PROTECCI

1
PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
Diana B. Feld Comisión Nacional de Energía
Atómica Buenos Aires, Argentina
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Protección Radiológica D. B Feld 1
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RADIACIÓN
RIESGOS BENEFICIOS
Sólo se pueden restringir, no eliminar
Diagnóstico y tratamiento
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.
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DAÑO CELULAR RADIOINDUCIDO
Reparación inadecuada
Reparación adecuada
Célula transformada
Muerte celular
Célula viable normal
EFECTOS ESTOCASTICOS
EFECTOS DETERMINISTICOS
No presentan umbral de dosis
A partir de un umbral de dosis
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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 gt dosis gt severidad
No requiere dosis umbral, una sola célula
transformada es suficiente, efectos tardíos tales
como neoplasias, efectos hereditarios. A gt
dosis gt probabilidad
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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
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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
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EFECTOS DETERMINÍSTICOS
OJO HUMANO
CRISTALINO CATARATA 2-10 Gy (exposición
aguda) Latencia meses-años
SISTEMA RESPIRATORIO
PULMÓN ORGANO MÁS RADIOSENSIBLE DEL
TÓRAX IRRADIACIÓN AGUDA RADIONEUMONITIS (6
Gy) DL50 8 - 10 Gy (irradiación aguda) 20 -
30 Gy (fraccionada) EFECTO TARDÍO RADIOFIBROSIS
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UMBRALES DE DOSISPARA EFECTOS DETERMINÍSTICOS

• Exposición Única gt 0,5 Gy
• Exposición Crónica gt 0,1 Gy por año
• Muerte por Irradiación
• aguda de todo el Cuerpo 3 a 5 Gy 50
• 
  gt 7 Gy 100

1 Gy equivale a la Dosis que causarían,
aproximadamente, 1000 radiografías de tórax
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EFECTOS ESTOCÁSTICOS
La Probabilidad de ocurrencia se incrementa con
la dosis
Para dosis menores a 50 mGy por año la
probabilidad es proporcional a las dosis
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EFECTOS ESTOCASTICOS
probabilidad
50 mGy
La probabilidad aumenta con la dosis, es lineal
hasta ? 50 mGy
La severidad es independiente de la dosis
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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
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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

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EFECTOS FÍSICOS EFECTOS BIOLÓGICOS
Dosis (D) Gy
Para correlacionarla con Efectos Biológicosse
debe ponderarla acción de diferentes
radiaciones Ionizantes sobre distintos órganos
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RADIACIONES DIFERENTES DOSIS IGUALES
Pero
Distintas Micro Concentraciones de Iones
DIFERENTES EFECTOS
Igual Cantidad de Iones
alfa (a)
gamma (g)
Baja Concentración
Alta Concentración
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DOSIS EQUIVALENTE tiene en cuenta la efectividad
de la radiación para provocar determinados
efectos en el organismo
Dosis Equivalente (Sv) Dosis (Gy) . wrH D .
wr wr factor de ponderación por tipo
de radiación
Unidad J/kg Nombre Sievert (Sv)
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FACTORES DE PONDERACIÓN DE LA RADIACIÓN
Tipo y rango de energía
wR

Fotones
1
Electrones
1
Neutrones lt 10 keV
5
10 keV to 100 keV
10
gt100 keV to 2 MeV
20
gt2 MeV to 20 MeV
10
gt20 MeV
5
Partículas alfa y núcleos pesados
20
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20
LA RADIOSENSIBILIDAD DE CADA ÓRGANO ES DIFERENTE
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DOSIS EQUIVALENTES (H) IGUALES en órganos
distintos
EFECTOS DIFERENTES
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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
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H1 w1
H2 w2
H4 w4
H5 w5
H3 w3
H6 w6
H8 w8
H7 w7
H9 w9
Dosis Efectiva E S HT . wT
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FACTORES DE PONDERACIÓN wT
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DOSIS
Gray
wR Ponderación por tipo de
Radiación
DOSIS EQUIVALENTE
Sievert
wT Ponderación por tipo de
Órgano
DOSIS EFECTIVA
Sievert
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wR y wT son independientes
Los factores de riesgo para los distintos
tejidos (wT) son independientes del tipo de
radiación (wR)
Si se trabaja con sólo 1 tipo de radiación (ej. ?
o e-)
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• 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).

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PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA PROTECCIÓN
RADIOLÓGICA

• Justificación
• Optimización
• Límites de dosis

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JUSTIFICACIÓN

• 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

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OPTIMIZACIÓN
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.

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TERAPIA RADIANTE

• 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.

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DIAGNÓSTICO
La optimización implica disminuir la exposición
del paciente al valor mínimo necesario para
lograr los objetivos diagnósticos
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TÉCNICAS PARA MINIMIZAR LA DOSIS ABSORBIDA

• Riesgos externos
• I. Tiempo ?
• II. Distancia ?
• III. Blindaje ?
• Riesgos internos
• I. Control por contaminación

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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)
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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

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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

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MÁQUINAS PARA RADIOTERAPIA INSTALACIÓN
3 ETAPAS

• previo a la construcción
• cálculo de blindaje.
• etapa de construcción.
• etapa de puesta en marcha

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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

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SISTEMAS DE SEGURIDAD MONITOREO

• 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.

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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.
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MONITOREO AMBIENTAL en RADIOTERAPIA
Detectores lo suficientemente sensibles como
para detectar bajos niveles de dosis (fugas, etc.)

• Contadores Geiger-Müller.
• Cámaras de ionización.

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MONITOREO INDIVIDUAL

• Dosímetros de película
• Dosímetros termoluminicentes (TLD)
• Dosímetros de cámara de bolsillo
• Dosímetros de alarma

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DOSIMETROS PERSONALES

• 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

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PREVENCIÓN DE ACCIDENTES
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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

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RIESGOS ASOCIADOS A ACELERADORES LINEALES

• 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

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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

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CONTENIDO

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

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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.

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Caso 2 puesta en servicio de un planificador de
tratamientos (TPS) (UK, 1982-90)

• 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

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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

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Caso 3 CONTINUACIÓN

• 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.

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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)

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Caso 4 CONTINUACIÓN

• 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

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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

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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.

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

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  PROTECTION (ICRP), PROTECTION Agents Ionizing
  radiation from external Sources Used in Medicine,
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  New York (1982).
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  (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)

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Protección Radiológica D. B Feld 61
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• Institute of Physics and Engineering in
  Medicine, The Design of Treatment Room Facilities
  (Stedeford Brian, Morgan H., Mayless W.,
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Curso de Actualización para Tecnólogos en
Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24
Protección Radiológica D. B Feld 62
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