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