Capítulo 2: Protección radiologica

Dra. Nahima Delon Huerta
Centro de Especialidades Médicas
Xalapa. Ver

(Continúa)

2. Los rayos X

Los rayos X son una forma de radiación electromagnética como las ondas de radio, las microondas y la luz visible. La diferencia entre estas reside en la frecuencia o longitud de onda de cada una, la más importante para los rayos X es que pueden penetrar o pasar a través del cuerpo humano, y con los instrumentos adecuados se pueden producir imágenes proyectando la sombra de ciertas estructuras como huesos, algunos órganos y signos de enfermedad o lesión en el caso de los seres vivos.

Para el caso médico, existen varios tipos de procedimientos para generar una imagen de la región del cuerpo a estudiar. La radiografía convencional es un procedimiento para hacer fotografías con rayos X. La fluoroscopia permite ver movimientos en el interior del cuerpo en tiempo real y observar ciertas exploraciones diagnósticas o intervenciones que se están realizando en el interior del cuerpo. La tomografía computada(CT) utiliza rayos X que se hacen incidir alrededor del cuerpo, para después generar una imagen virtual.

Otra característica de los rayos X que los diferencia de las otras ondas electromagnéticas es que transportan una cantidad mayor de energía y depositan una parte de la misma en el interior del cuerpo al atravesarlo.

La energía de los rayos X que queda absorbida en el tejido tiene la capacidad de producir algunos efectos biológicos en el mismo. A la cantidad de energía de rayos X absorbida en los tejidos se la conoce como dosis de radiación. En radioterapia (o tratamiento oncológico con radiación) se utilizan dosis de radiación muy elevadas con el fin de detener la multiplicación de las células cancerosas.

Las dosis de radiación que se reciben en diagnóstico por imagen son muy bajas y no producen, en general, efectos adversos. Sin embargo conviene reducirlas al mínimo imprescindible para lograr la calidad de imagen que se necesite para realizar el diagnóstico o procedimiento de intervención.

Aunque en la mayoría de los procedimientos radiológicos no aparecerán signos adversos debidos a la irradiación, existen tipos diferentes de efectos que pueden presentarse aun cuando su probabilidad de aparecer sea muy pequeña. La cantidad de radiación que se recibe en un examen simple de rayos X, tal como una radiografía de tórax, cráneo, abdomen, zona pélvica, brazos, hombros o rodillas, es bastante baja, equivalente a la de dos meses de exposición a fuentes naturales de radiación. A tales niveles de exposición, aunque no se puedan descartar efectos carcinogénicos o genéticos, éstos quedan reducidos a una mera posibilidad teórica, ya que, hasta la fecha, no existe evidencia práctica basada en estudios humanos de que estos efectos se hayan producido. Los estudios de intervención pueden llegar a impartir cientos de veces lo recibido en un año de exposición a fuentes naturales. Estas consideraciones de baja dosis cambian considerablemente cuando se trata de estudios realizados durante el embarazo. En general el riesgo por estudio es bajo, pero defectos severos pueden presentarse por exposición de radiación al feto cuando esta es mayor a los 100 mGy, aproximadamente 250 placas simples de tórax o 40 veces lo recibido en un año de exposición a fuentes naturales.

3. Efectos biológicos

La exposición a la radiación puede tener efectos perjudiciales sobre la salud y es por esto que los efectos biológicos de la radiación se han agrupado en dos tipos: efectos deterministas (reacciones tisulares) y efectos estocásticos (cáncer y efectos hereditarios).

Cuando se tienen grandes dosis de radiación sobre el organismo, se pueden presentar cuadros clínicos como nauseas o enrojecimiento de la piel poco tiempo después de haber sido expuestos. Las dosis crónicas de radiación también pueden presentar cuadros clínicos en un periodo mayor de tiempo. Estos efectos de la radiación se denominan deterministas porque su aparición es segura cuando se sobrepasa un umbral. En la práctica médica estos efectos pueden presentarse en los procedimientos de intervención, donde la cantidad de radiación utilizada en los estudios es muy elevada.

La muerte celular producida por la exposición a la radiación está en función de la dosis recibida, y si ésta es muy grande, puede dañar el funcionamiento del tejido o destruirlo. El síndrome de irradiación aguda se presenta cuando se ha expuesto totalmente el cuerpo o una gran parte de él a una dosis de radiación suficiente para presentar efectos deterministas. Consiste en nausea, vomito, anorexia, pérdida de peso, fiebre y hemorragia intestinal. Según su periodo de latencia, los efectos se han clasificado en agudos (a corto plazo) y diferidos (a largo plazo).

Es probable que dosis bajas de radiación tengan un efecto sobre el tejido expuesto, como algún tipo de enfermedad, que solamente sería detectable en la población si se realizara un estudio estadístico y no a un solo individuo expuesto. Se sabe que uno de los efectos de la radiación sobre la célula es el daño al ADN, y dependiendo del tipo daño, las células irradiadas pueden mutar en lugar de destruirse o repararse afectando a proto-oncogenes e induciendo su activación, teniendo  como consecuencia la alteración de un gen supresor y después de un período prolongado, la iniciación de un cáncer. La irradiación no produce mutaciones espontáneas, sino que aumenta la frecuencia de mutaciones que se producen de forma espontánea. Los mecanismos de reparación y defensa del cuerpo humano hacen que este desenlace sea muy poco probable para las dosis pequeñas. Sin embargo, esta probabilidad aumenta con la dosis de radiación recibida y la intensidad del efecto no depende de la cantidad de dosis recibida.
Estos efectos que solo pueden ser detectables estadísticamente se denominan estocásticos, ya que se presentan de forma aleatoria y se manifiestan después de un periodo de latencia.

La protección radiológica trata de limitar en lo posible los efectos estocásticos, manteniendo las dosis lo más bajas posible.

4. Magnitudes dosimétricas

Para entender mejor la importancia de la intensidad de la radiación recibida, es necesario definir magnitudes físicas que se utilizan en la protección radiológica. La “dosis absorbida” es la energía depositada por la radiación ionizante por unidad de masa de un determinado material. Cuando se quiere aplicar esta definición a los efectos estocásticos se toma el órgano o tejido de interés como masa irradiada, y para los efectos deterministas se toma la parte más irradiada del tejido de interés. La unidad especial de la dosis absorbida es el “gray” (Gy).

En la aplicación de la radiación para usos médicos, existen diferentes tipos de radiación (rayos-X, electrones, protones, positrones, neutrones), y algunas son más efectivas que otras para causar daños; también los tejidos pueden tener diferente sensibilidad a la radiación. Para tener en cuenta esto, se introdujo la magnitud “equivalente de dosis”, la cual se define como la dosis absorbida multiplicada por un factor que depende del tipo de radiación. Para el caso de los rayos X, este factor tiene el valor de 1, razón por la cual la “dosis absorbida” y el “equivalente de dosis”  son numéricamente iguales. La unidad especial para el equivalente de dosis es el sievert (Sv).

Una comparación de algunos efectos de la radiación ionizante en el ser humano se muestra en la siguiente tabla, con valores de dosis en milisieverts.

Dosis (mSv)	Efecto observado en el individuo irradiado
10,000	Muerte en días o semanas (100% de los casos)
4,000	Muerte en días o semanas (50% de los casos)
1,000	Ulceraciones en la piel
500	Alteraciones en células sanguineas
250	Enrojecimiento de la piel
3.0	Exploración radiográfica de aparato digestivo o tomografía de cabeza
2.5	Dosis media anual por persona en el mundo, por radiación natural
0.4	Dosis originada por una radiografía de tórax
0.02	Dosis originada por Viaje de 3 horas en avión
0.005	Dosis media anual debida a la industria nuclear

Tabla 1. Límites de dosis

5. Objetivos de la protección radiológica

El objetivo de la protección radiológica es evitar los efectos deterministas manteniendo la dosis por debajo del umbral, y limitar en lo posible la probabilidad de los efectos estocásticos a un nivel que se considere aceptable, sin limitar indebidamente las prácticas benéficas de la radiación. Se han establecido tres principios básicos de manera que se pueda llevar a cabo éste objetivo, estos son: justificación, limitación y optimización.

A) Justificación de las prácticas:
Ninguna práctica que involucre la exposición de los individuos a la radiación ionizante debe ser admitida a menos que su uso, comparada con el detrimento que provoca, produzca suficiente beneficio a los individuos expuestos o a la sociedad.

B) Limitación de la dosis:
La exposición resultante de todas las prácticas relevantes estará sujeta a límites de dosis o al control de los riesgos de tal manera que se asegure que ningún individuo sea expuesto a niveles inaceptables. Se aplica a las prácticas que involucren radiación ionizante, excepto a las prácticas médicas y las exposiciones causadas por fuentes naturales que no puedan ser razonablemente sometidas a control.

C) Optimización de la protección y la seguridad
Para cualquier fuente de radiación ionizante, la magnitud de las dosis individuales, el número de personas expuestas, y la probabilidad de sufrir exposiciones, se deben mantener lo razonablemente más bajas posibles, tomando en cuenta los factores económicos y sociales. Este principio también se le conoce como “ALARA” (As Low As Reasonably Achievable) que significa “tan bajo como razonablemente sea posible”.

Para aplicar adecuadamente este principio se requiere la participación de todo el personal involucrado en el uso de las radiaciones ionizantes, y es necesario seguir los principios básicos de seguridad:

I. Tiempo – Reducir el tiempo de exposición implica una reducción proporcionalmente de la dosis. Si los procedimientos se optimizan de tal forma que se aplique la menor cantidad de radiación posible, la exposición tanto al paciente como al personal, disminuirán proporcionalmente.

II. Distancia – El aumento de la distancia a la fuente de radiación, reduce la dosis debido a la ley del inverso cuadrado. Esto significa que si a una distancia L1 de la fuente de radiación se recibe una cantidad X1 de dosis, a una distancia mayor L2 la dosis X2 en ese punto disminuirá cuadráticamente, de acuerdo a la relación X1L12=X2L22. Si se aplican valores para ejemplificar este concepto, se tiene una distancia a la fuente de radiación (L1) de 50 cm, con una dosis en ese punto de 3.2 mGy (X1), al alejarse al doble de distancia, L2=100 cm, la dosis disminuirá más que el doble, X2=X1(L1/L2)2=3.2*(50/100)2=0.8 mGy.

III. Blindaje – Dependiendo de la energía de la radiación, material y su espesor, la intensidad de la radiación se atenuara en función de estos 3 parámetros, esto ocasiona una reducción de la dosis detrás del material. Un placa de plomo de 0.1 cm (1 mm), produce la misma atenuación que una placa de 20.5 cm de acrílico, o una placa de 24.3 cm de vidrio, para rayos X con energía de 100 keV.

La señalización también puede considerarse un principio de seguridad, ya que es indica las zonas donde no debe permanecer una persona que no labore en el área donde se utilizan radiación ionizante.

6. Límites de dosis

La exposición resultante de todas las prácticas relevantes estará sujeta a límites de dosis o al control de los riesgos de tal manera que se asegure que ningún individuo sea expuesto a niveles inaceptables. Se aplica a todas las prácticas que involucren radiación, excepto a las prácticas médicas y las exposiciones causadas por fuentes naturales que no puedan ser razonablemente sometidas a control.

Los individuos que debido a su trabajo pueden estar expuestos a la radiación, deben estar sujetos a los límites de dosis o al control de los riesgos de tal manera que se asegure que ningún individuo sea expuesto a niveles inaceptables. De forma reiterada, quedan excluidas las prácticas médicas, aunque se recomienda tener un registro de la dosis recibida por el paciente.

De acuerdo a la normativa mexicana (Reglamento General de Seguridad Radiológica), la exposición ocupacional que todo trabajador deberá ajustarse a los siguientes límites:

A- Para el POE (personal ocupacionalmente expuesto), el límite del equivalente de dosis anual para los efectos estocásticos es de 50 mSv. Para los efectos deterministas es de 500 mSv independientemente de si los tejidos son irradiados en forma aislada o conjuntamente con otros órganos. Este límite no se aplica al cristalino, para el cual se establece un límite de 150 mSv.

B- Los límites anuales de equivalente de dosis para individuos del público para efectos estocásticos es de 5 mSv y para los efectos deterministas es de 50 mSv. Estos límites de dosis se aplican al grupo crítico de la población, o al individuo más expuesto.

Estos límites se basan en las recomendaciones internacionales emitidas en 1977. Estas recomendaciones se han actualizado y para el año 2007 los límites han disminuido, para el POE de 50 a 20 mSv para efectos estocásticos y para público general de 5 a 1 mSv.

7. Cultura de seguridad

La protección radiológica debe de convertirse en un hábito, en un aprendizaje continuo, y llegar al punto en que las actitudes que involucren al personal que maneja radiaciones ionizantes, asegure que en todo momento se seguirán los principios fundamentales de la protección radiológica, también llamada cultura de seguridad. Todos los niveles involucrados en el uso de la radiación, autoridades, administrativos y operativos, deben promover este concepto de cultura de seguridad, y aplicarlo tanto al personal como al paciente.

Este concepto se puede plasmar en lo que se conoce como Manual de Seguridad Radiológica, donde las responsabilidades de cada individuo son planteadas de forma clara, indica el funcionamiento de los equipos o cualquier aspecto de los procedimientos operacionales que pudieran originar o hayan originado niveles inadecuados de exposición a los pacientes, tanto subexpuestos o sobreexpuestos.

Desarrollar una cultura de seguridad en la práctica médica con radiación ionizante implica crear conciencia y actitudes entre quienes llevan a cabo las actividades correspondientes a cada uno de los procesos señalados, para que otorguen la seguridad en todo momento.

8. Referencias

International Commission on Radiological Protection, ICRP Publication 105, Radiological Protection in Medicine, Vol. 37 No.6, 2007

International Commission on Radiological Protection, ICRP Publication 60, Recommendations of the International Commission on Radiological Protection, 1991

Organismo Internacional de Energía Atómica, Colección de normas de seguridad del OIEA Protección radiológica ocupacional, Nº RS-G-1.1, Viena 2004

Organismo Internacional de Energía Atómica, iaea-tecdoc-1710/s, Programa Nacional de protección radiológica en las exposiciones médicas, Viena 2013

International Atomic Energy Agency, Dosimetry in Diagnostic Radiology: An International Code of Practice, Technical Reports Series No. 457, IAEA, Vienna 2007

Reglamento General de Seguridad Radiológica. SEMIP. Diario Oficial de la Federación. 22 noviembre 1988.

NORMA Oficial Mexicana NOM-229-SSA1-2002, Salud ambiental. Requisitos técnicos para las instalaciones, responsabilidades sanitarias, especificaciones técnicas para los equipos y protección radiológica en establecimientos de diagnóstico médico con rayos X. Diario Oficial de la Federación. 15 septiembre 2006.