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Generalidades de Medicina Física

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Radiologa y Medicina Fsica Los electrones se encuentran en la corteza del tomo, rodeando al ncleo. En el ncleo, tenemos protones (carga +) y neutrones (carga neutra, 0). N atmico = Z = n de protones N Msico = A = n de protones + n de neutrones Istopos= N de protones N neutrones. Ej. Carbono 14 -> 6P + 8N Cada nivel de energa posee 2n electrones (n=1; n=2; n=3)

Desintegracin natural: cuerpos que emiten radiaciones y se van desintegrando. Desintegracin artificial: se consigue bombardeando tomos y sacando componentes del ncleo o de la corteza. El ncleo emite radiaciones , , . La corteza emite rayos X. Los rayos X y la radiacin son electromagnticos.

Caractersticas de las fuentes radioactivas: Fuentes radioactivas: 1. Sustancias (radioistopos) 2. Aparatos (Rayos X, aceleradores)

El poder de penetracin depende del tipo de radiacin y de su energa. Se mide en eV, KeV y MeV. 1 eV= energa de un electrn sometido a una diferencia de potencias de 1V en el vaco. La ecografa no emite radiacin ionizante. Existen radiaciones como las alfa que se pueden detener con un simple papel. Perodo de semidesintegracin: vida activa de un radioistopo, tiempo necesario para reducir a la mitad el nmero de tomos radioactivos. La actividad de un radioistopo es la medida del nmero de desintegraciones por segundo. 1dps = 1 Bq 1Ci= 37000 Bq (Ci = microcuries) 1 Ci= 3,7x10 Bq

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Las radiaciones presentan mayor poder de penetracin. A mayor energa, ms poder de penetracin.

Medidas de las radiaciones y de sus efectos:

Radiacin

Medio Material ---- puede tener respuesta biologica. (si es un ser vivo)

Los efectos de las radiaciones sobre la materia se miden mediante el concepto de dosis: equivalente e absorbida. La dosis absorbida expresa la energia cedida por la radiacin a cada unidad de masa irradiada (Gray, Rad). 1 Gray = 100 rads 4 Grays representan la absorcin de 1 energia equivalente a 1 caloria por cada kg de masa.

La dosis absorbida Los efectos biologicos De las radiaciones Naturaleza de la radiacin (, , ) Distribucin de la radiacin sobre el organismo

Para medir los efectos biolgicos (respuesta biologica) se utiliza la dosis equivalente. La unidad es el Sievert (Sv) y el rem. 1Sv = 1 rem

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Dosis equivalente (Sv) (mide el efecto biologico de la radiacion) = Dosis absorbida (Gy) = Q N Dosis equivalente (rem) = Dosis absorbida (rad) = Q N Q= 1 = constante (para los rayos , , ) La Q es una constante, proviene de radiaciones ionizantes y la N es si pertenece a una radiacion , , , X tambin es una constante.

Radiacin natural y artificial

Rayos Csmicos Corteza terrestre Fuentes naturales De Radiacin Aire Agua Alimentos

Los elementos que constituyen la corteza terrestre llevan istopos radioactivos contribuyendo a la dosis recibida por los seres vivos variando de un lugar a outro en zonas de Brasil a India: 26 mSv/ao.

Tipo de Roca

Igneas Sedimentarias Pizarras

Dosis/ao (mrad/ao) Ra 226 24 13 20

U 288 25,8 7,7 7,7

Th 232 36,8 18,4 30,6

K 40 24,6 14,6 36

Dependiendo del tipo de roca, se recibe ms o menos radiacin. En Galicia, se reciba ms porque la construccin es ms grantica. Aplicaciones mdicas Utilizacin no pacfica (bombas atmicas) Centrales nucleares Aplicaciones industriales Otras fuentes artificiales (tuberas, armas, aparatos, TV, sustancias luminiscentes)

Fuentes Artificiales

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1Sv al ao es lo que recibimos cada uno que vivimos en la tierra. Las radiaciones de televisin no emiten radiaciones ionizantes sino fotones. Las fuentes artificiales donde ms se utilizan son en aplicaciones mdicas. Para las tuberas y armas se les hacen radiografas para ver que no tengan poros y estn correctamente hechas. Uso mdico: 500 Sv Pruebas nucleares: 10Sv Descargas radioactivas al ambiente: 1Sv Otras procedencias: 5Sv + 3 Total = 518 Sv Recibimos 3 veces ms por fuentes naturales que por fuentes artificiales. O sea, 75% vs 25%. La desintegracin contina de elementos radioactivos que hay en la tierra productos gaseosos radioactivos aire seres vivos.

EFECTOS BIOLGICOS Daa Celula Radiacin Organismo Medio OHLesiones precoces Lesiones corporales Lesiones somticas Modifica H+

Lesiones retardadas

Irradiacin

Celulas reproductoras En 1era generacin Lesiones hereditarias Generacin siguiente

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Muerte Eritema Esterilidad Cncer Defectos Alteraciones no malignas Alteraciones del desarrollo

Dosis muy alta en todo el cuerpo Idem, en piel Idem, en gnadas Cualquier dosis o tasa de dosis Cualquier dosis o tasa de dosis Dosis muy altas Irradiacin del feto

Datos sobre seres humanos Idem Idem Extrapolacin de datos Experiencias con cobayas Datos sobre humanos Escasos datos en humanos

Fuentes de informacin NA NA NA NA NA NA

Siempre lesivo:

Cuestin de azar probabilstico. Caractersticas generales de La interaccin de las radiaciones Ionizantes con organismos vivos El depsito de energa ocurre rpidamente 10^-17s. No es selectivo ni sobre la clula ni partes de ella. Los cambios radioinducidos no son nicos ni especficos Los cambios radioinducidos visibles requieren una latencia que segn la dosis varia de minutos a aos.

EXAMEN: Efectos: No estocsticos = esterilidad Estocsticos = carcinoma radioinducido

Efectos: Inmediatos: muerte, eritema, esterilidad Diferidos: muerte prematura o acortamiento, carcinomas, defectos, alteraciones no malignas, alteraciones del desarrollo.

No estocsticos: siempre que sobrepase la dosis, producir un efecto, la esterilidad.

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Estocsticos: es el efecto probabilstico no se sabe si va a provocar efecto. Efectos biolgicos: No estocsticos: al sobrepasar un nivel. Hay un umbral. Estocstico: hay nivel probabilstico, es al azar pero cuanto ms radiacin ms probabilidad de lesin.

Dosis (Sv) 0,25 0,50 1 2 3 4 7

Efecto No hay efectos especiales Ligeras alteraciones en hemograma Nausea y astenia Nausea y astenia acentuada 2% ms en 30 dias, 80% recuperacin 50% en el 1er mes Mortalidad prxima al 100%

Efectos somticos por dosis creciente de radiacin y en todo el cuerpo.

Irradiacin y contaminacin: Irradiacin: transferencia de energa desde un material a otro material sin que sea necesario el contacto fsico. Contaminacin: deposito de partculas sobre un medio material. Contaminacion externa: deposito de material en piel, vestidos Contaminacion interna: cuando penetra en el ser vivo (pulmones, ap. Digestivo, via sangunea)

Fuente radiactiva: cuando est activa, perjudica. Externa: no hay efecto por la exposicin. tomos radioactivos dispersos en el ambiente respirable La sustancia radiactiva permanece en el organismo despus de la exposicin.

Contaminacin: Fuentes radiactivas no encapsuladas: M. Nuclear; radioinmunoanlisis (RIA), Bioquimica (riesgo de contaminacin). Fuentes radioactivas capsuladas: braquiterapia, teleterapia (riesgo de irradiacin).

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La Radioproteccin

Destinada a proteger: pacientes, personal (tcnico y facultativo) y poblacin en general. Principios fundamentales de la radioproteccin: No se adoptar ninguna prctica si no implica un beneficio claro para el ser humano. La exposicin de los individuos a las radiaciones ionizantes se mantendrn tan baja como sea posible, teniendo en cuenta los pertinentes factores humanos, sociales y econmicos. La dosis equivalente recibida por los individuos no podr superar NUNCA los limites mximos legislados para cada situacin;

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Normas Bsicas Proteccin contra la irradiacin externa. Contra irradiacin externa: limitacin del tiempo de exposicin, utilizacin de pantallas; distanciamiento de la fuente de radiacin. Limitacin del tiempo de exposicin: es una medida simple, eficaz y econmica. Utilizacin de pantallas adecuadas; Las radiaciones a corta distancia van divergiendo. Si duplicamos la distancia del paciente frente al haz de rayos X, ste recibir una cuarta parte de lo que recibira antes. Cuanto ms alejado de la fuente, menos radiacin recibe (lgico, no?)

Prevenir y limitar la produccin de efectos biolgicos. El personal expuesto ha de ser informado e instruido dependiendo de su responsabilidad y riesgo de exposicin del puesto de trabajo. Radiaciones ionizantes: si las que pueden producir partculas con iones, cuando inciden con una sustancia inerte o viva. (o ms sencillo: capaz de provocar remover iones de sustancias). Proteccin: Prevenir y limitar la produccin de efectos biolgicos en personal expuesto y las personas en general. Las radiacones ionizantes tienen movimiento ondulatorio. E= frecuencia x cdo Rayos X = haz de luz o energa radiante Velocidad de la luz = 3*10^8 m/s A menor cdo, ms energa.

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Leyes que obedecen los Rayos X: Por su cdo penetran materiales que absorben o reflejan la luz visible Hacen fluorescer ciertas sustancias Afectan las pelculas fotogrfica Producen modificaciones biolgicas somticas y/o genticas.

Como se originan los rayos X: al chocar una corriente de electrones a gran velocidad con la materia. Absorcin de rayos X: por accin de los mismos; composicin del objeto; espesor y densidad del objeto. Fuentes radioactivas: Naturales: rayos csmicos, aire, agua, alimentos y corteza terrestre (1820 Sv) Artificiales: no pacficos, mdicos, industria, centrales nucleares (519 Sv)

Rayos X: haz de luz o energa radiante. Velocidad: 310 000 Km/seg CDO = 10 0,10 nm Menor CDO, ms energtica son los rayos. Como se originan los rayos X? Al chocar una corriente de electrones a gran velocidad con la materia. Absorcin de los rayos X: por de los mismos; composicin del objeto (Nmero atmico); espesor y densidad del objeto. Fuente radiactiva (Radiacin) Materia viva; deposito de energa respuesta biolgica

Efecto biolgico: secundario a la absorcin de energa. Produce lesiones morfolgicas o funci