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“AÑO DE LA UNIVERSALIZACIÓN DE LA SALUD”
UNIVERSIDAD NACIONAL TORIBIO RODRÍGUEZ DE MENDOZA DE
AMAZONAS
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
ESCUELA PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANA
CURSO:
BIOFÍSICA- CICLO I
DOCENTE:
TRUJILLO YAIPEN, Walter Manuel
ESTUDIANTES:
BARDALES MALQUE, Gloria Estefany
DILAS RODRIGUEZ, Maydali Maryuli
GUEVARA NEYRA, Angel Fernando
LLONTOP ACOSTA, Jim Alonso
PEREZ RAFAEL, Deyni Lizbeth
SILVA BUSTAMANTE, Joseph Jammir
SILVA OCUPA, Marly Esmeralda
Especialidad médica que utiliza la radiación para
el diagnóstico y el tratamiento de las
enfermedades. Los rayos X y los restantes tipos
de radiación son formas de energía producidas
durante la desintegración de los átomos. La
radiología, en sus vertientes diagnóstica y
terapéutica, emplea radiaciones ionizantes (rayos
alfa, beta, gamma y rayos X).
Consecuentemente, los estudios de imagen no solo
facilitan el diagnostico, sino que, muchas veces,
permiten valorar la respuesta de algunas
enfermedades a la medicación utilizada para
tratarlas. Además, también nos ayudan a descubrir
lesiones, hasta entonces asintomáticas, pero
capaces, de no ser tratadas oportunamente, de
afectar, a medio o largo plazo, la salud de los
pacientes.
El radiólogo es un médico que se especializa en el diagnóstico y el
tratamiento de enfermedades y lesiones utilizando técnicas de imágenes
médicas tales como los rayos X, la tomografía computada (TC), la
resonancia magnética nuclear (RMN), la medicina nuclear, la tomografía
por emisión de positrones (PET), la integración de imágenes y el
ultrasonido. Algunas de estas técnicas de generación de imágenes incluyen
el uso de radiación, y requieren de formación para entender las prácticas
de seguridad y protección en el área radiológica.
Las radiografías son
indoloras por lo que no
se siente ningún tipo de
molestia excepto que se
deban realizar algunas
posiciones necesarias
para determinado tipo
de radiografías, que
pueden causar molestia
por un corto espacio de
tiempo.
Los Rayos X, son una radiación electromagnética
penetrante, con una longitud de onda menor
que la luz visible, producida bombardeando un
blanco (generalmente de volframio) con
electrones de alta velocidad.
Roentgen llamó a los rayos invisibles rayos “X”;
por su naturaleza desconocida. Posteriormente,
los rayos X fueron también denominados rayos
Roentgen en su honor.
▪ Según el órgano, el sistema o la
parte del cuerpo que se estudia.
▪ Según su actividad Principal
Este método es usado en
medicina, arqueología,
biología, geofísica,
oceanografía, ciencia de los
materiales y otras ciencias.
En la mayoría de los casos se
basa en un procedimiento
matemático llamado
reconstrucción tomográfica.
Permite obtener imágenes en tres
dimensiones que luego se procesan por
ordenador. Pueden visualizarse en una
pantalla o imprimirse. La tomografía
también se puede utilizar para realizar una
angiografía después de inyectar un líquido
de contraste para estudiar los vasos
sanguíneos. Es útil para detectar
hemorragias, tumores, trombosis y otras
afecciones, entre ellas las enfermedades
cardíacas.
Deberás introducirte en una máquina de rayos X, tumbado en
una camilla móvil, que se deslizará hacia un aparato con forma de
rosca gigante. Es importante que te mantengas quieto durante el
escáner para que se puedan obtener buenas imágenes. Si crees
que te pondrás muy nervioso, pide que te den un tranquilizante.
En algunos casos, te pedirán que tomes un tinte de contraste
(yodo), que permitirá una visión mejor de algunas partes del
cuerpo mientras la máquina escanea.
La tomografía puede durar entre cinco minutos hasta media hora,
por lo que es muy importante que estés inmóvil para obtener
imágenes de alta calidad.
No se debe someter a una tomografía en los siguientes casos:
▪ Si se tiene alergia al yodo o a medios de contraste se puede
realizar la prueba, pero evitando la administración de
contraste.
▪ El uso de contraste por vía oral está contraindicado en casos de
sospecha de perforación del tubo digestivo y antes de la
realización de una endoscopia digestiva o una cirugía que
incluya el tubo digestivo.
▪ El uso de contraste intravenoso está contraindicado si existe
una enfermedad renal o cardiaca grave y en algunos tumores
como el feocromocitoma o el mieloma. También está
contraindicado en el caso de que exista alguna enfermedad del
tiroides, ya que el yodo que lleva el contraste puede resultar
Medicina nuclear
DEFINICION
La medicina nuclear es una especialidad médica que utiliza
radiotrazadores (radiofármacos) para evaluar las funciones
corporales y para diagnosticar y tratar enfermedades.
Cámaras especialmente diseñadas permiten a los doctores
rastrear la ruta de estos radiotrazadores. La Tomografía
Computarizada por Emisión de Fotón Único (TCEFU) y la
Tomografía por Emisión de Positrones (TEP) son las dos
modalidades más comunes en medicina nuclear
¿Qué son los radiotrazadores?
• Los radiotrazadores están formados por moléculas portadoras unidas
fuertemente a un átomo radiactivo. Estas moléculas portadoras varían
enormemente dependiendo del propósito del escaneo. Algunos
trazadores emplean moléculas que interactúan con una proteína
específica o azúcar en el cuerpo y además pueden emplear las propias
células del paciente. Por ejemplo, en los casos donde los doctores
necesitan saber la fuente exacta del sangrado intestinal, ellos pueden
radiomarcar (añadir átomos radioactivos) a una muestra de glóbulos
rojos tomada del paciente. Luego reinyectan la sangre y utilizan una
tomografía TCEFU para seguir la ruta de la sangre en el paciente.
Cualquier acumulación de radioactividad en los intestinos informa a los
doctores dónde yace el problema.
Para la mayoría de los estudios de diagnóstico en medicina nuclear,
el radiotrazador es administrado a un paciente por vía intravenosa.
Sin embargo, un radiotrazador también puede ser administrado por
inhalación, por ingestión oral o por inyección directa en un órgano.
La manera de administrar el trazador dependerá del proceso de la
enfermedad bajo estudio. Los trazadores aprobados se denominan
radiofármacos ya que deben cumplir con las normas estrictas, de
seguridad y desempeño apropiado, de la FDA para el uso clínico
aprobado. El médico de medicina nuclear seleccionará el trazador
que suministrará la información más específica y confiable para el
problema específico de un paciente. El trazador que se use
determinará si el paciente recibe una tomografía TCEFU o una TEP.
¿Qué es la Tomografía Computarizada por
Emisión de Fotón Único (TCEFU)?
• Los instrumentos para imágenes por medio de tomografía TCEFU
proveen imágenes tridimensionales (tomográficas) de la distribución
de las moléculas radiotrazadoras que han sido introducidas en el
cuerpo del paciente. Las imágenes en 3D son generadas por una
computadora a partir de un gran número de imágenes de proyección
del cuerpo, registradas en diferentes ángulos. Los escáneres TCEFU
tienen detectores de cámaras gamma que pueden detectar las
emisiones de rayos gamma de los trazadores que han sido inyectados
en el paciente. Los rayos gamma son una forma de luz que se mueve
en una longitud de onda diferente a la luz visible. Las cámaras están
montadas en una estructura giratoria llamada gantry, que permite
que los detectores se muevan en un círculo cerrado alrededor de un
paciente que está recostado sin moverse en una camilla.
¿Qué es la Tomografía por Emisión de
Positrones (TEP)?
• Los escaneos TEP también usan radiofármacos para crear imágenes
tridimensionales. La principal diferencia entre los escaneos TCEFU y
TEP es el tipo de radiotrazadores utilizados. Mientras que los
escaneos TCEFU miden los rayos gamma, la descomposición de los
radiotrazadores usados con escaneos TEP produce pequeñas
partículas llamadas positrones. Un positrón es una partícula con
aproximadamente la misma masa que un electrón, pero con carga
opuesta. Estas reaccionan con los electrones en el cuerpo y cuando
estas dos partículas se combinan se aniquilan entre sí. Esta
aniquilación produce una pequeña cantidad de energía en la forma de
dos fotones que se disparan en direcciones opuestas. Los detectores
del escáner TEP miden estos fotones y usan esta información para
crear imágenes de los órganos internos.
Los escaneos TEP/TC fusionados muestran
más claramente los tumores y son por lo
tanto usados frecuentemente para
diagnosticar y monitorear el crecimiento de
tumores cancerosos.
¿Para qué se usan los escaneos de medicina
nuclear?
• Los escaneos TCEFU se usan principalmente para diagnosticar y
rastrear el avance de una enfermedad del corazón, como arterias
coronarias bloqueadas. También consta de radiotrazadores para
detectar trastornos óseos, enfermedad de la vesícula biliar y sangrado
intestinal. Los agentes TCEFU están recientemente disponibles para
ayudar en el diagnóstico de la enfermedad de Parkinson en el cerebro
y para distinguir este padecimiento de otros trastornos del
movimiento y demencias anatómicamente relacionados.
• Recientemente, una sonda TEP fue aprobada por la FDA para ayudar
en el diagnóstico preciso de la enfermedad de Alzheimer, la cual
anteriormente se podía diagnosticar con precisión solamente después
del fallecimiento del paciente. En ausencia de esta prueba de imágenes
TEP, la enfermedad de Alzheimer puede ser difícil de diferenciar de la
demencia vascular u otras formas de demencia que afectan a personas
mayores. El principal propósito de los escaneos TEP es detectar el
cáncer y monitorear su evolución, la respuesta al tratamiento y para
detectar metástasis. La utilización de glucosa depende de la intensidad
de la actividad celular y de los tejidos, por lo que se incrementa
enormemente en las células cancerosas que se dividen rápidamente.
De hecho, el grado de agresividad de la mayoría de los cánceres es más
o menos paralelo a su grado de utilización de glucosa. En los últimos
15 años, las moléculas de glucosa radiomarcadas ligeramente
modificadas (fludesoxiglucosa F-18 o FDG) han demostrado que son el
mejor trazador para detectar el cáncer y su propagación de metástasis
Que riesgos existen en estos métodos
• La dosis total de radiación administrada a pacientes por la mayoría de
los radiofármacos, usados en los estudios de diagnóstico en medicina
nuclear, no es mayor que la administrada durante las radiografías de
tórax o los exámenes TC de rutina. Existen preocupaciones legítimas
acerca de la posible inducción del cáncer aún por bajos niveles de
exposición a radiación durante exámenes médicos por imágenes, pero
se acepta que el riesgo es bastante pequeño en comparación con el
beneficio esperado de un estudio de diagnóstico por imágenes
médicamente necesario. Tal como los radiólogos, los doctores de
medicina nuclear están fuertemente comprometidos a mantener la
exposición a la radiación tan baja como sea posible, dando la mínima
cantidad de radiotrazador necesaria para proporcionar un examen
diagnósticamente útil.
¿Cómo están avanzando la medicina nuclear?
• La investigación en medicina nuclear involucra desarrollar nuevos
radiotrazadores, así como tecnologías que ayudarán a los médicos a producir
imágenes más claras. Desarrollo de nuevos trazadores. Un investigador está
desarrollando novedosas moléculas portadoras con TEP, diseñadas para
encontrar los tipos específicos de receptores metabotrópicos del glutamato. El
glutamato es un neurotransmisor importante en el cerebro, y muchos subtipos
diferentes de receptores se usan para mediar sus acciones. A su vez, el
glutamato juega un papel en varias enfermedades neurológicas diferentes con
presentaciones muy distintas (como esquizofrenia, discinesia tardía e incluso la
enfermedad de Parkinson), pero a la fecha ha sido problemática la
determinación de qué subtipo de receptor de glutamato está involucrado en
qué enfermedad. Crear sondas de TEP específicas para estos receptores
ayudaría a los doctores a entender el papel que juegan cada uno de estos
receptores en las diversas enfermedades, lo cual podría ayudar potencialmente
en el desarrollo de nuevos tratamientos. Creación de nueva tecnología.
Un trazador TCEFU está ahora disponible para el diagnóstico preciso
de la enfermedad de Parkinson. Sin embargo, la pequeña región en
el cerebro que debe ser escaneada requiere de un escáner TCEFU
dedicado con cámaras gamma especiales, lo cual incrementa el
costo del procedimiento. El NIBIB está apoyando la investigación
para crear un adaptador más económico, para los escáneres TCEFU
convencionales que la mayoría de los hospitales ya tienen. El
adaptador permitiría que las cámaras clínicas de TCEFU estándar
provean la misma alta resolución que actualmente solo los sistemas
TCEFU dedicados de imágenes del cerebro pueden producir. Estas
mejoras harían que el diagnóstico de la enfermedad de Parkinson
fuera menos costoso y más ampliamente disponible
El efecto nocivo de niveles bajos de radiación
en la salud humana ha sido extensamente
estudiado. Dependiendo de muchos
parámetros complejos, cuando la radiación
ionizante transfiere energía a un sistema
biológico, provocará uno o más resultados
finales. La incidencia general y/o la severidad
del resultado final estarán relacionadas con la
dosis absorbida por el sistema.
Efectos biológicos de las
radiaciones ionizantes.
Para organismos complejos como el humano, hay dos tipos de efectos relacionados
con la dosis: somáticos y genéticos.
El daño somático se refiere al daño ocurrido en los tejidos del individuo irradiado,
mientras que el daño genético se refiere al daño que afectará las generaciones futuras.
RELACIÓN DOSIS-EFECTO.
a) Efectos somáticos: involucran primariamente a las células diploides. El efecto
somático se manifestará en el individuo que absorbe la dosis de radiación :
• Los efectos determinísticos involucran altas dosis sobre porciones grandes del
cuerpo. Los efectos determinísticos se pueden categorizar en efectos tempranos y
tardíos:
Los efectos tempranos ocurren dentro del primer año de la exposición y están
relacionados con el número de células muertas, la reparación del daño
producido y la tasa de recambio de la línea celular irradiada.
Algunos ejemplos incluyen el eritema, la caída del pelo, la neumonitis rádica y
la enfermedad de radiación
Los efectos tardíos ocurren luego del año de recibida la dosis, están relacionados
con el daño inicial producido por la dosis y el deterioro debido a los mecanismos
de reparación.
Algunos ejemplos incluyen la queratosis, la fibrosis pulmonar y las cataratas.
b) Efectos genéticos: involucran primariamente las células germinales haploides.
Describen las alteraciones genotípicas hereditarias resultantes de mutaciones en los
genes o cromosomas de células germinales.
• Los efectos no determinísticos ocurren a niveles bajos de
exposición a la radiación.
EFECTOS DE LA IRRADIACIÓN CELULAR A NIVEL MOLECULAR.
La absorción de energía por radiación ionizante produce daño a nivel molecular por
acción directa o indirecta. Por acción directa el daño ocurre como resultado de la
ionización de los átomos de moléculas claves para el sistema biológico. Esto causa
inactivación o alteración funcional de la molécula. La acción indirecta involucra la
producción de radicales libres reactivos cuyo daño tóxico en moléculas claves resultará
en un efecto biológico.
EFECTO DE LA RADIACIÓN A NIVEL CELULAR.
La radiosensibilidad del tejido depende de varios factores. De acuerdo con los primeros
radiobiólogos, la respuesta del tejido a la radiación es función de:
• el número de células indiferenciadas en el tejido,
• el número de células mitóticas activas,
• la cantidad de tiempo que las células permanecen activas en proliferación.
No está claro por qué la falta de diferenciación celular resulta en radiosensibilidad. Ha
sido demostrado que las células indiferenciadas o en proceso de diferenciación son
fácilmente destruidas por la radiación. Cuanto más tiempo las células permanecen en
proliferación activa, mayor es la sensibilidad a la radiación.
EFECTOS DE LAS RADIACIONES EN LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS.
Las células indiferenciadas, con rápida división son las más sensibles a los efectos de la
radiación.
a) Sistema hematopoyético: las células del sistema
hematopoyético y el sistema linfático relacionado
son altamente sensibles a la muerte por radiación.
El efecto es la pancitopenia (depresión de todos los
tipos celulares), resultante en hemorragia (por
reducción plaquetaria), infección (por depresión de
los glóbulos blancos) y anemia (por la caída en la
producción de glóbulos rojos).
b) Sistema reproductor: las células del sistema reproductor son altamente sensibles a
los efectos de la radiación.
En el hombre, las células precursoras y la espermatogonia proliferativa en los testículos
son altamente sensibles; sin embargo, el esperma maduro muestra una resistencia
considerable, pero pueden sustentar daño genético hereditario. Aunque las dosis bajas
pueden producir esterilidad, en general el efecto es temporal y el recuento de
espermatozoides se normaliza luego de 1 o 2 años.
En la mujer, la radiación destruye a ambos, el óvulo y el folículo maduro, lo cual
también reduce la producción hormonal.
c) Sistema gastrointestinal (GI): el tracto GI es muy sensible a las radiaciones. Los
efectos del daño intestinal incluyen diarrea con la consiguiente pérdida de fluidos y
electrolitos. Los efectos sobre el tracto GI superior incluyen vómitos y disminución de
la secreción ácido-péptica. La destrucción del recubrimiento epitelial de la faringe y el
esófago resulta en sequedad y dolor e inflamación de garganta.
d) Piel: la piel es relativamente radiosensible. El
efecto radiobiológico dependerá de la dosis total. Los
efectos biológicos sobre la piel incluyen eritema y
depilación temporal. A muy altas dosis ocurre
depilación definitiva y destrucción de subórganos
incluyendo vasos sanguíneos y glándulas sebáceas y
sudoríparas. La respuesta de la piel a la radiación
ionizante se conoce como dermatitis rádica.
e) Sistema nervioso central: generalmente es
resistente al efecto de las radiaciones. Se
requieren de dosis muy altas para causar
efectos en el cerebro y el sistema nervioso.
f) Cristalino: con dosis bajas puede ocurrir daño
significativo al cristalino produciendo cataratas
(opacificación definitiva del cristalino). El período
de latencia es de 2 a 35 años.
g) Otros órganos: la mayoría de las vísceras sólidas muestran en general una
radioresistencia relativa. En general, las estructuras más sensibles de estos órganos
son el tejido conectivo y el vascular, aunque se puede causar daño funcional con dosis
altas.h) Feto: efectos sobre el feto se han visto con dosis relativamente bajas. Durante el
primer trimestre el daño es mayor y a menudo causa aborto espontáneo. Durante el
desarrollo y diferenciación de los órganos, la irradiación resultará en una mayor
incidencia de anormalidades orgánicas congénitas.
i) Irradiación de cuerpo entero: en los humanos, la irradiación aguda prolongada de
cuerpo entero resulta en un complejo conjunto de síntomas clínicos conocidos
colectivamente como síndrome de irradiación aguda.
La patología exacta es dosis dependiente. Se pueden reconocer 4 etapas:
1. una fase inicial en la cual hay una respuesta de shock,
2. un período de latencia donde la población de células viables radioresistentes
mantienen las funciones,
3. la enfermedad manifiesta donde aparecen los síntomas dado que la población de
células viables disminuye como resultado de la muerte de las precursoras y la no
renovación de la producción celular, y
4. el desenlace final el cual consistirá en la recuperación o la muerte, dependiendo del
grado de deterioro sufrido.
EFECTOS SOMÁTICOS ESTOCÁSTICOS.
En organismos expuestos a radiaciones ionizantes se ha
demostrado leucemia y tumores sólidos (malignos y benignos). El
mecanismo exacto del cáncer radiogénico y en realidad de todos
los cánceres, no es bien comprendido aún. Las posibles causas de
cáncer radiogénico incluyen:
• El daño de los genes supresores radioactivos al azar podría
permitir la expresión de los oncogenes.
• Genes normales podrían mutar en oncogenes por daño subletal
de la radiación.
• La supresión del sistema inmunitario por altas dosis de radiación,
el cual normalmente neutraliza la formación de nuevas células
a) Tumores malignos. El desarrollo de tumores
malignos sólidos luego de la exposición a la radiación
es un efecto bien documentado. Dado que el cáncer
tiene una alta incidencia en la población y el cáncer
radiogénico es bajo en frecuencia, para demostrar un
aumento de la incidencia de cáncer se necesitarían
grandes poblaciones de personas expuestas. Esto
implica que la dosis de radiación es acumulativa en su
efecto respecto al cáncer.b) Leucemia. fue reconocida tempranamente
en los primeros médicos radiólogos y en
sobrevivientes de las bombas atómicas, como
un efecto crónico de la exposición a las
radiaciones.
c) Efecto benéfico de la radiación a baja dosis. En los últimos
años se viene debatiendo el posible efecto benéfico de la
irradiación a bajas dosis, existiendo evidencia preliminar del
mismo. Dicho efecto radicaría en que las dosis subletales
permitirían desarrollar los mecanismos moleculares y enzimáticos
de reparación, que luego serían más eficientes al enfrentar
agresiones mayores, ya sean o no por irradiación. Esta hipótesis
no recibe el respaldo unánime de la comunidad científica y
además no se conoce el posible umbral de dosis con este
potencial efecto.
• En el siguiente
esquema tienen un
resumen de dosis de
radiación ionizante
que se reciben en
distintas actividades
(radiografía de tórax,
escáner, radiación
natural) y también de
las dosis que pueden
producir efectos en
nuestra salud.
¿QUÉ ES DOSIMETRÍA ?
La dosimetría es una sub
especialidad científica, que ayuda
a la medicina a establecer los
niveles de radiación precisos, de
tal forma que se ataquen las
células cancerígenas sin generar
lesiones u otras afectaciones al
paciente
DOSIMETRÍA FÍSICA
Las radiaciones en un tratamiento de
radioterapia, se realizan con equipos
llamados aceleradores lineales de
electrones. Esos equipos necesitan ser
ajustados de acuerdo con parámetros y
protocolos de seguridad, de lo cuales
dependen los niveles de radiación que
emitirán. Generalmente, las pruebas en dosimetría física se
realizan en maniquíes de agua, que simulan la
consistencia y la densidad de un órgano humano
vivo. Entonces, en resumen, la dosimetría física es
un procedimiento previo al uso clínico de la
radiación en un paciente.
EQUIPAMIENTO PARA REALIZAR LA DOSIMETRIA FISICA
1 EQUIPO DE MEDIDA DE LA
RADIACIÓN
a) Lector Sist.Dosimetrico .- el lector
cuantifica los cambios producidos en el
detector y los expresa en forma de dosis
absorbida
b) Dosimetro .- el dosimetro detecta y
evalúa directa o indirectamente la
radiación ionizante
II Maniquíes o fantomas
Los maniquíes o fantomas son materiales cuya estructura modela las propiedades de
absorción y dispersión de la radiación en el tejido humano de interés .
A) Maniquíes de agua .- Los maniquíes de
agua se utilizan en radioterapia para
mediciones de ensayos de aceptación,
puesta en servicio y garantía de la calidad ,
son los más adecuados y tienen un sistema
automático analizador de haces
C) Maniquíes Antropomorficos .- Son
maniquíes muy sofisticados , pero no
sirven para caracterizar el haz de
radiación .
B) Maniquíes de plástico .- son
equivalentes al maniquí de agua y son
usados para verificaciones rutinarias
III CALIBRACIÓN DE LOS EQUIPOS DE MEDIDA
Calibración es el proceso mediante el que se realiza la comparación y requiere seguir
protocolos aprobados de ámbito nacional e internacional . Se establecen unas
condiciones de referencia para reproducir las medidas en condiciones determinadas y
luego comparar los resultados con el sistema dosimetrico de referencia .
Mediante el Control de Calidad y la Dosimetría Física se lleva a cabo, por una parte,
la verificación de que todas las propiedades del equipamiento radiológico se
ajustan a los estándares de calidad aceptados, y por otra parte, se caracterizan los
haces de radiación que se utilizan en terapia o en diagnóstico. La instrumentación
de medida empleada para ello está calibrada frente a los patrones de medida de
radiación que constituyen la referencia aceptada internacionalmente.
DOSIMETRIA BIOLOGICA
DEFINICIÓN:
❖ La dosimetría biológica es un método para estimular la dosis absorbida en personas
sobreexpuestas a radiaciones ionizantes, basado en el daño inducido por la radiación
en el ADN celular, a partir de muestras de sangre venosa.
❖Permite estimar dosis absorbida a todo el cuerpo.
❖Se basa en la cuantificación de aberraciones cromosómicas en linfocitos de sangre
periférica.
❖Se toman dos muestras por cada paciente analizado: una muestra previa a la
administración de la actividad terapéutica/ablativa; y la otra muestra se toma
posterior a la administración de la actividad terapéutica/ablativa (>7 días).
IMPORTANCIA MÉDICA
❖Aportar información adicional para la toma de decisiones
terapéuticas. En pacientes con dosis terapéuticas
acumuladas, la determinación biológica de la dosis,
realizada previamente a una nueva administración
terapéutica, permite conocer el estatus citogenético de
paciente, y consecuentemente, administrar una dosis
terapéutica personalizada a fin de disminuir potenciales
complicaciones hematológicas.
❖Es muy utilizado para tratar pacientes con carcinoma
diferenciado de tiroides tratados con I-131.
MÉTODOS QUE UTILIZA LA DOSIMETRÁ BIOLÓGICA:
❖El método mas utilizado es la cuantificación de
aberraciones cromosómicos inestables (dicéntricos y
anillos) el cual se usa para la evaluación dosimétrica
inmediata de sobreexposiciones agudas, uniformes a todo
el cuerpo o gran parte de el, por irradiación interna y/o
contaminación interna con radionucleidos de distribución
uniforme en el organismo, tales como Cs – 137 y H-3 y I-
131 en pacientes tiroidectomizados.
kerma
• Es una magnitud radiológica, el cual se define como el cociente
𝑑𝐸𝑡𝑟/dm, donde 𝑑𝐸𝑡𝑟 es igual a la suma de todas las energías
cinéticas iniciales de todas las partículas ionizantes cargadas,
liberadas por partículas ionizantes no cargadas, en un material
de masa dm.
• La unidad del kerma en el SI es: julio/kilogramo.
K=
𝑑𝐸𝑡𝑟
𝑑𝑚
• El kerma es una unidad característica de un campo de
partículas no cargadas. Una ventaja del kerma es que sus
valores numéricos expresados en gray se parecen mucho a los
valores numéricos correspondiente a la dosis absorbida en aire,
en agua o en tejido biológico blando en condiciones de
equilibrio.
• Se define la tasa de kerma, como el cociente dK/dt, donde dK
es la variación de kerma en el intervalo de tiempo.
• Su unidad especial en el SI es: Gy/s.
• Radiación electromagnética que se
propaga en el espacio a la velocidad de
la luz, ( 300,000 km/s) de acuerdo a la
siguiente ecuación:
C = λ . Ν
C: velocidad de la luz
λ =longitud de onda
ν =es la frecuencia.
• longitud de onda va desde unos 10 nm
hasta 0,01 nm.
• Tanto la luz visible como los rayos X se
producen a raíz de las transiciones de lo
s electrones atómicos de una orbita a o
tra: la luz visible corresponde a transici
ones de los electrones más externos y lo
PROPIEDADES
• Poder de penetración
• Efecto fotográfico
• Efecto biológico
• Efecto luminiscente
• Efecto fotográfico
• Efecto ionizante
• Los rayos X se producen cuando
hacemos incidir un haz de electrones
acelerados contra un átomos de un
material (blanco)
• Al chocar contra los átomos del blanco,
los electrones se frenan; perdiendo
parte de su energía.
• El 99% de la energía que pierden los
electrones se transforma en calor y
sólo el 1% se se emite en forma de
radiación electromagnética(rayos x)
1. PRODUCCIÓN DE ELECTRONES:
• La corriente de filamento (bajo voltaje)
calienta el filamento de Tungsteno, hasta la
incandescencia y libera electrones por
emisión termoiónica.
2. ELECTRONES DE ALTA VELOCIDAD
• Se desarrolla una alta diferencia de
potencial entre cátodo (filamento) y ánodo
(blanco) aplicando alto voltaje entre ellos.
Los electrones de la nube son acelerados
hacia el ánodo a una altísima velocidad (1/2
de la luz). La corriente Nube electrónica de
3. CONCENTRACIÓN DE
ELECTRONES
El haz electrónico es focalizado
hacia un punto pequeño sobre la
superficie del ánodo mediante un
focalizador de molibdeno en el
cátodo que está diseñado para
dirigirlos hacia el foco anódico.
4- FRENAMIENTO BRUSCO DE LOS
ELECTRONES FRENAMIENTO
BRUSCO DE LOS ELECTRONES
Al llegar al ánodo la corriente
electrónica es frenada bruscamente
por choque y la energía cinética es
transformada, 99% en calor y sólo
La producción de rayos X se
da en un tubo de rayos X
que puede variar
dependiendo de la fuente
de electrones y puede ser
de dos clases:
Tubos con Filamento
Tubos con Gas.
Es un tubo de vidrio al vacío en el cual
se encuentran dos electrodos en sus
extremos.
El cátodo (+) es un filamento caliente
de tungsteno y el ánodo(-) es un
bloque de cobre en el cual está
inmerso el blanco. El ánodo es
refrigerado continuamente mediante
la circulación de agua, pues la energía
de los electrones al ser golpeados con
el blanco, es transformada en energía
térmica en un gran porcentaje.
En el interior de este tubo se ha
realizado el vacío. Este tubo tiene una
ventana por donde van a salir los
fotones.
Las partes básicas de un tubo
de rayos X
•Ampolla de Vacío
•Cátodo Filamento
•Ánodo Blanco
•Generador de alta tensión
• Blindaje y filtros
Toma la energía eléctrica de la
red y la modifica para adaptarla
a las necesidades del tubo de
Rayos X
1º:arrancar electrones del
filamento (bajo voltaje).
2º: acelerar estos electrones del
cátodo al ánodo (alto voltaje).
Lado negativo del tubo de rayos x y esta
compuesto por:
FILAMENTO: Al calentar ciertos
materiales, éstos emiten electrones y si la
corriente que atraviesa el filamento
posee intensidad suficiente los átomos
del filamento entran en ebullición y son
expulsados del filamento. Para calentarlo,
se hace pasar una corriente eléctrica por
él, con lo que los e- adquieren.
COPA DE ENFOQUE: Esta embebido en un
refuerzo metálico denominado copa de
enfoque. Dado que todos los electrones
acelerados desde el cátodo hasta el
ánodo son eléctricamente negativos el
haz tiende a dispersarse debido a la
repulsión electrostática y algunos
electrones pueden escapar
Aquí es donde los electrones se
dirigen, sin chocar en su
trayectoria con partículas de polvo
o aire, ya que el tubo se encuentra
con un alto vacío, cediendo en él
la energía que transportan
básicamente de dos formas, por
interacciones con los electrones
corticales y por interacciones con
los núcleos.
Existen 2 tipos:
• estacionarios
• rotatorios
Ambos poseen una estructura de
soporte
En función de como interactúan los electrones
proyectil con los
electrones orbitales o los núcleos del blanco no
s van a proporcionar 2
mecanismos diferentes que dan lugar a emision
es energéticas diferentes.
• Emisión de radiación característica
• Emisión de radiación por frenado
• Se produce radiación característica cuand
o un electrón proyectil arranca uno de lo
s electrones más internos del átomo, ioni
zándolo. Es característica de cada eleme
nto blanco (tungsteno, molibdeno…)
• El electrón de la capa K que ha sido arran
cado deja un hueco (situación muy inest
able para el átomo) y otro de una capa m
ás externa (L,M,N,O,P) ocupará ese huec
o. Este proceso va acompañado de emisi
ón de un fotón de rayos X con energía ig
ual a la diferencia de las energías de enla
ce del electrón en cada capa
• Cuando el electrón proyectil pasa lo suficien
temente cerca del núcleo se produce una int
eracción electrostática, esto hace que el ele
ctrón proyectil se frene y se desvía, perdiend
o energía cinética que se emite en forma de
fotón de rayos X.
• La radiación de frenado presenta un conjunt
o continuo de valores de la energía de los f
otones, al contrario de la emisión característ
ica.
•
Es posible producir rayos X de frenado con e-
proyectil de cualquier energía. Sin embargo
para la emisión característica (K) del tungst
eno se necesitan al menos 70 KVp
• En el radiodiagnóstico casi todos los rayos X
están originados por frenado. A 100kVp sólo
el 15 % del haz de rayos X procede de la ra
1. EFECTO FOTOELÉCTRICO
Predomina con rayos X de baja
energía y con altos Nº atómico.
Cuando un fotón choca con un
átomo puede incidir sobre un
electrón de una órbita interna y
eyectarlo del átomo. Si el fotón
aún queda con energía se la
transfiere al electrón eyectado
como energía cinética..
2. EFECTO COMPTON
• Acontece en la absorción
de Rayos X de alta energía
y Nº atómicos bajos. Se
produce cuando fotones
de alta energía colisionan
con un electrón orbital.
Ambas partículas se
eyectan con un ángulo que
diverge al fotón incidente.
Éste transfiere parte de su
energía al electrón que
emerge con una longitud
de onda mayor. Esta
divergencia se conoce
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  • 1. “AÑO DE LA UNIVERSALIZACIÓN DE LA SALUD” UNIVERSIDAD NACIONAL TORIBIO RODRÍGUEZ DE MENDOZA DE AMAZONAS FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD ESCUELA PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANA CURSO: BIOFÍSICA- CICLO I DOCENTE: TRUJILLO YAIPEN, Walter Manuel ESTUDIANTES: BARDALES MALQUE, Gloria Estefany DILAS RODRIGUEZ, Maydali Maryuli GUEVARA NEYRA, Angel Fernando LLONTOP ACOSTA, Jim Alonso PEREZ RAFAEL, Deyni Lizbeth SILVA BUSTAMANTE, Joseph Jammir SILVA OCUPA, Marly Esmeralda
  • 2.
  • 3. Especialidad médica que utiliza la radiación para el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades. Los rayos X y los restantes tipos de radiación son formas de energía producidas durante la desintegración de los átomos. La radiología, en sus vertientes diagnóstica y terapéutica, emplea radiaciones ionizantes (rayos alfa, beta, gamma y rayos X).
  • 4. Consecuentemente, los estudios de imagen no solo facilitan el diagnostico, sino que, muchas veces, permiten valorar la respuesta de algunas enfermedades a la medicación utilizada para tratarlas. Además, también nos ayudan a descubrir lesiones, hasta entonces asintomáticas, pero capaces, de no ser tratadas oportunamente, de afectar, a medio o largo plazo, la salud de los pacientes.
  • 5. El radiólogo es un médico que se especializa en el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades y lesiones utilizando técnicas de imágenes médicas tales como los rayos X, la tomografía computada (TC), la resonancia magnética nuclear (RMN), la medicina nuclear, la tomografía por emisión de positrones (PET), la integración de imágenes y el ultrasonido. Algunas de estas técnicas de generación de imágenes incluyen el uso de radiación, y requieren de formación para entender las prácticas de seguridad y protección en el área radiológica.
  • 6. Las radiografías son indoloras por lo que no se siente ningún tipo de molestia excepto que se deban realizar algunas posiciones necesarias para determinado tipo de radiografías, que pueden causar molestia por un corto espacio de tiempo.
  • 7. Los Rayos X, son una radiación electromagnética penetrante, con una longitud de onda menor que la luz visible, producida bombardeando un blanco (generalmente de volframio) con electrones de alta velocidad. Roentgen llamó a los rayos invisibles rayos “X”; por su naturaleza desconocida. Posteriormente, los rayos X fueron también denominados rayos Roentgen en su honor.
  • 8. ▪ Según el órgano, el sistema o la parte del cuerpo que se estudia. ▪ Según su actividad Principal
  • 9.
  • 10.
  • 11.
  • 12. Este método es usado en medicina, arqueología, biología, geofísica, oceanografía, ciencia de los materiales y otras ciencias. En la mayoría de los casos se basa en un procedimiento matemático llamado reconstrucción tomográfica.
  • 13. Permite obtener imágenes en tres dimensiones que luego se procesan por ordenador. Pueden visualizarse en una pantalla o imprimirse. La tomografía también se puede utilizar para realizar una angiografía después de inyectar un líquido de contraste para estudiar los vasos sanguíneos. Es útil para detectar hemorragias, tumores, trombosis y otras afecciones, entre ellas las enfermedades cardíacas.
  • 14. Deberás introducirte en una máquina de rayos X, tumbado en una camilla móvil, que se deslizará hacia un aparato con forma de rosca gigante. Es importante que te mantengas quieto durante el escáner para que se puedan obtener buenas imágenes. Si crees que te pondrás muy nervioso, pide que te den un tranquilizante. En algunos casos, te pedirán que tomes un tinte de contraste (yodo), que permitirá una visión mejor de algunas partes del cuerpo mientras la máquina escanea. La tomografía puede durar entre cinco minutos hasta media hora, por lo que es muy importante que estés inmóvil para obtener imágenes de alta calidad.
  • 15. No se debe someter a una tomografía en los siguientes casos: ▪ Si se tiene alergia al yodo o a medios de contraste se puede realizar la prueba, pero evitando la administración de contraste. ▪ El uso de contraste por vía oral está contraindicado en casos de sospecha de perforación del tubo digestivo y antes de la realización de una endoscopia digestiva o una cirugía que incluya el tubo digestivo. ▪ El uso de contraste intravenoso está contraindicado si existe una enfermedad renal o cardiaca grave y en algunos tumores como el feocromocitoma o el mieloma. También está contraindicado en el caso de que exista alguna enfermedad del tiroides, ya que el yodo que lleva el contraste puede resultar
  • 17. DEFINICION La medicina nuclear es una especialidad médica que utiliza radiotrazadores (radiofármacos) para evaluar las funciones corporales y para diagnosticar y tratar enfermedades. Cámaras especialmente diseñadas permiten a los doctores rastrear la ruta de estos radiotrazadores. La Tomografía Computarizada por Emisión de Fotón Único (TCEFU) y la Tomografía por Emisión de Positrones (TEP) son las dos modalidades más comunes en medicina nuclear
  • 18.
  • 19. ¿Qué son los radiotrazadores? • Los radiotrazadores están formados por moléculas portadoras unidas fuertemente a un átomo radiactivo. Estas moléculas portadoras varían enormemente dependiendo del propósito del escaneo. Algunos trazadores emplean moléculas que interactúan con una proteína específica o azúcar en el cuerpo y además pueden emplear las propias células del paciente. Por ejemplo, en los casos donde los doctores necesitan saber la fuente exacta del sangrado intestinal, ellos pueden radiomarcar (añadir átomos radioactivos) a una muestra de glóbulos rojos tomada del paciente. Luego reinyectan la sangre y utilizan una tomografía TCEFU para seguir la ruta de la sangre en el paciente. Cualquier acumulación de radioactividad en los intestinos informa a los doctores dónde yace el problema.
  • 20. Para la mayoría de los estudios de diagnóstico en medicina nuclear, el radiotrazador es administrado a un paciente por vía intravenosa. Sin embargo, un radiotrazador también puede ser administrado por inhalación, por ingestión oral o por inyección directa en un órgano. La manera de administrar el trazador dependerá del proceso de la enfermedad bajo estudio. Los trazadores aprobados se denominan radiofármacos ya que deben cumplir con las normas estrictas, de seguridad y desempeño apropiado, de la FDA para el uso clínico aprobado. El médico de medicina nuclear seleccionará el trazador que suministrará la información más específica y confiable para el problema específico de un paciente. El trazador que se use determinará si el paciente recibe una tomografía TCEFU o una TEP.
  • 21. ¿Qué es la Tomografía Computarizada por Emisión de Fotón Único (TCEFU)? • Los instrumentos para imágenes por medio de tomografía TCEFU proveen imágenes tridimensionales (tomográficas) de la distribución de las moléculas radiotrazadoras que han sido introducidas en el cuerpo del paciente. Las imágenes en 3D son generadas por una computadora a partir de un gran número de imágenes de proyección del cuerpo, registradas en diferentes ángulos. Los escáneres TCEFU tienen detectores de cámaras gamma que pueden detectar las emisiones de rayos gamma de los trazadores que han sido inyectados en el paciente. Los rayos gamma son una forma de luz que se mueve en una longitud de onda diferente a la luz visible. Las cámaras están montadas en una estructura giratoria llamada gantry, que permite que los detectores se muevan en un círculo cerrado alrededor de un paciente que está recostado sin moverse en una camilla.
  • 22. ¿Qué es la Tomografía por Emisión de Positrones (TEP)? • Los escaneos TEP también usan radiofármacos para crear imágenes tridimensionales. La principal diferencia entre los escaneos TCEFU y TEP es el tipo de radiotrazadores utilizados. Mientras que los escaneos TCEFU miden los rayos gamma, la descomposición de los radiotrazadores usados con escaneos TEP produce pequeñas partículas llamadas positrones. Un positrón es una partícula con aproximadamente la misma masa que un electrón, pero con carga opuesta. Estas reaccionan con los electrones en el cuerpo y cuando estas dos partículas se combinan se aniquilan entre sí. Esta aniquilación produce una pequeña cantidad de energía en la forma de dos fotones que se disparan en direcciones opuestas. Los detectores del escáner TEP miden estos fotones y usan esta información para crear imágenes de los órganos internos.
  • 23. Los escaneos TEP/TC fusionados muestran más claramente los tumores y son por lo tanto usados frecuentemente para diagnosticar y monitorear el crecimiento de tumores cancerosos.
  • 24. ¿Para qué se usan los escaneos de medicina nuclear? • Los escaneos TCEFU se usan principalmente para diagnosticar y rastrear el avance de una enfermedad del corazón, como arterias coronarias bloqueadas. También consta de radiotrazadores para detectar trastornos óseos, enfermedad de la vesícula biliar y sangrado intestinal. Los agentes TCEFU están recientemente disponibles para ayudar en el diagnóstico de la enfermedad de Parkinson en el cerebro y para distinguir este padecimiento de otros trastornos del movimiento y demencias anatómicamente relacionados.
  • 25. • Recientemente, una sonda TEP fue aprobada por la FDA para ayudar en el diagnóstico preciso de la enfermedad de Alzheimer, la cual anteriormente se podía diagnosticar con precisión solamente después del fallecimiento del paciente. En ausencia de esta prueba de imágenes TEP, la enfermedad de Alzheimer puede ser difícil de diferenciar de la demencia vascular u otras formas de demencia que afectan a personas mayores. El principal propósito de los escaneos TEP es detectar el cáncer y monitorear su evolución, la respuesta al tratamiento y para detectar metástasis. La utilización de glucosa depende de la intensidad de la actividad celular y de los tejidos, por lo que se incrementa enormemente en las células cancerosas que se dividen rápidamente. De hecho, el grado de agresividad de la mayoría de los cánceres es más o menos paralelo a su grado de utilización de glucosa. En los últimos 15 años, las moléculas de glucosa radiomarcadas ligeramente modificadas (fludesoxiglucosa F-18 o FDG) han demostrado que son el mejor trazador para detectar el cáncer y su propagación de metástasis
  • 26. Que riesgos existen en estos métodos • La dosis total de radiación administrada a pacientes por la mayoría de los radiofármacos, usados en los estudios de diagnóstico en medicina nuclear, no es mayor que la administrada durante las radiografías de tórax o los exámenes TC de rutina. Existen preocupaciones legítimas acerca de la posible inducción del cáncer aún por bajos niveles de exposición a radiación durante exámenes médicos por imágenes, pero se acepta que el riesgo es bastante pequeño en comparación con el beneficio esperado de un estudio de diagnóstico por imágenes médicamente necesario. Tal como los radiólogos, los doctores de medicina nuclear están fuertemente comprometidos a mantener la exposición a la radiación tan baja como sea posible, dando la mínima cantidad de radiotrazador necesaria para proporcionar un examen diagnósticamente útil.
  • 27. ¿Cómo están avanzando la medicina nuclear? • La investigación en medicina nuclear involucra desarrollar nuevos radiotrazadores, así como tecnologías que ayudarán a los médicos a producir imágenes más claras. Desarrollo de nuevos trazadores. Un investigador está desarrollando novedosas moléculas portadoras con TEP, diseñadas para encontrar los tipos específicos de receptores metabotrópicos del glutamato. El glutamato es un neurotransmisor importante en el cerebro, y muchos subtipos diferentes de receptores se usan para mediar sus acciones. A su vez, el glutamato juega un papel en varias enfermedades neurológicas diferentes con presentaciones muy distintas (como esquizofrenia, discinesia tardía e incluso la enfermedad de Parkinson), pero a la fecha ha sido problemática la determinación de qué subtipo de receptor de glutamato está involucrado en qué enfermedad. Crear sondas de TEP específicas para estos receptores ayudaría a los doctores a entender el papel que juegan cada uno de estos receptores en las diversas enfermedades, lo cual podría ayudar potencialmente en el desarrollo de nuevos tratamientos. Creación de nueva tecnología.
  • 28. Un trazador TCEFU está ahora disponible para el diagnóstico preciso de la enfermedad de Parkinson. Sin embargo, la pequeña región en el cerebro que debe ser escaneada requiere de un escáner TCEFU dedicado con cámaras gamma especiales, lo cual incrementa el costo del procedimiento. El NIBIB está apoyando la investigación para crear un adaptador más económico, para los escáneres TCEFU convencionales que la mayoría de los hospitales ya tienen. El adaptador permitiría que las cámaras clínicas de TCEFU estándar provean la misma alta resolución que actualmente solo los sistemas TCEFU dedicados de imágenes del cerebro pueden producir. Estas mejoras harían que el diagnóstico de la enfermedad de Parkinson fuera menos costoso y más ampliamente disponible
  • 29.
  • 30. El efecto nocivo de niveles bajos de radiación en la salud humana ha sido extensamente estudiado. Dependiendo de muchos parámetros complejos, cuando la radiación ionizante transfiere energía a un sistema biológico, provocará uno o más resultados finales. La incidencia general y/o la severidad del resultado final estarán relacionadas con la dosis absorbida por el sistema. Efectos biológicos de las radiaciones ionizantes. Para organismos complejos como el humano, hay dos tipos de efectos relacionados con la dosis: somáticos y genéticos. El daño somático se refiere al daño ocurrido en los tejidos del individuo irradiado, mientras que el daño genético se refiere al daño que afectará las generaciones futuras.
  • 31. RELACIÓN DOSIS-EFECTO. a) Efectos somáticos: involucran primariamente a las células diploides. El efecto somático se manifestará en el individuo que absorbe la dosis de radiación : • Los efectos determinísticos involucran altas dosis sobre porciones grandes del cuerpo. Los efectos determinísticos se pueden categorizar en efectos tempranos y tardíos: Los efectos tempranos ocurren dentro del primer año de la exposición y están relacionados con el número de células muertas, la reparación del daño producido y la tasa de recambio de la línea celular irradiada. Algunos ejemplos incluyen el eritema, la caída del pelo, la neumonitis rádica y la enfermedad de radiación
  • 32. Los efectos tardíos ocurren luego del año de recibida la dosis, están relacionados con el daño inicial producido por la dosis y el deterioro debido a los mecanismos de reparación. Algunos ejemplos incluyen la queratosis, la fibrosis pulmonar y las cataratas. b) Efectos genéticos: involucran primariamente las células germinales haploides. Describen las alteraciones genotípicas hereditarias resultantes de mutaciones en los genes o cromosomas de células germinales. • Los efectos no determinísticos ocurren a niveles bajos de exposición a la radiación.
  • 33. EFECTOS DE LA IRRADIACIÓN CELULAR A NIVEL MOLECULAR. La absorción de energía por radiación ionizante produce daño a nivel molecular por acción directa o indirecta. Por acción directa el daño ocurre como resultado de la ionización de los átomos de moléculas claves para el sistema biológico. Esto causa inactivación o alteración funcional de la molécula. La acción indirecta involucra la producción de radicales libres reactivos cuyo daño tóxico en moléculas claves resultará en un efecto biológico. EFECTO DE LA RADIACIÓN A NIVEL CELULAR. La radiosensibilidad del tejido depende de varios factores. De acuerdo con los primeros radiobiólogos, la respuesta del tejido a la radiación es función de: • el número de células indiferenciadas en el tejido, • el número de células mitóticas activas, • la cantidad de tiempo que las células permanecen activas en proliferación. No está claro por qué la falta de diferenciación celular resulta en radiosensibilidad. Ha sido demostrado que las células indiferenciadas o en proceso de diferenciación son fácilmente destruidas por la radiación. Cuanto más tiempo las células permanecen en proliferación activa, mayor es la sensibilidad a la radiación.
  • 34. EFECTOS DE LAS RADIACIONES EN LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS. Las células indiferenciadas, con rápida división son las más sensibles a los efectos de la radiación. a) Sistema hematopoyético: las células del sistema hematopoyético y el sistema linfático relacionado son altamente sensibles a la muerte por radiación. El efecto es la pancitopenia (depresión de todos los tipos celulares), resultante en hemorragia (por reducción plaquetaria), infección (por depresión de los glóbulos blancos) y anemia (por la caída en la producción de glóbulos rojos).
  • 35. b) Sistema reproductor: las células del sistema reproductor son altamente sensibles a los efectos de la radiación. En el hombre, las células precursoras y la espermatogonia proliferativa en los testículos son altamente sensibles; sin embargo, el esperma maduro muestra una resistencia considerable, pero pueden sustentar daño genético hereditario. Aunque las dosis bajas pueden producir esterilidad, en general el efecto es temporal y el recuento de espermatozoides se normaliza luego de 1 o 2 años. En la mujer, la radiación destruye a ambos, el óvulo y el folículo maduro, lo cual también reduce la producción hormonal.
  • 36. c) Sistema gastrointestinal (GI): el tracto GI es muy sensible a las radiaciones. Los efectos del daño intestinal incluyen diarrea con la consiguiente pérdida de fluidos y electrolitos. Los efectos sobre el tracto GI superior incluyen vómitos y disminución de la secreción ácido-péptica. La destrucción del recubrimiento epitelial de la faringe y el esófago resulta en sequedad y dolor e inflamación de garganta. d) Piel: la piel es relativamente radiosensible. El efecto radiobiológico dependerá de la dosis total. Los efectos biológicos sobre la piel incluyen eritema y depilación temporal. A muy altas dosis ocurre depilación definitiva y destrucción de subórganos incluyendo vasos sanguíneos y glándulas sebáceas y sudoríparas. La respuesta de la piel a la radiación ionizante se conoce como dermatitis rádica.
  • 37. e) Sistema nervioso central: generalmente es resistente al efecto de las radiaciones. Se requieren de dosis muy altas para causar efectos en el cerebro y el sistema nervioso. f) Cristalino: con dosis bajas puede ocurrir daño significativo al cristalino produciendo cataratas (opacificación definitiva del cristalino). El período de latencia es de 2 a 35 años.
  • 38. g) Otros órganos: la mayoría de las vísceras sólidas muestran en general una radioresistencia relativa. En general, las estructuras más sensibles de estos órganos son el tejido conectivo y el vascular, aunque se puede causar daño funcional con dosis altas.h) Feto: efectos sobre el feto se han visto con dosis relativamente bajas. Durante el primer trimestre el daño es mayor y a menudo causa aborto espontáneo. Durante el desarrollo y diferenciación de los órganos, la irradiación resultará en una mayor incidencia de anormalidades orgánicas congénitas.
  • 39. i) Irradiación de cuerpo entero: en los humanos, la irradiación aguda prolongada de cuerpo entero resulta en un complejo conjunto de síntomas clínicos conocidos colectivamente como síndrome de irradiación aguda. La patología exacta es dosis dependiente. Se pueden reconocer 4 etapas: 1. una fase inicial en la cual hay una respuesta de shock, 2. un período de latencia donde la población de células viables radioresistentes mantienen las funciones, 3. la enfermedad manifiesta donde aparecen los síntomas dado que la población de células viables disminuye como resultado de la muerte de las precursoras y la no renovación de la producción celular, y 4. el desenlace final el cual consistirá en la recuperación o la muerte, dependiendo del grado de deterioro sufrido.
  • 40. EFECTOS SOMÁTICOS ESTOCÁSTICOS. En organismos expuestos a radiaciones ionizantes se ha demostrado leucemia y tumores sólidos (malignos y benignos). El mecanismo exacto del cáncer radiogénico y en realidad de todos los cánceres, no es bien comprendido aún. Las posibles causas de cáncer radiogénico incluyen: • El daño de los genes supresores radioactivos al azar podría permitir la expresión de los oncogenes. • Genes normales podrían mutar en oncogenes por daño subletal de la radiación. • La supresión del sistema inmunitario por altas dosis de radiación, el cual normalmente neutraliza la formación de nuevas células
  • 41. a) Tumores malignos. El desarrollo de tumores malignos sólidos luego de la exposición a la radiación es un efecto bien documentado. Dado que el cáncer tiene una alta incidencia en la población y el cáncer radiogénico es bajo en frecuencia, para demostrar un aumento de la incidencia de cáncer se necesitarían grandes poblaciones de personas expuestas. Esto implica que la dosis de radiación es acumulativa en su efecto respecto al cáncer.b) Leucemia. fue reconocida tempranamente en los primeros médicos radiólogos y en sobrevivientes de las bombas atómicas, como un efecto crónico de la exposición a las radiaciones.
  • 42. c) Efecto benéfico de la radiación a baja dosis. En los últimos años se viene debatiendo el posible efecto benéfico de la irradiación a bajas dosis, existiendo evidencia preliminar del mismo. Dicho efecto radicaría en que las dosis subletales permitirían desarrollar los mecanismos moleculares y enzimáticos de reparación, que luego serían más eficientes al enfrentar agresiones mayores, ya sean o no por irradiación. Esta hipótesis no recibe el respaldo unánime de la comunidad científica y además no se conoce el posible umbral de dosis con este potencial efecto.
  • 43. • En el siguiente esquema tienen un resumen de dosis de radiación ionizante que se reciben en distintas actividades (radiografía de tórax, escáner, radiación natural) y también de las dosis que pueden producir efectos en nuestra salud.
  • 44.
  • 45. ¿QUÉ ES DOSIMETRÍA ? La dosimetría es una sub especialidad científica, que ayuda a la medicina a establecer los niveles de radiación precisos, de tal forma que se ataquen las células cancerígenas sin generar lesiones u otras afectaciones al paciente
  • 46. DOSIMETRÍA FÍSICA Las radiaciones en un tratamiento de radioterapia, se realizan con equipos llamados aceleradores lineales de electrones. Esos equipos necesitan ser ajustados de acuerdo con parámetros y protocolos de seguridad, de lo cuales dependen los niveles de radiación que emitirán. Generalmente, las pruebas en dosimetría física se realizan en maniquíes de agua, que simulan la consistencia y la densidad de un órgano humano vivo. Entonces, en resumen, la dosimetría física es un procedimiento previo al uso clínico de la radiación en un paciente.
  • 47. EQUIPAMIENTO PARA REALIZAR LA DOSIMETRIA FISICA 1 EQUIPO DE MEDIDA DE LA RADIACIÓN a) Lector Sist.Dosimetrico .- el lector cuantifica los cambios producidos en el detector y los expresa en forma de dosis absorbida b) Dosimetro .- el dosimetro detecta y evalúa directa o indirectamente la radiación ionizante
  • 48. II Maniquíes o fantomas Los maniquíes o fantomas son materiales cuya estructura modela las propiedades de absorción y dispersión de la radiación en el tejido humano de interés . A) Maniquíes de agua .- Los maniquíes de agua se utilizan en radioterapia para mediciones de ensayos de aceptación, puesta en servicio y garantía de la calidad , son los más adecuados y tienen un sistema automático analizador de haces
  • 49. C) Maniquíes Antropomorficos .- Son maniquíes muy sofisticados , pero no sirven para caracterizar el haz de radiación . B) Maniquíes de plástico .- son equivalentes al maniquí de agua y son usados para verificaciones rutinarias
  • 50. III CALIBRACIÓN DE LOS EQUIPOS DE MEDIDA Calibración es el proceso mediante el que se realiza la comparación y requiere seguir protocolos aprobados de ámbito nacional e internacional . Se establecen unas condiciones de referencia para reproducir las medidas en condiciones determinadas y luego comparar los resultados con el sistema dosimetrico de referencia . Mediante el Control de Calidad y la Dosimetría Física se lleva a cabo, por una parte, la verificación de que todas las propiedades del equipamiento radiológico se ajustan a los estándares de calidad aceptados, y por otra parte, se caracterizan los haces de radiación que se utilizan en terapia o en diagnóstico. La instrumentación de medida empleada para ello está calibrada frente a los patrones de medida de radiación que constituyen la referencia aceptada internacionalmente.
  • 51. DOSIMETRIA BIOLOGICA DEFINICIÓN: ❖ La dosimetría biológica es un método para estimular la dosis absorbida en personas sobreexpuestas a radiaciones ionizantes, basado en el daño inducido por la radiación en el ADN celular, a partir de muestras de sangre venosa. ❖Permite estimar dosis absorbida a todo el cuerpo. ❖Se basa en la cuantificación de aberraciones cromosómicas en linfocitos de sangre periférica. ❖Se toman dos muestras por cada paciente analizado: una muestra previa a la administración de la actividad terapéutica/ablativa; y la otra muestra se toma posterior a la administración de la actividad terapéutica/ablativa (>7 días).
  • 52. IMPORTANCIA MÉDICA ❖Aportar información adicional para la toma de decisiones terapéuticas. En pacientes con dosis terapéuticas acumuladas, la determinación biológica de la dosis, realizada previamente a una nueva administración terapéutica, permite conocer el estatus citogenético de paciente, y consecuentemente, administrar una dosis terapéutica personalizada a fin de disminuir potenciales complicaciones hematológicas. ❖Es muy utilizado para tratar pacientes con carcinoma diferenciado de tiroides tratados con I-131.
  • 53. MÉTODOS QUE UTILIZA LA DOSIMETRÁ BIOLÓGICA: ❖El método mas utilizado es la cuantificación de aberraciones cromosómicos inestables (dicéntricos y anillos) el cual se usa para la evaluación dosimétrica inmediata de sobreexposiciones agudas, uniformes a todo el cuerpo o gran parte de el, por irradiación interna y/o contaminación interna con radionucleidos de distribución uniforme en el organismo, tales como Cs – 137 y H-3 y I- 131 en pacientes tiroidectomizados.
  • 54. kerma • Es una magnitud radiológica, el cual se define como el cociente 𝑑𝐸𝑡𝑟/dm, donde 𝑑𝐸𝑡𝑟 es igual a la suma de todas las energías cinéticas iniciales de todas las partículas ionizantes cargadas, liberadas por partículas ionizantes no cargadas, en un material de masa dm. • La unidad del kerma en el SI es: julio/kilogramo. K= 𝑑𝐸𝑡𝑟 𝑑𝑚
  • 55. • El kerma es una unidad característica de un campo de partículas no cargadas. Una ventaja del kerma es que sus valores numéricos expresados en gray se parecen mucho a los valores numéricos correspondiente a la dosis absorbida en aire, en agua o en tejido biológico blando en condiciones de equilibrio. • Se define la tasa de kerma, como el cociente dK/dt, donde dK es la variación de kerma en el intervalo de tiempo. • Su unidad especial en el SI es: Gy/s.
  • 56.
  • 57. • Radiación electromagnética que se propaga en el espacio a la velocidad de la luz, ( 300,000 km/s) de acuerdo a la siguiente ecuación: C = λ . Ν C: velocidad de la luz λ =longitud de onda ν =es la frecuencia. • longitud de onda va desde unos 10 nm hasta 0,01 nm. • Tanto la luz visible como los rayos X se producen a raíz de las transiciones de lo s electrones atómicos de una orbita a o tra: la luz visible corresponde a transici ones de los electrones más externos y lo
  • 58. PROPIEDADES • Poder de penetración • Efecto fotográfico • Efecto biológico • Efecto luminiscente • Efecto fotográfico • Efecto ionizante
  • 59. • Los rayos X se producen cuando hacemos incidir un haz de electrones acelerados contra un átomos de un material (blanco) • Al chocar contra los átomos del blanco, los electrones se frenan; perdiendo parte de su energía. • El 99% de la energía que pierden los electrones se transforma en calor y sólo el 1% se se emite en forma de radiación electromagnética(rayos x)
  • 60. 1. PRODUCCIÓN DE ELECTRONES: • La corriente de filamento (bajo voltaje) calienta el filamento de Tungsteno, hasta la incandescencia y libera electrones por emisión termoiónica. 2. ELECTRONES DE ALTA VELOCIDAD • Se desarrolla una alta diferencia de potencial entre cátodo (filamento) y ánodo (blanco) aplicando alto voltaje entre ellos. Los electrones de la nube son acelerados hacia el ánodo a una altísima velocidad (1/2 de la luz). La corriente Nube electrónica de
  • 61. 3. CONCENTRACIÓN DE ELECTRONES El haz electrónico es focalizado hacia un punto pequeño sobre la superficie del ánodo mediante un focalizador de molibdeno en el cátodo que está diseñado para dirigirlos hacia el foco anódico. 4- FRENAMIENTO BRUSCO DE LOS ELECTRONES FRENAMIENTO BRUSCO DE LOS ELECTRONES Al llegar al ánodo la corriente electrónica es frenada bruscamente por choque y la energía cinética es transformada, 99% en calor y sólo
  • 62. La producción de rayos X se da en un tubo de rayos X que puede variar dependiendo de la fuente de electrones y puede ser de dos clases: Tubos con Filamento Tubos con Gas.
  • 63. Es un tubo de vidrio al vacío en el cual se encuentran dos electrodos en sus extremos. El cátodo (+) es un filamento caliente de tungsteno y el ánodo(-) es un bloque de cobre en el cual está inmerso el blanco. El ánodo es refrigerado continuamente mediante la circulación de agua, pues la energía de los electrones al ser golpeados con el blanco, es transformada en energía térmica en un gran porcentaje. En el interior de este tubo se ha realizado el vacío. Este tubo tiene una ventana por donde van a salir los fotones.
  • 64. Las partes básicas de un tubo de rayos X •Ampolla de Vacío •Cátodo Filamento •Ánodo Blanco •Generador de alta tensión • Blindaje y filtros
  • 65. Toma la energía eléctrica de la red y la modifica para adaptarla a las necesidades del tubo de Rayos X 1º:arrancar electrones del filamento (bajo voltaje). 2º: acelerar estos electrones del cátodo al ánodo (alto voltaje).
  • 66. Lado negativo del tubo de rayos x y esta compuesto por: FILAMENTO: Al calentar ciertos materiales, éstos emiten electrones y si la corriente que atraviesa el filamento posee intensidad suficiente los átomos del filamento entran en ebullición y son expulsados del filamento. Para calentarlo, se hace pasar una corriente eléctrica por él, con lo que los e- adquieren. COPA DE ENFOQUE: Esta embebido en un refuerzo metálico denominado copa de enfoque. Dado que todos los electrones acelerados desde el cátodo hasta el ánodo son eléctricamente negativos el haz tiende a dispersarse debido a la repulsión electrostática y algunos electrones pueden escapar
  • 67. Aquí es donde los electrones se dirigen, sin chocar en su trayectoria con partículas de polvo o aire, ya que el tubo se encuentra con un alto vacío, cediendo en él la energía que transportan básicamente de dos formas, por interacciones con los electrones corticales y por interacciones con los núcleos. Existen 2 tipos: • estacionarios • rotatorios Ambos poseen una estructura de soporte
  • 68. En función de como interactúan los electrones proyectil con los electrones orbitales o los núcleos del blanco no s van a proporcionar 2 mecanismos diferentes que dan lugar a emision es energéticas diferentes. • Emisión de radiación característica • Emisión de radiación por frenado
  • 69. • Se produce radiación característica cuand o un electrón proyectil arranca uno de lo s electrones más internos del átomo, ioni zándolo. Es característica de cada eleme nto blanco (tungsteno, molibdeno…) • El electrón de la capa K que ha sido arran cado deja un hueco (situación muy inest able para el átomo) y otro de una capa m ás externa (L,M,N,O,P) ocupará ese huec o. Este proceso va acompañado de emisi ón de un fotón de rayos X con energía ig ual a la diferencia de las energías de enla ce del electrón en cada capa
  • 70. • Cuando el electrón proyectil pasa lo suficien temente cerca del núcleo se produce una int eracción electrostática, esto hace que el ele ctrón proyectil se frene y se desvía, perdiend o energía cinética que se emite en forma de fotón de rayos X. • La radiación de frenado presenta un conjunt o continuo de valores de la energía de los f otones, al contrario de la emisión característ ica. • Es posible producir rayos X de frenado con e- proyectil de cualquier energía. Sin embargo para la emisión característica (K) del tungst eno se necesitan al menos 70 KVp • En el radiodiagnóstico casi todos los rayos X están originados por frenado. A 100kVp sólo el 15 % del haz de rayos X procede de la ra
  • 71. 1. EFECTO FOTOELÉCTRICO Predomina con rayos X de baja energía y con altos Nº atómico. Cuando un fotón choca con un átomo puede incidir sobre un electrón de una órbita interna y eyectarlo del átomo. Si el fotón aún queda con energía se la transfiere al electrón eyectado como energía cinética..
  • 72. 2. EFECTO COMPTON • Acontece en la absorción de Rayos X de alta energía y Nº atómicos bajos. Se produce cuando fotones de alta energía colisionan con un electrón orbital. Ambas partículas se eyectan con un ángulo que diverge al fotón incidente. Éste transfiere parte de su energía al electrón que emerge con una longitud de onda mayor. Esta divergencia se conoce