Radiaciones, criterios de radioproteccin ,lmites y blindajes Radiofsica SanitariaAAByMN 2014

Integracin de conceptos

Emisores de Radiacin Ionizante y Usos en MedicinaRayos XDiagnsticoTratamientoAceleradores

Rayos X mayor % de incidencia No generan Residuos radiactivosSolo se contemplan Residuos Biopatognicos y Peligrosos

Consideraciones GeneralesUbiquemos a los rayos x entre todas las radiaciones

RADIACIONESIONIZANTES

NO IONIZANTESRompen equilibrio electrnico ( liberan electrones)No arrancan electronesOtro tipo de efectos

RADIACIONESPARTICULAS

ONDAS ELECTROMAGNETICAS

Radioactividad y RadioistoposAlfa , Beta y Gamma

Decaimiento radiactivo

Es imposible no irradiarse (Radiacin natural)RayosCsmicosAlimentos

Ondas y FotonesNo ionizantes : RF , Mo , IR , Visible, UV, Laser, IPLIonizantes : Rayos X y Rayos Gamma

Espectro electromagntico

Campos, Ondas mecnicas ,electromagnticas fotones, cuantos ,etc.usosDPI RTFM AMRadiacinpticaNo ionizantesLong onda

RMI otros riesgos, otras protecciones Atenuacion +90dbJaula FaradayIsocampo 5Gauss dentro de la sala

Interaccin de fotones x y con la materiaRadiacin IonizanteRayos X y Material Radioactivo

Efecto Fotoelcrico( entrega toda la energa al ionizar)

Efecto compton( entrega parcial de energa y dispersion)

Pares electrn- positrnEnergas mayores a 1,02 Mev.Solo en terapia radiante y otros usos no mdicos

Efectos asociadosDispersiones y re emisiones desde el paciente /OBJETOdependencia con el ngulo , la superficie y la energacontribucin interna otros rganos

Imagen LatenteRayos X atenuados en amplitud

Dispersin (paciente /objeto es una nueva fuente de fotones)For every 1000 photons reaching the patient, about 100-200 are scattered, about 20 reach the image detector, and the rest are absorbed (= radiation dose)

Scatter however also obeys the the Inverse Square Law, so distance from the patient improves safety

In radiology, scatter mainly directed towards the sourceX-Ray tube

pensemosCuanto tiempo permanece la radiacin en la sala despues de una exposicin diagnstica con rayos x?

Algo instantneoVelocidad de la luz casi 300000 km/segPor lo tanto:No hay tiempo de esconderse , ni tiempo que esperar para salir del blindajeNo hay que ventilar los rayos XNo queda cargado o ionizado el consultorio

Variacin con la distanciaRadiacin dispersada por un paciente /OBJETO100 kV11x11 cm1 mAmGy/h at 1mmGy/h at 0.5mVariacin cuadrtica

Otro interroganteUn delantal de goma plomada de 0,5 mmpb, frena la radiacin totalmente detrs de la superficie que cubre?

Concepto de AtenuacinCon la distancia la Intensidad se reduce cuadrticamente.En un medio denso la intensidad se reduce exponencialmente ,dependiendo de la densidad y el nmero atmico del material

Rayos XFrenamiento Radiacin caracterstica

Sobre el equipo de rayos X

Un camino hacia el presente

Tubos metlicos

Calota y ctodo1: long tungsten filament2 : short tungsten filament3 : real size cathode1: mark of focal spothousingcathode

Caractersticas del nodoPista de tungsteno(W) O Molibdeno en Los mamgrafos

Mancha y tamao focalA menor tamao focal se logra mayor resolucinAngleIncident electron beam widthApparent focal spot sizeActual focal spot sizeFilmAngleIncident electron beam widthIncreased apparent focal spot sizeActual focal spot sizeFilm

Focal spot size - Measuring test object1 - Star pattern

2 - Resolution bar pattern

3- Pinhole and slit camera

Circuito basico de un generador de rayos x

100%13%4%Line voltageSingle phase single pulseSingle phase 2-pulseThree phase 6-pulseThree phase 12-pulse0.02 s0.01 skV ripple (%)Concepto de Ripple

Espectro Rayos X al cambiar la corriente de tubo

Espectro Rayos X al cambiar el kV mximo

Filtracin FilterExit window

Espectro de emisin Rayos XEnerga efectiva dependiente de la filtracin totalmayor filtracin de aluminio, menor nmero de fotones blandos y mayor calidad del Haz HVL-

Espectro emisin caracterstica10 15 20 25 3015

10

5Energy (keV)Number of photons (arbitrary normalisation)X Ray spectrum at 30 kV for an X Ray tube with a Mo target and a 0.03 mm Mo filterAnodo Molibdeno y filtro molibdenoUso en Mamgrafos

Rayos XGeometra de la irradiacin y colimacin

De la geometra de la irradiacinColimacinAlineacinCentrado

Colimador convencional multiplano

Radioterapia Acelerador

Elementos bsicos Colimacin (menor ruido y dosis rganos)Controles anuales tolerancia < 1%Filtracin total >1.5 mmAl.( recomendado mayor a 2 mmAl para equipos 70 kVmx)

Formacin de la imgen

Imgen latenteBoneAirSoft tissueXHaz primario

Film, fluorescent screenor image intensifierBeam intensityat detector levelLatentradiologicalimageAntiscatter GridScatteredradiation

Esquema de un TomgrafoX Ray TubeDetector Arrayand Collimator

Tomografa ComputadaMayor avance tecnolgico pero con continuidad de diferentes generacionesDosis altamente significativasSistemas helicoidal y multi corte aportan mas informacin pero a mayor dosis generalmente

Cuantificacin de la irradiacinMagnitudes y unidades

ExposicinMedida de la capacidad de ionizar el aire, para fotonesX= dQ / dmUnidad SI = C/kgUnidad TradicionalRoentgen ( R )

Dosis AbsorbidaMedida de la energa aportada a un cuerpo por la radiacin ionizanteD= dE / dmUnidad SI es el GRAY ( Gy)1 Gy =100 RAD1 Gy = 1 Joule/ Kg

Medicin de exposicin Cmara de ionizacinMedicin de dosis GM especial

Radiaciones Ionizantes Usos y ConsecuenciasEFECTOS BIOLOGICOSProgramas internacionales de investigacin y control

Efectos BiolgicosDETERMINSTICOSESTOCSTICOS

Efectos Biolgicos DeterminsticosALTA DOSISManifestacin tempranaTienen Dosis mnima o Umbral de Dosis

Muerte(sidrome Agudo)RadioderrmitisCataratasEsterilidad

Coronary angioplasty twice in a day followed by bypass graft because of complication. Dose 20 Gy (ICRP 85)(a) 6-8 weeks after multiple coronary angiography and angioplasty procedures.(b) 16-21 weeks (c) 18-21 months after the procedures showing tissue necrosis .(d) Close-up photograph of the lesion shown in (c).(e) Photograph after skin grafting. (Photographs courtesy of T. Shope & ICRP).(d)(e)(a)(c)(b)

Cataratas radioinducidasUmbral de Dosis baja de 2 Gy a 0,5 GyNuevo lmite de dosis para el trabajador bajar de 150 mSv/ao a 20 mSv/ aoObligatoriedad de uso de anteojos plomados o similares y doble dosmetro

Efectos a nivel celularAlteracin de cromosomasMecanismos de correccin

Viabilidad Muerte del tejidoCreacin de un tejido anmalo

DNA MutationCell survives but mutatedCancer ?Cell deathMutation repairedUnviable CellViable Cell

DIRECT ACTIONINDIRECT ACTION

Radiosensibilidad de clulasRS = Probability of a cell, tissue or organ of suffering an effect per unit of dose. Bergonie and Tribondeau (1906): RS LAWS: RS will be greater if the cell:Is highly mitotic.Is undifferentiated.Has a high cariocinetic future.

Alta ,mediana y baja radiosensibilidadMuscleBonesNervous systemSkinMesoderm organs (liver, heart, lungs)Bone MarrowSpleenThymusLymphatic nodesGonadsEye lensLymphocytes (exception to the RS laws)Low RSMedium RSHigh RS

Efectos sistmicosEffects may be morphological and/or functionalFactors:Which OrganHow much DoseEffects Immediate (usually reversible): < 6 months e.g.: inflammation, bleeding.Delayed (usually irreversible): > 6 months e.g.: atrophy, sclerosis, fibrosis.Categorization of dose< 1 Gy: LOW DOSE1-10 Gy: MODERATE DOSE> 10 Gy: HIGH DOSERegeneration means replacement by the original tissue while Repair means replacement by connective tissue.

Irradiacin aguda a cuerpo enteroAcute irradiation syndromeChronic irradiation syndromeSurvival timeDoseLethal dose 50 / 30BONE MARROWGASTROINTESTINALCNS(central nervous system)1-10 Gy10 - 50 Gy> 50 GyWhole body clinic of a partial-body irradiationMechanism: Neurovegetative disorderSimilar to a sick feelingQuite frequent in fractionated radiotherapy

Efectos Biolgicos EstocsticosBAJAS DOSISSIN UMBRALPROBABILSTICOS

CANCER Efectos Genticos

Dosis EfectivaContempla la respuesta de una irradiacin parcial ( tejido) vs. irradiacin a cuerpo entero para efectos estocsticosE= Wt * HEj Wt gonadas = 0,2Unidad (Sv)

Factores, wT

tejido

WT

tejido

WT

mdula

0.12

pulmn

0.12

0.05

esfago

0.05

Sup. osea

0.01

piel

0.01

mama

0.05

estmago

0.12

Colon

0.12

tiroides

0.05

Gonadas

0.20

resto

0.05

hgado

0.05

Irradiacin en elEmbarazoICRP 84Perodos mas riesgosos

RADIACIONES & EMBARAZOEfectos y Riesgos por edad gestacionalSituaciones de Irradiacin MdicaIrradiacin laboral en la mujer

Etapa PreimplantacionalPrimeros diasTODO o NADAEfecto con Umbral de Dosis ( + 100 mGy)

rgano gnesis Principal3 a 8 sem e.g.Intensa Proliferacin y diferenciacin celularFormacin esbozos de rganos en embrinTeratogenia sin umbral establecido pero poco frecuente Dosis

Perodo Fetal Temprano(8 a 15 sem ) y (16 a 25 sem) e.g.Desarrollo SNCMayor Riesgo 8 a 15 sem e.g.Retardo Mental (Umbral 200 mGy)CORRIMIENTO C.I.

Perodo Fetal Tardoltimo trimestreIncremento del riesgo de induccin de cncerSin umbral de DosisP= 1.5 /1000 para 10 mGy

Irradiacin MdicaJustificacin de la prcticaGrado de riesgo relativo a la dosis

Nivel de riesgo (Dosis)Crtico ( + 500 mGy)Muy Alto (+200mGy)Alto (+ 50 mGy)Medio (+ 5 mGy )Bajo ( + 1 mGy )Muy bajo ( - 0,1 mGy)Valores de Dosis en tero.

Nivel de RiesgoMuy Alto: Radioterapia ,Med Nuclear TeraputicaAlto: Radioscopia abd inferior,TC abd ,clon, prcticas intervencionistasMedio: Radioscopia Abdominal superior-placas simples abd-plvicasBajo:placas simples no plvicasMuy bajo:placa dental, sostener paciente.

Irradiacin LaboralCriterio internacional y nacional BSS 115-Disp 30/91 Ley 17557Evitar toda exposicin entre semanas 8 a 15Dosis en embrin feto menor a 1 mGy o bien 2 mSv en abdomen

Criterios de RadioproteccinEvitar la ocurrencia de efectos deterministicos y disminuir la probabilidad de efectos estocasticos a valores tan bajos como sea posible.Principio ALARA

Herramientas de la radioproteccinJustificacin clnica de la prcticaLimitacin de la dosis individualOptimizacin

Objetivo de la Proteccin RadiolgcaJustificacinNinguna PRACTICA con RADIACIONES IONIZANTES debe ser autorizada si no existen evidencias de que la misma producir, para los individuos o la sociedad, beneficios que compensen el posible detrimento que pueda generar

ICRP N 60

Objetivo de la Proteccin RadiolgicaPersonas a proteger: Trabajadores Exposicin Ocupacional PblicoExposicin Pblica PacientesExposicin Medica

A quienes proteger?Primero se pens en el trabajadorLuego se agrego el pblicoFinalmente se pens en el pacienteICRP 34 ( en los 80) BSS 115 ( terminando los 90)

EL TRABAJADORLos LmitesLos procedimientos segurosLa dosimetra PersonalLa formacin en Radio-proteccin

Proteccin 1915 Sociedad Britnica Roentgen produce una declaracin sobre la importancia de las medidas seguridad en Radiologa.1928 2 Congreso Internacional de Radiologa se constituye la Comisin Internacional de Proteccin contra Rayos X y Radio bases de la Comisin Internacional de Proteccin Radiolgica (ICRP).

Evolucin de los Lmites 1934 Dosis tolerable 0.2 Rad. por da (730 mSv ao)

1950 Dosis permisible 0.05 Rad. por da (150 mSv ao)

1958 Dosis permisible 0.1 rem por semana (50 mSv ao)

1977 Lmite de dosis 5 rem o 50 mSv por ao

1990 Lmite de dosis 20 mSv por ao

Evolucin de los Lmites Evolucin de los lmites,discriminado por ao y tasas de exposicin en mSv /ao 150505020

Lmites de dsis ( Ley 17557)TRABAJADOR 20 mSv/aoPUBLICO 1 mSv/ao Uso de dosmetros personales aprobadosDiseo de blindajes para cada instalacin

Objetivo de la Proteccin Radiolgica3. Limitacin de dosisAdopta el criterio de impedir la ocurrencia de efectos deterministicos y limitar la probabilidad de los efectos estocsticos.

Herramientas de la radioproteccinPrimero y fundamental: Justificacin clnica de la prcticaLimitacin de la dosis individualOptimizacin

En el Campo de la Medicina y la Odontologa ( usos mdicos)

El paciente es fuente de dispersinCoeficientes de dispersin para Rayos xLa dispersin varia con:nguloSuperficieEnergaDistancia

El valor tpico para diagnstico es 1/1000 a 1 metro y 90 gradosTubo Rx

Condicin de ExposicinPosibilidad de interponer blindajes estructuralesProximidad a la fuente de dispersin ( paciente)

Primeros problemas, primeras soluciones

Procedimientos seguros

Cables disparadores mnimo 3 metrosColimadores adecuadosUso delantal plomado para el pacienteAsistentes afueraAcompaantes al lado del paciente en la exposicin solo si se Justifica y con proteccin

Blindajes 1Planos Aprobados por Radiofsica SanitariaMantenimiento y conservacin de blindajesCerrar puertas plomadasUsar biombos plomados en la posicin indicadaNo doblar delantales plomados

Blindajes Propios del Equipo Rx Blindaje CalotaBlindaje Colimador

Blindajes Estructurales del consultorioBlindajes Equivalentes preexistentes (materiales de construccin de las paredes)Blindajes mviles (mamparas, etc.)Blindajes sobre estructuras ,paredes y aberturas por Radiacin Directa ,Dispersa y Fuga. Posicin y altura de vidrios, ventanas y ventiluz, etc.

Requerimientos previos al clculoDatos del Equipo tipo Generador,KVmx.mAmx.Filtracin total,Carga de trabajoGeometria de Irradiacin distancias,ngulos,posicin relativa de los trabajadores, contemplar Relacin haz directo-dispersado,superficie de irradiacinFactores de Ocupacin y Uso de Ambientes contiguosPOE , Pblico,Lmites Mximos y Restricciones para el clculo

Tomografa computadaQue tecnologa?dnde estoy ubicado respecto del Gantry?Que pasa con los vidrios del comando?

Blindajes 2Otros materialesLadrillo macizo 15 cm equiv. 1 mmpbLadrillo hueco 10 cm equiv. a 0,5 mmpb.Vidrio comn 40 mm equivale a 0,5 mmpb.Durlock,madera,otros livianos no blindan

Elementos de proteccin personalGoma plomada espesor equivalente a 0.5 mmpbEl plomo no venceEl maltrato si afecta a la capacidad de blindaje

Servicio de Diagnostico por imgenes mamografa

INTERVENCIONISMOArcos en c

1- 5 mSv/h0.5 2.5 mSv/h2- 10 mSv/h

Pensemos en el paciente

NIVEL DE RIESGO

Lecture 3: Radiation effects*Cardiologa Intervencionista

RadiologaIntervencionistaTomografa ComputadaRadiologa Convencional

JustificacinBalance Riesgo Beneficio positivoUso de procedimientos alternativos

Prcticas Injustificadas Pelvimetra Niografia NeonatolgicaAbreugrafa del trax

Justificacin de las prcticasPlacas administrativas No justificadasChequeos masivos con Rx no justificados salvo excepciones puntualesPlacas Rx en embarazo solo con balance riesgo beneficio positivo

Justificacin de las prcticas IINo utizar tiempos excesivos de exposicin( sensibilidad de pelicula-procesado-Radiogr.digitalNo repetir exposiciones

Utilizar protectores para paciente cuando sea posible(delantales Plomados)NO Utilizar equipos Rx que se sostienen con la mano

Restricciones de dosis( BSS 115 )PlacasTrax PA 0.4 mGyPelvis y CLS 10 mGyDental 7 mGy Crneo 5 mGyMamografa c c. 3 mGy DGMEstudiosTC crneo 50 mGyTC abdomen 25 mGyRadioscopiaNormal 25 mGy / min.

Proteccin del paciente en las normasJustificacin, balance Riesgo Beneficio( Disp 30/91 contempla ICRP 60 y 34)Irradiacin Embarazo Disp.30 /91 previo a BSS 115 e ICRP (Embarazo e Irradiacin mdica)Dosis en mamografa Res 560/91, contempla NCRP y previo a valores orientativos BSS 115

Normas de Organizacin y Funcionamiento de servicios de diagnstico por imgenes Res 610/04(En revisin para su aplicacin en Habilitacin categorizante ) contempla niveles orientativos BSS 115 y la inclusin de funciones de Fsica mdica

Evolucin de la Normativa y las AccionesAprende y realimentaNuevo lmite Cristalino 20 mSv/aoTrabajadorPaciente + ALARA +Valores de referenciaLa dosis adecuadaEvolucin de Lmites+ +Valor del diagnsticoPblico y medio ambienteRiesgoTemorImpacto mnimoRadioproteccin evolutiva y dinmicaUsos mdicos

Blindajes Personales y para el pacienteDelantales plomadosProtectores tiroideos

Protectores gonadales

Sistemas de dosimetraInstrumentos de inspeccinDosmetros personales

Instrumentos de inspeccinCmara de ionizacin y Contador GeigerDetecta mediante la ionizacin de un gas y la medicin de la corriente proporcional a ella.

Cmara de ionizacin

Detrs de blindaje

Dosmetros personalesPelcula o film monitorTLD dosmetro termo luminiscenteDosmetros electrnicos

Filtro plasticoVentana abiertaVentana abiertaFiltros metlicosPorta dosmetro

Diferentes dosmetrosfilmtermoluminiscente (TLD)Electrnicos

TLD lector

!?Dosimetros dentro de la sala

Otros sistemas electrnicos

SERVICIO DE DOSIMETRA PERSONALEXISTE UN LISTADO DE EMPRESAS AUTORIZADAS POR EL MINISTERIO DE SALUD DE LA NACIN.ELEGIR EL MEJOR SISTEMA DE DOSIMETRIA PERSONAL, SEGN CADA CASO. (CONSULTAR)

Diagnstico y Tratamiento mdicoTipos de emisores de RadiacinVinculacin Fuente-Paciente- ResiduoAccin conjunta y complementaria entre Organismos ARN y MSAL

Fuentes selladasTele cobaltoterapiaBraquiterapia ( Alta y baja Tasa de dosis )Residuos radioactivos slidos Residuos biopatognicos FISCALIZACION RADIOPROTECCIONARN

Medicina nuclear(Fuentes Abiertas)Diagnstico Cmaras GammaSPECTPETPET CTTratamientoIodo 131Residuos Radiactivos Lquidos y slidosSanitarios independientes, etcResiduos biopatognicosFiscalizacin RadioproteccinARN Equipos mixtos ARN - MSAL

PRINCIPALES ASPECTOS LEGALES

LEY NACIONAL 17557

Ley Nacional 17557 ( Rayos X todos los usos)ES DINMICAContempla Recomendaciones internacionalesICRPICRP 60ICRP 34

BSS

PRINCIPALES PUNTOS DE LA LEY

TODO EQUIPO DE RX DEBER SER HABILITADO Y TENER UN RESPONSABLE DE USO.AUTORIZACION INDIVIDUAL DE USO.SERVICIO DE DOSIMETRA PERSONAL.LIMITES DE DOSIS.CALCULOS DE BLINDAJE.

HABILITACIONREQUIERE UN RESPONSABLE DE USO DEL EQUIPO QUE POSEA AUTORIZACION INDIVIDUAL DE USO.PLANOS CON CLCULO DE BLINDAJE APROBADO POR LA AUTORIDAD CORRESPONDIENTE.SE TRAMITA EN LAS DEPENDENCIAS CORRESPONDIENTES SEGN CADA PROVINCIA.

REPBLICA ARGENTINA Normas NacionalesValidez en todo el PasNormas ProvincialesAplicacin LocalFiscalizacinNacionalFiscalizacinProvincialFRONTERAS yORGANISMOSNACIONALESInstalaciones Pblicas y Privadas En cada ProvinciaCiudad de Buenos Aires (Capital Federal)

ResponsabilidadesResponsable de Instalacin (Director)Responsable uso (Jefe servicio )Usuario Responsable (Todos)

Autorizacin Individual de Uso Rayos XSer mdico matriculadoAprobar Curso bsico radiofsica sanitariaCompletar planilla solicitud (declaracin jurada, puede bajarse de Internet)Adjuntar experiencia en uso rayos x en diagnstico x imgenes de al menos 1 ao, o bien ttulo o certificado de especialista.Pago arancel $60 ( pesos sesenta)

Capacitacin PermanenteNuevos Lmites y restricciones de dosisUso de dispositivos de radioproteccin y tecnologa de equiposSer difusor de conocimientos en el entorno laboral.

Incumbencias y Normativas de FiscalizacinIONIZANTESNo Ionizantes y Campos EMRMIRF MORes202/95Campos EM IntensosLASER, IPLRes 203/95Res 1271/01Rayos XLEY 17557

Rayos X ,otros usosRes 61/92AFIP/ANA PSA Mrio Justicia Mrio Seg

INFORMACIONES UTILESMINISTERIO DE SALUD DE LA NACIN AREA RADIOFISICA SANITARIA. AV. 9 DE JULIO 1925 7mo.PISO OF 3 DIRECCION ELECTRONICA w.w.w.msal.gov.ar.TEL. 4379-9000 INT.4669/4670

Para informacin sobre HabilitacionesPagina Ministerio de Salud Nacin

www.msal.gov.ar

Buscar habilitaciones Buscar Rayos x

Muchas GraciasLic. Alejandro LA PASTAArea Tcnica Radiofsica SanitariaDireccin Nacional de Registro, FiscalizacinY Sanidad de FronterasMinisterio de Salud de la Nacin

The beam intensity at the detector level is modulated by the density of the irradiated structure (air, bone, soft tissue etc). The latent radiological image has to be revealed through the processing to become visible.*