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Dosimetría

enero 3, 2010

La dosimetría es la medición de la exposición de los rayos X, gamma u otro tipo de radiación que se usan en el tratamiento o diagnóstico.

  1. Detección de la radiación ionizante

Obligatoriamente en todo equipo de medida de la radiación existe un elemento que recibe el nombre de detector, en el que el resultado de estos procesos se obtendrá una señal, normalmente muy débil, pero que convenientemente amplificada y tratada nos permite conocer el valor de la medida.

En general, en la evaluación de la radiación, son tres los parámetros que nos pueden interesar y que en cada caso da lugar a una familia distinta de equipos de medida:

a)      La actividad de una fuente radiactiva, es decir, el número de desintegraciones por segundo, el equipo de medida recibe el nombre de contador.

b)      La energía depositada por la radiación en un medio, para lo que se utilizan los dosímetros.

c)       La energía de la radiación, para lo que se utilizan unos equipos denominados espectrómetros.

Además de esto, se introduce otra clasificación que tiene en cuenta el material del que está formado el detector, que puede ser un gas, un sólido o un líquido.

Existen aparatos diseñados para detectar la radiación, para medirla o para las dos cosas.

La sensibilidad es la capacidad de detectar niveles de radiación. Es elevada cuando se detectan niveles bajos de radiación.

La precisión es la capacidad de medir con exactitud la cantidad de radiación detectada.

Un dosímetro  debe ser sensible y preciso ya que si solo fuera sensible, simplemente sería un detector.

Este monitor personal no ofrece ningún tipo de protección frente a la radiación, sino que se limita a medir la cantidad de radiación recibida por el usuario y para ello se utiliza.

2. Dosimetría personal y de área

Tenemos dos tipos de dosímetros; el individual que es el que utiliza el personal (PPE) y el de área que nos mide la radiación del ambiente.

El término “monitorización del personal” se refiere a los procedimientos establecidos para estimar la cantidad de radiación que recibe el personal que trabaja con radiaciones.

Si nos pasamos de ¼ del LD debemos ponernos el dosímetro.

Todo el PPE deberá ser monitorizado, con alguna excepción:

· Personal administrativo (celadores…)

· Personal del quirófano, excepto los individuos que intervienen habitualmente en procedimientos intervencionistas como citoscopias o fluoroscopias

El objetivo de un dosímetro individual es medir, evaluar y registrar las dosis recibidas por las personas expuestas a radiaciones ionizantes.

Tiene como finalidad:

· Garantizar que individualmente se cumple con el Sistema de Limitación de Dosis

· Cumplir con el requisito legal

· Evaluar en forma continua la idoneidad de las medidas de protección existentes

· Evaluar la Dosis Colectiva

· Proporcionar una base de datos que posibilite la realización de estudios estadísticos y epidemiológicos

Donde debemos colocar el dosímetro

El dosímetro principal, debe ir detrás del delantal plomado a la altura del bolsillo o del cinturón. Son lugares aceptables si el técnico no tiene que realizar exámenes radioscópicos.

Si el técnico tuviera que realizar un examen radioscópico, y lleva un delantal de plomo, el dispositivo de medida de radiación debe colocarse fuera del delantal, en la zona del cuello. Esto sería un dosímetro secundario o de apoyo, y se llevaría en la patilla de la gafa (para proteger el cristalino), como anillo o pulsera (para proteger la mano en el caso de manipulación de un radioisótopo en medicina nuclear) o a la altura del cuello (para la tiroides)…etc.

En el caso de ser una TER embarazada, también deberíamos utilizar un dosímetro de apoyo colocado en el abdomen tras el delantal. Este controlaría la dosis fetal y se debería usar durante el tiempo que dure el embarazo.

Recomendaciones para el uso del dosímetro personal

  1. Los dosímetros deben llevarse puestos durante toda la jornada laboral y es conveniente colocarlos después de la misma en el tablero correspondiente, dispuesto para ser guardados y protegidos de posibles radiaciones.
  2. El dosímetro debe colocarse en un lugar representativo de la parte más expuesta del cuerpo, generalmente en el tórax.
  3. Un dosímetro personal nunca debe ser deliberadamente expuesto cuando no lo lleva puesto el usuario.
  4. En el caso de que un dosímetro sea irradiado accidentalmente, inmediatamente debe darse cuenta al encargado para que dicho dosímetro sea reemplazado.
  5. Los dosímetros no deben utilizarse durante exposiciones no-ocupacionales, tales como las radiografías tomadas al mismo usuario.
  6. El dosímetro asignado a una persona no debe ser utilizado por ninguna otra persona hasta que se haya notificado al encargado para que registre el cambio y que se realice el cambio del film correspondiente.
  7. Cabe recordar que el dosímetro personal es un instrumento de medición y que como tal debe ser objeto de ciertos cuidados, de no hacerlo pueden alterarse los resultados.
  8. Para la mayor eficacia de la dosimetría es necesario que los usuarios se responsabilicen por el cuidado y buen uso del dosímetro, y que se realice el cambio en las fechas preestablecidas.

Informes de monitorización personal

Los controles de radiación deben ser registrados en informes estándar y se archivarán para ser revisados cuando se considere necesario.

Los periodos de control y, por tanto, la elaboración de informes han de ser como máximo de un trimestre. Se aceptan informes trimestrales, mensuales o semanales, pero nunca de periodos más largos.

Los informes deben contener:

Cuidados generales  de los dosímetros

1. Los  monitores de control se utilizan para medir radiación de fondo de la película.

2. Nunca deben de estar almacenados cerca de una zona radiactiva, deben guardarse en un cuarto distante.

3. Todos los dispositivos deben devolverse juntos al suministrador para que sean procesados a la vez.

4. También se deben  evaluar los dispositivos perdidos o expuestos advertidamente, y se anotara una estimulación de exposición verdadera.

Vigilancia y control medico

· Examen médico previo (que es obligatorio)

· Reconocimientos médicos periódicos (efectuado, al menos, una vez al año)

· Historial dosimétrico de toda su vida profesional.

Todo profesional expuesto debe disponer de un historial dosimétrico donde estén registradas las dosis recibidas durante toda su vida laboral.

Mensualmente recibirá un informe dosimétrico confidencial en el que deberá constar la dosis acumulada durante los once meses anteriores y la dosis correspondiente al mes de la lectura.

3. Tipos de dosímetros

1 Emulsión fotográfica para detectar radiación (dosímetro de película)

2. Los detectores de radiación llenos de gas se utilizan con mucha frecuencia como dispositivos para medir la intensidad de radiación y detectar la contaminación radiactiva:

a)      Cámaras de ionización

b)      Contenedores proporcionales

c)       Detectores Geiger-Müller

3.  Los detectores basados en la utilización de sustancias luminiscentes:

a)      La detección de centelleo que es la base de la cámara gamma, un dispositivo de obtención de imágenes que se utiliza en medicina nuclear y en algunos equipos de TC.

b)      La dosimetría por termoluminiscencia (DTL) se utiliza para controlar los niveles de radiación, tanto de los pacientes como del personal sanitario.

  1. Dispositivos de película
  • Trozo de película similar a la empleada en radiografía dental, colocado entre dos filtros metálicos (Al  o Cu ) dentro de una carcasa de plástico.
  • La película utilizada es especialmente sensible a las radiaciones ionizantes.
  • La densidad de la película expuesta y revelada es proporcional a la cantidad de radiación recibida.
  • La calibración, el revelado y el análisis de la película se han de realizar con gran cuidado.
  • No detectan dosis de radiación inferiores a 10 mR : si se reciben dosis superiores a ésta, pueden informarse con exactitud.
  • Los filtros de la parte frontal del dispositivo son distintos a los de la parte posterior, por esta razón, deben colocarse correctamente, con la parte frontal hacia delante.
  • Son baratos, fáciles de manejar, fáciles de revelar, razonablemente precisos y llevan usándose varias décadas.
  • Nunca deben dejarse dentro de un coche o en otro lugar donde se puedan producir temperaturas elevadas.
  • No deben llevarse durante más de un mes seguido, ya que les afectaría el velo producido por la humedad y la temperatura.
  • Su sensibilidad es menor que la de otros métodos para controlar la radiación.

2. Detectores de gas

 

Hay una diferencia de potencial entre las paredes y el electrodo central (tensión). Cuanto mayor sea la tensión, mayor sensibilidad.

La precisión depende del sistema electrónico de medición.

Tenemos 3 tipos de detectores, cada cual más sensible:

  • Cámaras de ionización (I)
  • Contadores proporcionales (P)
  • Detectores Geiger-Müller (G-M)

LA AMPLITUD DE LA SEÑAL ELÉCTRICA DE UN DETECTOR LLENO DE GAS AUMENTA POR ETAPAS A MEDIDA QUE LO HACE LA TENSIÓN EN LA CÁMARA

  

a)      Cámaras de ionización (Tensión 1oo-300)

     –  La más conocida es la Cámara portátil «cutie pie» (dosimetría de área):

  • Se utiliza principalmente para la inspección de zonas: para medir la intensidad de radiación en las proximidades de fluoroscopia, generador de RI…
  • Calibrador de dosis en MN
  • Puede medir un gran rango de radiaciones, desde 1 mR/h hasta varios miles de R/h. 

      –  Cámaras de ionización de bolsillo (dosimetría individual):

 

  • Miden 2 cm de diámetro y 10 de largo. Se llevan  como si se tratara de un bolígrafo.
  • Están disponibles en varios rangos diferentes, pero el modelo más utilizado tiene un límite de 0 a 200 mR
  • Puede utilizares durante bastante tiempo (lectura trimestral)
  • Antes de utilizarlas deben ser ajustadas a una determinada tensión, de manera que la escala de lectura indique 0.
  • No son muy habituales en radiología diagnóstica: su uso requiere un control diario de la radiación recibida y hay que utilizar el aparato de carga y control todos los días.
  • Se emplean con más frecuencia para controlar la exposición del personal que no pertenece al departamento de radiología a lo largo de un día, por ejemplo, las enfermeras.
  • Son razonablemente precisas y sensibles, pero tienen un rango limitado: si un individuo ha sido expuesto a un nivel de radiación superior al que puede medir el dispositivo es imposible saber la magnitud de dicha radiación.
  • Son bastante costosas y se dañan con facilidad.

b)      Contadores proporcionales

–        Aumentando la tensión del detector de radiación lleno de gas por encima del nivel de cámara de ionización los electrones del gas formados por ionización primaria se aceleran aún más en dirección al electrodo central y aumenta la probabilidad de ionización secundaria

–        Instrumentos muy sensibles.

–        Se emplean sobre todo como equipos estacionarios de laboratorio para medir pequeñas cantidades de radiactividad (MN).

–        Existen algunos aparatos portátiles que trabajan en la región proporcional, pero sólo suelen utilizarse para detectar radiaciones alfa y beta (es capaz de diferenciarlas). Una característica que los hace particularmente útiles es su capacidad para distinguir radiaciones alfa y beta.

–        No se utilizan mucho en radiología clínica.

c)      Contadores Geiger-Müller (G-M)

–        En la cuarta etapa, la tensión de la cámara de ionización es lo suficientemente elevada como para que cada vez que se libera un electrón por ionización primaria se produzca una cascada de electrones secundarios, de forma muy similar a una breve, pero violenta, reacción en cadena.

–        Se utilizan mucho para controlar la contaminación en los laboratorios de medicina nuclear.

–        Para que el gas de la cámara de ionización vuelva rápidamente a su estado inicial y puedan así detectarse ionizaciones subsiguientes, se añade un agente extintor al gas de las cámaras de ionización de los contadores Geiger.

–        El tiempo mínimo entre ionizaciones que puede detectar el aparato recibe el nombre de tiempo de resolución.

–        Los equipos portátiles se emplean para detectar la presencia de contaminación radiactiva en las superficies de trabajo y aparatos del laboratorio.

–        No son especialmente útiles como dosímetros, ya que son difíciles de calibrar para condiciones de radiactividad cambiantes.

–        Son aparatos muy sensibles, capaces de detectar incluso ionizaciones individuales. Si se les conecta un amplificador y un altavoz se puede oír el chasquido que produce cada ionización.

–        No tienen un rango muy grande. La mayor parte de los equipos están limitados a menos de 100 mR/h.

3. Detector de luminiscencia

a)      Detector de centelleo

  • Los cristales  de centelleo utilizados son:

–        En  gammacámaras:  NaI:Tl.

–        En T.I.I.: CsI:Tl

–        En matrices de detectores de T.AC: CaWO4

  • Se dicen de centelleo por el retorno instantáneo del electrón de la trampa a su posición normal.
  • La luz se emite isotrópicamente:

–        Cuando se utilizan como detectores de radiación, los cristales de centelleo están encerrados en aluminio pulimentado para que el destello se refleje internamente en una cara del cristal no cubierta de aluminio o ventana.

–        Además, sella el cristal y lo protege de la humedad.

  • El tamaño del pulso electrónico es proporcional a la energía del fotón incidente que ha absorbido el cristal.
  •  Son sensibles a los rayos X y gamma. Permiten:

–        Identificar emisores gamma desconocidos.

–        Conseguir imágenes más sensibles de radioisótopos

–        Medir intensidades de radiación tan bajas como las interacciones fotónicas individuales: muy útiles como detectores portátiles de radiación, de forma similar a los contadores Geiger. Un detector de centelleo portátil es mucho más sensible que un contador Geiger y tiene una eficacia de detección mucho más elevada.

–        Detectar radiación tanto en modo integral como en modo tasa.

  • No suele emplearse como dosímetro debido a las dificultades de calibración.

b)      DTL

  • Ciertos elementos emiten luz visible al ser estimulados térmicamente: fenómeno de Termoluminiscencia.
  • Los materiales que se emplean como DTL son muy escasos y suele tratarse de cristales inorgánicos:

–         El más utilizado es el fluoruro de litio ( LiF ):

  • Tiene un número atómico efectivo de 8,2  es prácticamente un dosímetro equivalente al tejido.
  • Es relativamente sensible: puede medir dosis de sólo 10 mRAD con precisión modesta y dosis superiores a 10 RAD con precisión superior al 5%.

–        El fluoruro de calcio activado por manganeso ( CaF2:Mn ) tiene un número atómico efectivo más elevado ( 16,3 ), lo que le hace notablemente más sensible a las radiaciones ionizantes.

–        El CaF2:Mn puede medir con precisión moderada dosis de radiación inferiores a 1 mRAD.

 

  • ANALIZADOR DTL: aparato electrónico diseñado para medir la altura de la curva de brillo o el área bajo la curva, y algunos relacionan automáticamente ese dato con la dosis recibida por medio de un factor de conversión.

–        Al ser expuesto a la radiación, el DTL absorbe energía y la almacena en forma de electrones excitados en el interior de la red cristalina.

–        Al  calentar el dispositivo, los electrones vuelven a su estado desexcitado, emitiendo la energía en forma de luz visible. La cantidad de luz emitida se mide con un tubo FM y es proporcional a la cantidad de radiación absorbida.

–        Una vez irradiado, el elemento fosforescente de DTL se coloca sobre una placa especial, para ser analizado, por el  analizador de DTL. La temperatura de la placa se puede controlar con total precisión.

–        Directamente enfocado hacia la placa se coloca un tubo FM.

–        La placa y el tubo FM se encuentran en el interior de una cámara aprueba de luz. La señal de salida del tubo FM es amplificada y se muestra en un medidor o en una gráfica de papel.

–        A medida que sube la temperatura de la placa, la emisión de luz aumenta de forma irregular, hecho que se registra en una Curva de Brillo resultante del uso de los  “analizadores de DTL”:

  • Existen varios picos en la curva que se deben a la transición electrónica en el interior del cristal TL.
  • El pico más elevado y el área bajo la curva son directamente proporcionales a la energía de la radiación ionizante que absorbe el material termoluminiscente

    

Una ventaja es el tamaño de los dosímetros y las diferentes formas:

–        Los dos tamaños más frecuentes son las varillas rectangulares de  1×1×6 mm.

–        Los cuadrados planos de 3×3×1 mm.

–        En forma de polvo, lo cual permite irradiarlos en cualquier configuración.

–        Disponibles con el material fosforescente, formando matriz con teflón o recubriendo un alambre y sellado con vidrio.

•          Son reutilizables: una vez irradiados, a energía absorbida por el DTL permanece almacenada hasta que se libera en forma de luz por calentamiento durante el análisis. Este calentamiento devuelve el cristal a su estado original y lo deja listo para la siguiente exposición.

•          Responde proporcionalmente a la dosis: si ésta se duplica, la respuesta del DTL también lo hará.

•          Es muy robusto y su reducido tamaño lo hace muy útil para el control de dosis en áreas pequeñas, como las cavidades corporales.

•          No responde a ionizaciones individuales, por lo que no puede utilizarse como instrumento de medida en modo tasa. Sólo sirve para medidas de tipo integral y no proporciona resultados inmediatos.

•          Sistema extremadamente sensible y preciso de dosimetría de radiación para controlar la exposición del personal y medir las dosis que reciben los pacientes durante los procesos terapéuticos y diagnósticos:

–        Son un tipo relativamente nuevo de dispositivos personales para controlar la radiación.

–        Tiene ciertas ventajas frente a otros dispositivos personales para controlar la radiación:

•          Es más sensible y preciso que los dispositivos de película.

•          Bien calibrados, los DTL pueden medir dosis de hasta 3 mR  y no pierden información por haber sido sometidos a temperatura o humedad excesivas.

•          En consecuencia, pueden ser utilizados ininterrumpidamente durante períodos de hasta tres meses.

•          Ventaja adicional su sencillez. Algunos departamentos de radiología procesan sus propios dispositivos, aunque no se recomienda hacerlo.

•          El principal inconveniente de los DTL es su costo. Un DTL cuesta aproximadamente el doble que un dispositivo de película. No obstante, si la frecuencia de control es trimestral, el costo resulta aproximadamente igual.

•          El control de la radiación mediante DTL aumenta cada día y va reemplazando lentamente a los dispositivos de película.

Este sistema ha alcanzado también una gran difusión en estudios de radiación experimental, sobre todo, cuando se necesitan detectores de pequeño tamaño o para el control ambiental de espacios con bajo nivel de radiación.


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