ayuda a demostrar una adecuada optimización de la
protección
permiten comprobar experimentalmente y con la
periodicidad necesaria, que tanto las dosis recibidas
como los niveles de riesgo existentes están dentro de
los límites correspondientes a cada zona.
SISTEMAS DE SEGURIDAD
MONITOREO

TIPOS DE MONITOREO
Monitoreo de áreas: mediciones hechas en
las zonas de trabajo. Puede ser superficial y
ambiental.
Monitoreo individual: Se realiza a cada
trabajador e incluye la interpretación de estas
mediciones.

MONITOREO AMBIENTAL en
RADIOTERAPIA
Detectores lo suficientemente sensibles como para
detectar bajos niveles de dosis (fugas, etc.)
 Contadores Geiger-Müller.
 Cámaras de ionización.

• Dosímetros de película
• Dosímetros
termoluminicentes (TLD)
• Dosímetros de cámara
de bolsillo
• Dosímetros de alarma
MONITOREO INDIVIDUAL
Chips

 Son personales e intransferibles.
 Se almacenan lejos de fuentes de radiación.
 No deben sacarse de la institución de trabajo.
 1 por cada lugar de trabajo donde se opere
con radiaciones
DOSIMETROS PERSONALES

PREVENCIÓN DE
ACCIDENTES

RIESGOS ASOCIADOS A
UNIDADES DE CO - 60
 Residuos de fuente
 Radiación de Fuga
 Fallo del temporizador (“timer”, ídem para
equipos de RX de energías medias y bajas))
 Atascamiento de la fuente

 Falla en los monitores de dosis
 Uniformidad del haz incorrecta
 Modalidad incorrecta (Rayos X o e‾)
 Energía incorrecta
 Radiación de fuga
 Neutrones: error en el diseño del laberinto de
entrada
 Activación residual
RIESGOS ASOCIADOS A
ACELERADORES LINEALES

INTERNATIONAL COMMISSION
ON RADIOLOGICAL PROTECTION
• ICRP Publication 86
• Disponible en www.icrp.org
• Task Group: P. Ortiz, P. Andreo, J-M. Cosset,
A. Dutreix.
• T. Landberg, L.V. Pinillos, W. Yin, P.J.Biggs

CONTENIDO
 Descripción de casos más importantes
de exposiciones accidentales en
radioterapia.
 Consecuencias clínicas de esos
accidentes.
 Recomendaciones para la prevención.

CASO 1: USO DE UNA CURVA DE DECAIMIENTO
INCORRECTA PARA 60CO (USA, 1974-76)
 La calibración inicial de haz de 60Co fue correcta, pero ..
 Una curva de decaimiento errónea con la pendiente más
pronunciada que el decaimiento real ►se subestimó la tasa
de dosis ► tiempos de tratamiento mayores que los que
correspondían
 Cuando se detectó el error, los tiempos de tratamiento se
habían incrementado hasta un 50%.
 No se realizaron mediciones del haz durante 22 meses y un
total de 426 pacientes fueron afectados.
 De los 183 pacientes que sobrevivieron un año, 34% tuvo
complicaciones severas.

 La mayoría de los tratamientos se realizaban a DFS = 1m; para
tratamientos a otra DFS se realizaban correciones manuales
 Cuando se adquirió un planificador de tratamientos se continuó
aplicando la corrección manual de distancia para distintas DFS
sin darse cuenta de que el algoritmo del planificador realizaba
dicha corrección
 El resultado fue una subdosis de hasta un 30 %
 El procedimiento no estaba escrito, por lo que no se modificó al
utilizar un nuevo planificador
 El problema afectó a 1,045 pacientes
 492 pacientes desarrollaron recurrencias locales probablemente
debido a la subexposición
Caso 2: puesta en servicio de un planificador
de tratamientos (TPS) (UK, 1982-90)

Caso 3: Reparación incorrecta de acelerador y
problemas de comunicación (España, 1990)
 Luego de un fallo del acelerador se intentó repararlo y
se “puentearon” ciertos mecanismos
 El haz de electrones se restauró pero el indicador de
la energía funcionaba incorrectamente.
 El acelerador entregó electrones de 36 MeV
independientemente de la energía seleccionada en
consola
 Se retomaron los tratamientos sin notificación al físico
para la verificación posterior del haz

 Un total de 27 pacientes fueron afectados con
una masiva sobredosificación y distribuciones de
dosis distorsionadas debido a una energía de
electrones errónea.
 Por lo menos 15 de estos pacientes murieron
por la sobre-exposición accidental y dos más
murieron con la sobre-exposición como causa
principal.
Caso 3: CONTINUACIÓN

Caso 4: Cambio de procedimiento no probado en un
planificador de tratamientos (Panamá, 2000)
 El planificador permitía el ingreso de 4 bloques de
protección para el cálculo de curvas de isodosis.
 La necesidad de utilizar cinco bloques llevó a un desvío en
el procedimiento para la introducción de datos al
planificador: varios bloques fueron entrados en un único
paso
 Las instrucciones para usuarios contenía ciertas
ambigüedades con respecto a la entrada de datos
 El planificador calculó los tiempos de tratamiento, que eran
el doble de los tiempos normales (resultando en una
sobredosificación del 100%)

 Los resultados no se verificaron con
cálculos manuales
 El error afectó a 28 pacientes
 Un año después del evento, por lo
menos cinco pacientes murieron a
raíz de la sobre-exposición
Caso 4: CONTINUACIÓN

Caso 5: Desperfecto en equipo de
braquiterapia HDR (USA, 1992)
 Un fuente de braquiterapia de alta tasa (HDR) se soltó del
mecanismo de guía mientras estando dentro del paciente
 La consola del equipo indicaba que la fuente se encontraba
en la posición de alojamiento seguro, un monitor de
radiación externo indicaba que había radiación en la sala
 El personal no investigó la discrepancia con un monitor
portátil de radiación
 La fuente permaneció dentro del paciente por varios días y
el paciente murió por sobre-exposición

Caso 6: Calibración errónea de un haz de 60Co
(Costa Rica, 1996)
 Se remplazó la fuente radioactiva de la unidad de
teleterapia.
 Durante la calibración del haz, se confundió la lectura
del temporizador, (30 seg en vez de 18 seg) resultando
en una subestimación de la tasa de dosis.
 Los tiempos calculados con la tasa de dosis errónea
fueron alrededor del 60% superiores a los requeridos
 115 pacientes fueron afectados; dos años después del
evento, por lo menos 17 pacientes murieron debido a la
sobre-exposición.

INCIDENTE NO REPORTADO (¿1 paciente?):
COLOCACIÓN INCORRECTA DE UNA CUÑA EN UNA
UNIDAD DE CO-60
cuña con orientación
correcta
cuña con orientación
incorrecta
cuña A cuña B

continuación …
 se colocó una cuña angosta (A) para el
tamaño de campo utilizado
 se la cambió por otra de mayor tamaño
(B) pero con un ángulo > que el de la
cuña A (que era el adecuado)
 se invirtió la orientación de la cuña
 no se cambió el tiempo de tratamiento
El paciente recibió 1/3 del tratamiento con la dosis
errónea tanto en valor absoluto como en distribución

BIBLIOGRAFÍA
 INTERNATIONAL COMMISSION ON RADIOLOGICAL
PROTECTION (ICRP), PROTECTION Agents Ionizing radiation from
external Sources Used in Medicine, Publication Nº 33, Pergamon
Press, Oxford, and New York (1982).
 American Association of Physicists in Medicine (AAPM),
Comprehensive QA for Radiation Oncology, TG 40, Med Phys 21
(1994).
 European Society for Therapeutic Radiology and Oncology (ESTRO),
Quality Assurance in Radiotherapy, Radiother. Oncol. 35 (1995).
 International Atomic Energy Agency (IAEA), Basic Safety Standards
(BSS) for Protection against Radiation and for the Safety of Radiation
Sources, Safety Series Nº 115, IAEA, Vienna (1996)

 Institute of Physics and Engineering in Medicine, The Design of
Treatment Room Facilities (Stedeford Brian, Morgan H., Mayless W.,
editors), IPEM, York, United Kingdom (1997) Method for the
development of Emergency Response Preparedness for Nuclear or
Radiological Accidents, IAEA, Tec Doc 953 (1997)
 Design and Implementation of a Radiotherapy Programme: Clinical,
Medical Physics, Radiation Protection and Safety Aspects, IAEA Tec
Doc 1040 (1998)
 Calibration of Brachytherapy Sources, IAEA, Tec Doc 1079 (1999)
 Occupational Radiation Protection, IAEA Safety Standards Series Nº
RS-G-1.1 (1999)
 Aspectos físicos de la Garantía de Calidad: Protocolo de Control de
Calidad, IAEA, TecDoc 1151 (2000)

 Radiological Protection for Medical Exposure to Ionizing Radiation,
IAEA Safety Standards Series Nº RS-G-1.5 (2002).
 1990 Recommendations of the ICRP, Publication Nº 60, Pergamon
 Pregnancy and Medical Radiation, Publication Nº 84, Pergamon
 Norma básica de Seguridad Radiológica, Autoridad Regulatoria
Nuclear, Argentina (2001).
 Prevention of Accidental Exposures to Patients Undergoing
radiation Therapy, ICRP Publication Nº 86 (2002).
 Handbook Of Radiotherapy Physics, CRC Press, Boca Raton,
FL Mayles, P., Nahum, A., Rosenwald J.C., (2007).
Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24: Protección Radiológica D. B Feld 63 2008 - 10

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