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TRABAJO DE GRADO MODALIDAD INVESTIGACIÓN EN EL MARCO DEL
PROYECTO INSTITUCIONALIZADO: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN
PROGRAMA DE ASEGURAMIENTO DE CALIDAD EN INSTALACIONES DE
DIAGNÓSTICO QUE EMPLEEN RAYOS X CONVENCIONALES
Sergio Andrés Morales Arias
Cristian Camilo Lemus Cubides
Septiembre 2016
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Proyecto Curricular de Licenciatura en Física
Copyright © 2016 por Sergio Morales & Cristian Lemus. Todos los derechos reservados
II
Introducción
En el año de 1960 Colombia entra a formar parte del Organismo Internacional de Energía
Atómica (O.I.E.A.) por lo que debe propender por acelerar y aumentar la contribución de
la energía atómica en el área de la salud, con ello, el Ministerio de Minas y Energía se
constituye como la entidad encargada de regular el empleo de equipos de rayos X que
son utilizados para el diagnóstico, así pues, debe garantizar que los niveles de dosis
absorbida por los trabajadores, el público y los pacientes sean “tan bajos como sea
razonablemente posible” (principio ALARA).
Esto implica determinar cuáles de las instalaciones que se encuentran funcionando en
territorio colombiano cumplen con las condiciones necesarias para que el Ministerio de
Minas y Energía les conceda la licencia de funcionamiento; de acuerdo con lo anterior
todas las instalaciones de diagnóstico que empleen rayos X convencionales deben tener
un programa de aseguramiento de calidad, el cual debe garantizar la seguridad
radiológica del paciente, del personal y del público en general.
El proyecto de investigación, en el cual se encuentra enmarcado este trabajo de grado
modalidad investigación, tiene como objetivo el diseño e implementación de un programa
de aseguramiento de calidad en instalaciones de diagnóstico que empleen rayos X
convencionales, y dos de sus objetivos específicos son:
Diseñar e implementar un protocolo de levantamiento radiométrico para centros
de radiodiagnóstico.
Diseñar un fantoma de tejido equivalente y cuñas escalonadas para equipos de
rayos X diagnóstico convencional.
Este trabajo presenta los resultados encontrados en el cumplimiento de los objetivos
antes mencionados y que constituyen los objetivos del mismo.
III
Es así como el protocolo de levantamiento radiométrico diseñado, al ser implementado
permite evaluar los niveles de radiación en los puntos críticos de la instalación de
radiodiagnóstico y comparar dichos valores con los niveles de referencia a fin de verificar
que estos no se sobrepasan.
Con respecto al fantoma y la cuña es de anotar que estos elementos en general son
importados, sin embargo en este proyecto de investigación se propuso el diseño de los
mismos a fin de contar con elementos que permitan evaluar la calidad del servicio desde
dos perspectivas: la primera estudiar los niveles de dosis absorbida por el paciente a
diferentes profundidades, para lo cual se diseñó un fantoma en un material de tejido
equivalente al tejido humano (PMMA); la segunda, evaluar la calidad de la imagen, para
ello se diseñaron unos elementos prototipos conformados por la cuña, cilindro acrílico y
perfiles en L esquineros en material radiopaco que permite estudiar parámetros como:
contraste, coincidencia de campo luminoso con campo de radiación y perpendicularidad
del haz, parámetros que finalmente determinarán la calidad de la imagen, lo cual también
contribuye a disminuir la dosis de radiación.
En un programa de aseguramiento de la calidad de una instalación de radiodiagnóstico
la implementación del levantamiento radiométrico, así como el empleo de los elementos
diseñados, en el marco de un protocolo de verificación de la calidad de imagen y otro de
evaluación de dosis absorbida, garantizarán la evaluación de la instalación desde la
perspectiva de la protección radiológica, evitando que el paciente reciba una dosis
absorbida mayor a la permitida lo que contribuye a prevenir efectos biológicos.
IV
Tabla de Contenidos
Capítulo 1. Marco teórico 1
1.1 Producción de rayos X 1
1.1.1 Espectro característico 1
1.1.2 Espectro continuo 1
1.2 Equipo de rayos X 2
1.2.1 Generador de rayos X 3
1.2.2 Tubo de rayos X 4
1.2.3 Mesa radiográfica 5
1.2.4 Radiología convencional vs Radiología digital 5
1.3 Sistema de control de emisión 6
1.3.1 Diferencia de potencial eléctrico (kVp) 6
1.3.2 Intensidad de corriente del tubo (mA) 7
1.4 Interacción radiación - materia 7
1.4.1 Efecto fotoeléctrico 8
1.4.2 Efecto Compton 8
1.4.3 Producción de pares 8
1.4.4 Número atómico y energía 9
1.4.5 Coeficiente de atenuación 10
1.5 Calidad de la imagen 10
1.5.1 Contraste 11
1.5.2 Densidad óptica 11
1.5.3 Resolución espacial 12
1.5.4 Coincidencia del campo luminoso y el campo de radiaciones 12
1.6 Dosis en pacientes 12
1.6.1 Kerma 12
1.6.2 Dosis absorbida 13
1.6.3 Dosis equivalente 13
1.6.4 Dosis efectiva 14
1.6.5 Tasa de dosis para zonas de blindaje 15
V
1.7 Sustitutos, blancos de radiación 15
1.7.1 Fantoma 16
1.7.2 Cuña escalonada 16
1.8 Instrumentos de medición 17
1.8.1 Intensímetro: Cámara de ionización 17
1.8.2 Dosímetros termoluminiscentes (TLD's) 18
Capítulo 2. Resultados 21
2.1 Introducción 21
2.2 Programa de aseguramiento de calidad 21
2.2.1 Evaluación de las instalaciones desde la perspectiva de la seguridad radiológica:
Diseño e implementación de un protocolo de levantamiento radiométrico 22
2.2.1.1 Diseño de un protocolo de levantamiento radiométrico 25
2.2.1.2 Implementación del protocolo de levantamiento radiométrico 31
2.2.2 Evaluación de la calidad de la imagen: Determinación de la calidad de la imagen
diagnóstica 38
2.2.2.1 Perpendicularidad del haz 38
2.2.2.2 Coincidencia del campo luminoso con el campo de radiaciones 39
2.2.2.3 La cuña 40
2.2.3 Evaluación de la dosis en pacientes: Diseño del fantoma 43
Conclusiones 45
Lista de referencias 46
Anexos 50
Anexo 1 – Reporte de levantamiento radiométrico 50
Anexo 2 – Cilindro en PMMA para evaluar perpendicularidad del haz 56
Anexo 3 – Perfiles en L para evaluar coincidencia del campo luminoso con el campo de
radiaciones 57
Anexo 4 – Cuña y soporte para TLD’s 58
VI
Anexo 5 – Fantoma 60
Anexo 6 – Carta certificado de participación en eventos, producción de material (póster)
y certificados de participación, publicación Memorias 62
Anexo 7 – Autorización Trabajo de Grado 69
VII
Lista de tablas
Tabla 1. Tipos de radiación y su respectivo factor de ponderación 14
Tabla 2. Niveles de referencia de tasa de dosis 15
Tabla 3. Factores de ocupación 24
VIII
Lista de figuras
Figura 1. Espectro de rayos X del material blanco 2
Figura 2. Estructura de un tubo de rayos X 4
Figura 3. Interacción radiación materia 9
Figura 4. Estructura de una cámara de ionización 18
Figura 5. Mecanismo de un dosímetro termoluminiscente 20
Figura 6. Vista aérea y lateral del cilindro 39
Figura 7. Perfiles en L 40
Figura 8. Dimensiones de la cuña 41
Figura 9. Dimensiones del fantoma 44
1
Capítulo 1
Marco teórico
1.1 Producción de rayos X
Los rayos X son un tipo de radiación electromagnética, de la misma naturaleza de
la luz visible que se produce cuando electrones generados por efecto termoiónico al
calentar el filamento (cátodo) y acelerados a través de una diferencia de potencial del
orden de 1 keV, se desaceleran al chocar con un blanco metálico (ánodo), dicha colisión
genera una detención brusca de los electrones y produce un impulso de radiación que
toma la forma de rayos X (fotones de rayos X).
Espectro de rayos X: El espectro se conoce como la huella dactilar del haz, ya
que gracias a él es posible conocer la energía emitida por el equipo de rayos X. Dicho
espectro consiste en dos partes diferenciadas, espectro característico y espectro
continuo.
1.1.1 Espectro característico
El espectro característico o radiación característica se produce cuando electrones
provenientes del filamento colisionan con los electrones de la capa interna de los átomos
del blanco e ionizan el material; cuando esto sucede, un electrón de la capa externa de
los átomos del ánodo pasa a tomar la posición del espacio vacío del átomo ionizado, es
decir realiza un salto de nivel. Al ocurrir este salto se emite un fotón cuya energía
equivaldrá a la diferencia de las energías de enlace de los dos orbitales. (Bushong, 2010)
1.1.2 Espectro continuo
El espectro continuo, radiación de frenado o Bremsstrahlung (del alemán bremsen
"frenar" y Strahlung "radiación"), se produce por la desaceleración de los electrones de
alta velocidad provenientes del cátodo y que colisionan con el material blanco (ánodo).
2
Un electrón proyectil que evita totalmente los electrones orbitales al transitar a
través de un átomo del blanco puede pasar lo suficientemente cerca del núcleo del átomo
como para notar la influencia de su campo eléctrico y por esta interacción aparece una
fuerza electrostática de atracción entre ellos. Cuanto más cerca del núcleo pase el
electrón proyectil, más influencia tendrá del campo eléctrico del núcleo; este campo es
muy fuerte porque el núcleo contiene muchos protones y la distancia entre el núcleo y el
electrón proyectil es muy pequeña. Cuando el electrón proyectil pasa cerca del núcleo,
se frena y cambia su trayectoria, quedando con una energía cinética menor y en una
dirección distinta; esta pérdida de energía cinética reaparece en forma de rayos X y será
mayor cuanto más cerca pueda llegar el electrón al núcleo, aumentando el efecto de
frenado. (Bushong, 2010)
Figura 1. Espectro de rayos X del material blanco. Los picos agudos designados por Kα y Kβ representan el espectro
característico del elemento, en este caso del átomo de Molibdeno. Modificado de Tipler (2000)
1.2 Equipo de rayos X
Un equipo de rayos X convencional es una máquina utilizada en radiología para
la producción de rayos X con fines de uso, principalmente, en el área de diagnóstico; la
3
configuración de una unidad de este tipo es sencilla: un generador, capaz de suministrar
los parámetros técnicos (kilovoltaje, intensidad de corriente, tiempo de disparo, tamaño
del campo) que el operador solicite; una columna móvil, la cual incorpora el tubo de rayos
X, permitiendo apuntar en varias direcciones y orientaciones; y una mesa radiográfica
que incluye el sistema de imagen. En muchas ocasiones dispone de un estativo mural
para realizar las exploraciones en modo de bipedestación (orientación vertical). (Serreta
& Manzano, 2012)
1.2.1 Generador de rayos X
Es el sistema que proporciona la adecuada energía al tubo de rayos X, tiene cuatro
funciones básicas (Serreta & Manzano, 2012):
Aplicar la diferencia de potencial adecuada al tubo de rayos X: el valor de
la tensión de pico seleccionada y la rectificación de la señal que realice el
generador determinarán la calidad del haz de radiación (junto con otros
aspectos, como la filtración que incorpore el tubo de rayos X y el colimador),
donde dicho valor suele estar entre los 40 y los 120 kV.
Suministrar al filamento del cátodo del tubo la corriente precisa para
modular la mayor o menor emisión de electrones que dará lugar a una
mayor o menor tasa de fluencia energética de rayos X, el generador solo
puede proporcionar valores discretos de miliamperaje.
Controlar el tiempo en que hay emisión de radiación (o tiempo de
exposición), mediante la desconexión de la alta tensión al tubo o el control
de la corriente con rejilla.
Asegurar la protección del tubo, prohibiendo las secuencias de tensión,
corriente y tiempo que podrían dañarlo.
4
1.2.2 Tubo de rayos X
Es la parte fundamental del equipo ya que es el lugar donde se generan los rayos
X; en el tubo es donde se aceleran los electrones en primera instancia y luego se realiza
un frenado brusco de estos, con ello se obtiene los fotones que constituyen la radiación
ionizante utilizada en el radiodiagnóstico. El tubo consta de un filamento metálico
(cátodo) que, al ponerse incandescente, produce una nube de electrones a su alrededor
– efecto termoiónico -, estos electrones son acelerados a través de una diferencia de
potencial del orden de los kilovoltios y posteriormente colisionan con el ánodo o material
blanco (que generalmente está hecho de tungsteno o molibdeno) en donde son frenados
cediendo su energía en forma de fotones de rayos X.
Figura 2. Estructura de un tubo de rayos X. Modificado de Hendee & Ritenour (2002)
En la Figura 2 es posible observar los elementos básicos del tubo, entre los cuales
se encuentran el filamento situado en el interior del cátodo y enfrentado al ánodo, en el
centro de la estructura se ubica el blanco de tungsteno sobre el cual inciden los
electrones, todos estos elementos se encuentran dentro de un tubo de vidrio en donde
se hace el vacío (a una presión del orden de 10−4 atmósferas) para permitir que el
desplazamiento de los electrones sea lo más rectilíneo posible, el haz de rayos X sale
atravesando una región del tubo donde el espesor de dicho vidrio es menor que en el
resto, se denomina la ventana de rayos X, esta estructura la rodea una carcasa de plomo
5
y acero, donde, entre dicha carcasa y el tubo debe existir un sistema de refrigeración con
el fin de disipar el calor que se produce al chocar los electrones con el ánodo de lo cual
aparece que, de la energía que se emplea para producir los rayos X el 99% se convierte
en calor y solo el 1% restante en rayos X. (Alcaraz Baños & López Alegría, 2003).
1.2.3 Mesa radiográfica
La mesa radiográfica tiene como objeto soportar al paciente sobre su superficie
en la posición correcta para la realización de la exploración. Muchas de estas mesas
constan de un tablero deslizante realizado con materiales de baja absorción de rayos X
pero con resistencia al peso (fibra de carbono o similar) además que permiten variar la
distancia desde el suelo al tablero en un amplio intervalo de distancias.
Debajo del tablero, la mesa incorpora el receptor de imagen. En radiología
convencional, dicho receptor consiste en un portachasis donde (como indica su nombre)
se ubica el chasis radiográfico (que incluye la placa radiográfica y las pantallas de
refuerzo), por encima del portachasis se encuentra las parrillas autodifusoras, las cuales
reducen al mínimo posible la radiación dispersa (que genera la reducción del contraste),
hechas con material de plomo para absorber dicha radiación y se ubican de tal modo que
no perjudiquen la imagen radiográfica. También, entre el tablero de la mesa y sobre la
parrilla autodifusora se encuentra un sistema de compensación automática de la
exposición, el cual es un detector (cámara de ionización u otro detector) que mide la
radiación que llega a la imagen y con el sistema es capaz de regular el tiempo de disparo
y así alcanzar un óptima densidad de ennegrecimiento en una placa radiográfica.
(Serreta & Manzano, 2012)
1.2.4 Radiología convencional vs Radiología digital
Radiología digital es el nombre que se usa para describir aquellas técnicas que
recogen la información de una exploración de rayos X mediante señales eléctricas. La
radiología convencional utiliza la placa fotográfica como registro convirtiendo la luz de la
6
pantalla de refuerzo en una imagen latente que se visualiza tras el proceso de revelado
sobre un negatoscopio. Cualquier sistema que recoja la información mediante una señal
eléctrica elimina la necesidad de tener la película como soporte de registro. Ello implica
una separación real del proceso de captura de la imagen con respecto a su posterior
visualización, lo que permite el almacenamiento y transmisión de la imagen original así
como su manipulación con el objeto de mejorar la calidad final de la misma. (Serreta &
Manzano, 2012).
1.3 Sistema de control de emisión
La intensidad y calidad del haz que emite el tubo generador de rayos X depende
de dos factores fundamentales, la diferencia de potencial suministrada y la intensidad de
corriente del tubo.
1.3.1 Diferencia de potencial eléctrico (kVp)
La diferencia de potencial eléctrico que el generador establece entre cátodo y
ánodo se mide en unidades de kilovoltaje (kV). Determina la energía con la que los
electrones van a desplazarse del cátodo al ánodo.
El uso de uno u otro kV va a afectar a la exposición que llegue al receptor, pero
también al contraste inherente que el haz de rayos X transmite a la imagen. Un alto kV
significará un haz energético, con más poder de penetración y será usado en principio
para anatomías de alta absorción (abdómenes, proyecciones laterales de tronco,
pacientes obesos) o para casos especiales en los que se quiera reducir el contraste para
“borrar” estructuras óseas molestas como es el caso de las costillas en las proyecciones
de tórax. Un bajo kV significará un haz poco energético, con menos poder de penetración,
que proporcionará un mayor contraste en la imagen pero que redundará en dosis en los
pacientes mayores, ya que su menor poder de penetración deberá compensarse con un
aumento de la intensidad de corriente del tubo.
7
A lo largo de la exposición, la tensión no será 100% constante, por ello, debido a
dichas inestabilidades se introduce el concepto de kilovoltaje pico (kVp) que implica el
valor máximo de diferencia de potencial (en kV) a lo largo de la exposición. El kVp
corresponde al valor de los picos de voltaje que, dado que la forma de onda siempre es
periódica, se repiten durante el tiempo que dura la exposición, y permite realizar los
procesos de rectificación, es decir, aquel proceso por el cual se realiza la conversión de
corriente alterna en corriente continua. (Serreta & Manzano, 2012)
1.3.2 Intensidad de corriente del tubo (mA)
Es la cantidad de electrones que se desplazan por unidad de tiempo del cátodo al
ánodo, su magnitud es del orden de los miliamperios (mA). El número de electrones
emitido por el filamento es proporcional a la temperatura del mismo, así, si hay un
aumento de la corriente eléctrica, ello implicará un incremento en la temperatura del
filamento, y con ello se liberan más electrones que colisionan con el ánodo para producir
radiación. (White & Pharoah, 2002).
El producto corriente de tubo (mA) con el tiempo de exposición (s) es el que
determina la cantidad de fotones totales que habrá contenido el haz. Realizar variaciones
de corriente por unidad de tiempo (mAs) permite mantener una cantidad equitativa de
emisión de radiación, es decir, usar altos o bajos niveles de intensidad de corriente no
implica que varíe el contraste inherente del haz una vez ha atravesado al paciente, sin
embargo si modificará la exposición medida a la entrada del receptor. (Serreta &
Manzano, 2012)
1.4 Interacción radiación – materia
Cuando los fotones provenientes de los rayos X interaccionan con un material
absorbente, ceden parcial o totalmente su energía al medio. Esto es posible a través de
tres fenómenos diferentes, como lo son: efecto fotoeléctrico, efecto Compton y
producción de pares.
8
1.4.1 Efecto fotoeléctrico
En este efecto, un fotón incide sobre un electrón que se encuentra ligado a los
átomos de un material atenuante. El fotón es absorbido por un electrón y este conjunto
es expulsado del orbital como un fotoelectrón, con una energía cinética definida por la
siguiente ecuación:
Ek = hν − EB (1)
donde, hν es la energía del fotón incidente, Ek es la energía cinética del
fotoelectrón y EB es la función trabajo.
1.4.2 Efecto Compton
Es también conocido como dispersión incoherente. Al igual que en el efecto
fotoeléctrico consiste en la colisión entre un fotón incidente con energía hν y un electrón
que se encuentra en la capa más externa del átomo; en este fenómeno, el fotón cede
parte de su energía al electrón, luego son dispersados en ángulos diferentes y como
resultado de ello, cambia la energía del fotón a hν′, siendo ν′ una frecuencia menor a ν.
1.4.3 Producción de pares
Este efecto se caracteriza por la desaparición de un fotón y la aparición de un par
de partículas cargadas, dicho par son el electrón – positrón. Para que este fenómeno
suceda es necesario que la energía del fotón sea como mínimo de 1.02 MeV.
La probabilidad de que este efecto ocurra es de cero cuando la energía de los
fotones es menor a la energía límite, pero dicha probabilidad aumenta rápidamente
cuando la energía del fotón es superior a la energía límite del efecto. (Podgorsak, 2005)
9
1.4.4 Número atómico y energía
La probabilidad de que se presenten algunos de estos efectos (fotoeléctrico,
Compton o producción de pares) dependen de la energía de los fotones incidentes al
interactuar con la materia y del número atómico del elemento blanco. En la Figura 3 se
puede observar esta dependencia.
Figura 3. Importancia relativa de los tres efectos importantes en la interacción radiación materia. Modificado de
Cherry (s.f.)
De la Figura 3 se puede ver que en general el efecto fotoeléctrico predomina en
presencia de fotones incidentes con energías mayores a 0.01 MeV y menores a 0.5 MeV,
dado que, para energías mayores a los 0.5 MeV aumenta la probabilidad de que el efecto
Compton ocurra y por tanto la probabilidad de que el efecto fotoeléctrico se presente
disminuye.
El rango de energías que se trabaja en los rayos X diagnóstico son del orden de
los 0.1 MeV, por lo que el efecto que predomina es el fotoeléctrico y los fotones atenuados
por el medio ceden toda su energía a este último.
10
1.4.5 Coeficiente de atenuación
Al radiar un objeto, en este caso con fotones, no todos las partículas incidentes
que penetran el material lo atraviesan, esto se debe a que algunos fotones son o bien
dispersados o absorbidos por el medio con que interaccionan, la atenuación de la
radiación dependerá tanto del espesor del medio, de sus características y de la energía
de la radiación incidente, es así como este proceso puede ser descrito como:
I = I0e−μx (2)
donde I0 es la intensidad de la radiación incidente; I es la intensidad de la radiación
luego de atravesar el medio; x es el espesor; μ es el coeficiente de atenuación lineal, por
tanto, sus unidades en el Sistema internacional de Unidades son 1/m. Para un mismo
material, el coeficiente de atenuación lineal es dependiente de la energía de los fotones
incidentes.
1.5 Calidad de la imagen
Un factor determinante en el diseño e implementación de un protocolo de
aseguramiento de calidad en una instalación de un equipo de rayos X diagnóstico, es la
calidad de la imagen, debido a que esta es la base de los diagnósticos médicos, así pues,
una radiografía alterada por el mal estado del equipo de rayos X, genera un diagnóstico
errado.
La calidad de imagen hace referencia a la fidelidad con la cual una estructura
anatómica es visualizada en una radiografía, por lo tanto decir que una radiografía es de
alta calidad implica aquella que reproduce fielmente las estructuras tanto como los tejidos
blandos. (Bushong, 2010)
Los factores que determinan la calidad de la imagen son: el contraste, la
resolución espacial, la perpendicularidad y linealidad del haz.
11
1.5.1 Contraste
Este se define como la diferencia de las intensidades entre dos puntos o áreas de
una imagen diagnóstica, en el caso de los rayos X, el contraste proviene de la atenuación
de los fotones incidentes al atravesar los diferentes tejidos del cuerpo humano. Una
imagen diagnóstica tiene un alto contraste cuando esta tiene una corta escala de tonos
entre el blanco y el negro, de acuerdo con esto, el contraste se calcula como la diferencia
de intensidades de las regiones de interés, con respecto a una de ellas, tal como se
muestra en la siguiente ecuación (Bharath, 2009):
C =I2−I1
I1 (3)
donde I2 es el valor de intensidad de un punto o un área de la imagen e I1 es el
valor de intensidad de otro punto o área de la imagen diagnóstica. Para seleccionar las
áreas con las cuales se desea analizar el contraste de la imagen, se debe tener en cuenta
que el contraste puede tener valores negativos, lo que significa que I1 es mayor que I2.
1.5.2 Densidad óptica
Es el grado de ennegrecimiento de la película radiográfica o de la imagen digital,
definida matemáticamente como el logaritmo de la razón de la intensidad incidente (I0)
y la intensidad transmitida (I). (Gómez Grancé, Velázquez, Tonina, Pereira & Vukujevic,
2010):
DO = log10I0
I (4)
donde, I es la intensidad que se obtiene después de que la radiación ionizante
atraviesa un blanco e I0 es la intensidad obtenida en el mismo punto en ausencia del
objetivo radiado.
12
1.5.3 Resolución espacial
Se entiende como el tamaño del objeto más pequeño que es claramente visible.
La resolución espacial depende de factores como el enfoque del tubo de rayos X, los
grados de dispersión, el coeficiente de atenuación del blanco y del ruido proveniente de
cualquier tipo de fuente (Guy & Dominic, 2005).
1.5.4 Coincidencia del campo luminoso y el campo de radiaciones
Este es un factor importante tanto para la protección del paciente como para la
obtención de las imágenes diagnósticas, la no coincidencia entre estos dos implica
irradiar zonas de forma innecesaria, o la no obtención completa de la imagen, lo que en
ambos casos causa un daño biológico mayor al esperado.
1.6 Dosis en pacientes
Las magnitudes dosimétricas que se estudian en esta sección son importantes en
tanto que, permiten entender qué tan nociva es la radiación de acuerdo al tipo de
radiación a la cual se expone la persona. Es por esto que son empleadas para establecer
los límites de dosis tanto para el público en general como para el personal
ocupacionalmente expuesto.
1.6.1 Kerma
De las siglas en inglés, Kinetic Energy Released in the Medium, se entiende como
la energía cinética cedida por los fotones a los electrones que se encuentran en un
elemento de volumen con masa definida. Se expresa en magnitudes de energía y de
masa, y se escribe como (Jhons & Cunningham, 1983):
K =dEtr
dm (5)
13
donde dEtr es el diferencial de energía transmitida por los fotones a los electrones
y dm es el diferencial de masa del elemento de volumen. Su unidad es el Gray (Gy) que
en el sistema internacional de unidades es Joule sobre kilogramo (J/kg).
1.6.2 Dosis absorbida
Es descrita como el diferencial de la energía media impartida con respecto a un
elemento de masa que pertenece a un volumen macroscópicamente pequeño. Las
unidades en que se encuentra descrita esta magnitud son el Gray (Gy) (Ferdeghini,
2014).
D =dEab̅̅ ̅̅ ̅
dm (6)
donde, dEab̅̅ ̅̅̅ es la diferencial de energía media absorbida por un elemento de
volumen y dm es la masa de un elemento de volumen macroscópicamente pequeño.
1.6.3 Dosis equivalente
Se entiende como la suma del producto de la dosis absorbida media (DT,R) debida
al tipo de radiación (R) en el órgano o tejido (T) y el factor de ponderación de la radiación
wR. Las unidades son las mismas de la dosis absorbida, pero como esta dosis
compromete el tejido su unidad patrón se define de forma diferente, esta se llama Sievert
(Sv). Se encuentra definida como (International Comission on Radiological Protection
[ICRP], 2007a):
HT = ∑ wRDT,RR (7)
donde HT es la dosis equivalente en el tejido T, wR es un factor de ponderación
que depende del tipo de radiación que se trabaje y DT,R es la dosis absorbida promediada
14
sobre un órgano, debido a la radiación R. En la Tabla 1 se muestran algunos valores para
los factores de peso de acuerdo con el tipo de radiación.
1.6.4 Dosis efectiva
Es la suma del producto de la dosis equivalente en el tejido y el factor de
ponderación para el tejido correspondiente y se rige por la expresión (ICRP, 2007a):
E = ∑ wTHTT (8)
donde wT es un factor de ponderación que depende del tejido sobre el cual incide
la radiación, y ya que el factor de ponderación es adimensional las unidades de la dosis
efectiva son el Sievert (Sv).
Tabla 1. Tipos de radiación y su respectivo factor de ponderación
Tipo e intervalo de energía de la radiación Factor de ponderación de la radiación 𝐰𝐑
Fotones de todas las energías. 1
Electrones y muones de todas las
energías.
1
Neutrones con energías entre los 10 keV
y 100 keV
10
Neutrones con energías mayores que
100 keV y menores o iguales a
2 MeV
20
Protones de energía mayor a 2 MeV 5
Partículas alfa, fragmentos de fisión de
núcleos pesados
20
Nota: Recuperado de (ICRP, 2007b)
15
1.6.5 Tasa de dosis para zonas de blindaje
Un factor fundamental en la construcción de la instalación donde se ubicará el o
los equipos de rayos X radica en el diseño de las barreras protectoras (blindajes) de
plomo, los cuales se utilizan para blindar tanto las paredes como puertas; esto se hace
con el fin de garantizar la mínima tasa de dosis efectiva por el personal ocupacionalmente
expuesto tanto como el público en general que puedan transitar por los alrededores de
la instalación (Bushong, 2010).
La Comisión Internacional de Protección Radiológica clasifica las áreas aledañas
a la zona donde se encuentra el equipo de rayos X en dos tipos: las áreas controladas,
que son aquellas en las que se encuentra restringido el tránsito del público en general y
solo se permite la circulación del personal ocupacionalmente expuesto, y las áreas libres
en las cuales no hay ningún tipo de restricción para el tránsito de las personas (ICRP,
2007a), los niveles de referencia de tasa de dosis para estas áreas se encuentran en la
Tabla 2.
Tabla 2. Niveles de referencia de tasa de dosis efectiva para áreas aledañas al equipo de rayos X
Áreas Niveles de tasa de dosis de referencia
Controlada
Libre
0.10 mSv/sem ó 5.0 mSv/año
0.01 mSv/sem ó 0.5 mSv/año
Nota: Modificado de Acuerdo Regional de Cooperación para la Promoción de la Ciencia y Tecnología Nuclear en
Latinoamérica y el Caribe (ARCAL, 2001a)
1.7 Sustitutos, blancos de radiación
Los objetos utilizados como blancos de radiación son construidos con materiales
que no presentan daños al ser sometidos a radiación y tampoco se ven afectados por su
exposición al ambiente. Estos objetos deben presentar una atenuación similar al tejido
humano, por lo que al ser radiados, se obtendrán resultados cercanos a los que se
obtendrían con un ser humano.
16
1.7.1 Fantoma
El fantoma, o phantom en inglés, es un elemento utilizado para el calibrado de
equipos de imagen radiológica el cual presenta una densidad similar a la de un organismo
vivo que cumple la función de paciente, es decir, el fantoma se considera un sustituto del
paciente que se somete a la exposición (Clínica Universidad de Navarra, s.f.).
En el mercado se encuentran disponibles para su compra y venta fantomas
elaborados a base de resina y fibras de carbono, los cuales se encargan de simular los
huesos y tejido blando que posee un humano adulto promedio, con ello es posible
encontrar fantomas de cuerpo completo y de zonas específicas del mismo, estos son
empleados para determinar la calidad de la imagen radiodiagnóstica que elabora los
equipos de rayos X convencionales.
Así mismo, se encuentran fantomas elaborados para determinar la calidad de la
imagen generada por equipos de tomografía axial computarizada (TAC), estos tienen
forma cilíndrica fabricada a base de polimetilmetacrilato (PMMA) los cuales, su interior
se componen de agua y una serie de objetos con forma y espesor determinados, de
modo que permitan generar todos los contrastes que se obtienen en una imagen
diagnóstica.
1.7.2 Cuña escalonada
La cuña escalonada, o step-wedge en inglés, se utiliza para comparar
intensidades de exposición a la hora de obtener una radiografía en las escalas de blanco
al negro, en concordancia con la densidad del material que se radia (el grosor de las
placas o escalones) (McClelland, 2004).
Este implemento se ha utilizado en el estudio de los efectos de las diferentes
técnicas de develados de las imágenes radiodiagnósticas en la calidad de la misma,
estos son fabricados a base de aluminio y cuentan con 11 escalones, para esta prueba
17
es necesarios calcular el promedio entre los que tienen mayor, media y menor densidad
óptica y compararlo entre la encontrada en imágenes elaboradas cada tres días durante
90 días, junto con otras imágenes obtenidas que han sido archivadas por un periodo de
2 meses (Bloxom & Manson-Hing, 1986).
1.8 Instrumentos de medición
1.8.1 Intensímetro: Cámara de ionización
Un intensímetro es un instrumento de medida que se utiliza para determinar la
tasa de exposición (en los dispositivos más antiguos), la dosis absorbida o tasa de dosis
absorbida (en los dispositivos recientes). Está constituido por el detector, que actúa como
transductor, es decir transforma la energía proveniente del campo de radiación que
detecta en otro tipo de energía más fácil de procesar (por ejemplo, en energía eléctrica
que proviene de la ionización del gas que contiene un intensímetro como la cámara de
ionización); y la electrónica asociada, la cual procesa adecuadamente la información
entregada por el detector y la presenta al operador mediante una lectura en las unidades
correspondientes para su interpretación y evaluación.
Los intensímetros utilizados en radioprotección poseen detectores, generalmente
de ionización gaseosa (cámaras de ionización, contadores proporcionales, o de Geiger
– Müller) cuya electrónica está diseñada para dar una respuesta de tal forma que su
lectura sea en unidades internacionales como miliRoentgen por hora (mR/h) o Roentgen
por hora (R/h), miliGray por hora (mGy/h) o milirad por hora (mrad/h), microSievert por
hora (μSv/h) o miliSievert por hora (mSv/h) según sea antiguo o reciente el modelo.
(Instituto de Ciencias Nucleares y Energías Alternativas [INEA], 1996).
El intensímetro que tiene mayor uso en dosimetría es la cámara de ionización.
Cámara de ionización: Este instrumento consta de un detector con dos electrodos
metálicos los cuales pueden tener diferentes configuraciones: dos placas paralelas, dos
18
superficies cilíndricas o una barra metálica rodeada de una superficie cilíndrica (ver
Figura 4). Entre los electrodos se interpone un gas (comúnmente aire) a temperatura
ambiente el cual va a ser ionizado por el campo de radiación que incide sobre el detector.
La ionización del gas da lugar a la producción de pares iones positivos y electrones
libres, al aplicar una diferencia de potencial (mayor a 10 V) entre los electrodos, los
electrones libres y los iones positivos serán atraídos por el electrodo de carga opuesta y
se neutraliza la carga del gas (INEA, 1996), aquí el sistema se convierte en un
transductor, transforma esta energía de ionización en corriente.
La corriente producida circulará hasta llegar al medidor de corriente que otorgará
un valor numérico en función de esta intensidad de corriente, la cual será proporcional a
la intensidad de radiación que incidió sobre el gas. Por último, y gracias a la electrónica
asociada al instrumento, el valor de intensidad de corriente se presenta al lector como el
valor de dosis recibida por el medidor en las unidades respectivas.
Figura 4. Estructura interna de una cámara de ionización. Recuperado de Universidad Nacional Abierta y a
Distancia [UNAD] (s.f.)
1.8.2 Dosímetros termoluminiscentes (TLD’s)
Un dosímetro termoluminiscente, o TLD (Thermoluminescent Dosimeter, por sus
siglas en inglés) es un tipo de dosímetro cuyo material exhibe una propiedad que varía
con la dosis absorbida. Un TLD calcula la exposición a la radiación ionizante mediante la
19
medición de la cantidad de luz visible emitida desde un cristal en el detector cuando éste
se ha calentado, en los casos de dosímetros de uso clínico, estos dosímetros cuantifican
la dosis absorbida. Cuanta más luz emite el equipo de rayos X, mayor es la dosis. Los
TLD’s se utilizan para monitorear los entornos de alto riesgo, tales como las instalaciones
de plantas nucleares, existen dos tipos de TLD’s (Mian, 2013):
TLD’s de fluoruro de calcio, que se utilizan principalmente para la detección
de la exposición a la radiación en el medio ambiente
TLD’s de fluoruro de litio, utilizados para detección y cuantificación de dosis
de radiación tanto gamma, como beta y de neutrones. Además se utiliza
para detección de radiación personal (dosis absorbida), por lo que son
empleados por los trabajadores para registrar la dosis efectiva recibida
durante su trabajo, en ese caso se ubican en el tronco, o la versión de
extremidades que dan lectura de la radiación a la que se expone las manos.
Mecanismo: Los átomos de un cristal pueden versen constituidos por bandas, las
bandas de valencia y bandas de conducción, estas separadas por bandas prohibidas
denominada zona “gap”, además por ser los TLD’s materiales dopados aparecen
“trampas” en las bandas prohibidas (Figura 5).
Cuando el cristal no es irradiado, normalmente es un aislador puro, es decir no se
encuentran electrones en las bandas de conducción ni en la zona “gap”. La interacción
de la radiación con el cristal produce huecos en la banda de valencia y electrones libres
en la banda de conducción, que pueden desplazarse por el cristal, recombinarse
emitiendo luz o quedar atrapados en las trampas adquiriendo estados metaestables.
Si la emisión de luz es inmediata (menor a 1 μs) se emite un fotón de longitud de
onda cuya energía será menor a la energía de la radiación que incide sobre el material
(fluorescencia).
20
En cambio si dicha emisión demora más de 1 μs, no solamente se emite el fotón
termoluminiscente sino que además el cristal emite radiación en forma de calor
(fosforescencia).
La intensidad de luz que emite el dosímetro será proporcional a la intensidad de
radiación que incide sobre el material, y con ayuda de un transductor fotosensible (tubo
fotomultiplicador) convierte la luz emitida en una magnitud eléctrica (tensión - corriente),
la incorpora y la presenta al operador en forma analógica, gráfica y digital (INEA, 1996).
Figura 5. Mecanismo interno de un dosímetro termoluminiscente al ser expuesto a la radiación ionizante.
Modificado de Attix (2004)
21
Capítulo 2
Resultados
2.1 Introducción
Se han planteado dos objetivos específicos para este trabajo: El diseño e
implementación de un protocolo de levantamiento radiométrico, y el diseño tanto de un
fantoma de tejido equivalente como de una cuña para equipos de rayos X convencionales
en centros de radiodiagnóstico; en esta sección se presentan los resultados obtenidos
los cuales se dividieron en dos partes en concordancia con los objetivos planteados:
El diseño e implementación de un protocolo de levantamiento radiométrico tiene
como finalidad evaluar la seguridad radiológica tanto de la instalación donde se ubica el
equipo de rayos X como de las zonas de la periferia.
El diseño del fantoma y de la cuña, utilizados para evaluar tanto la dosis en el
paciente debido a la radiación como la calidad de la imagen radiográfica,
respectivamente.
El desarrollo de estos objetivos, se encuentran enmarcados en el objetivo principal
del proyecto: Diseño e implementación de un programa de aseguramiento de calidad de
un equipo de rayos X convencionales en centros de radiodiagnóstico, por lo tanto se
ahonda primero en la estructura general de lo que implica un programa de aseguramiento
de calidad y posteriormente se desglosa en cada uno de sus componentes.
2.2 Programa de aseguramiento de calidad
El programa de aseguramiento de calidad se fundamenta en la evaluación del
funcionamiento del equipo de rayos X en relación con la calidad de la imagen que se
tiene al elaborar un radiodiagnóstico y la dosis recibida por los pacientes así como del
estado de la instalación donde se encuentra ubicado el mismo; además evalúa la
22
seguridad radiológica del personal que se encarga de la manipulación del equipo como
de los pacientes y el público en general, por lo tanto, ahonda en cuatro elementos a
saber:
Evaluación de las instalaciones desde la perspectiva de la seguridad radiológica.
Evaluación de la calidad de la imagen.
Evaluación de la dosis en pacientes.
La capacitación del personal en materia de protección radiológica.
Este trabajo aborda solo los tres primeros elementos, desglosados en las sub-
secciones siguientes.
2.2.1 Evaluación de las instalaciones desde la perspectiva de la seguridad radiológica:
Diseño e implementación de un protocolo de levantamiento radiométrico
La evaluación radiométrica de una instalación permite establecer los niveles de
dosis absorbida que podría recibir el trabajador ocupacionalmente expuesto y el público
en general, que frecuenta las instalaciones donde opera el equipo de rayos X y/o zonas
que se encuentran en la periferia.
Para llevar a cabo esta labor es necesario diseñar un protocolo de levantamiento
radiométrico que garantice que el procedimiento es fiable y verificable, por ello, es
necesario tener en cuenta los elementos que se describirán adelante (ARCAL, 2001b)
en tanto que estos serán esenciales para el diseño del mismo, esta metodología es
propuesta por el Organismo Internacional de Energía Atómica (O.I.E.A.).
1. Datos de la instalación: Se debe obtener la información general de la
instalación en que se encuentra el equipo de rayos X, es decir, se requiere de
la ubicación geográfica del lugar destinado para el radiodiagnóstico junto con
el nombre del responsable de la operación del equipo y la marca, modelo y
cantidad de equipos que se encuentran en operación.
23
2. Reconocimiento de la instalación: Se debe elaborar un diagrama de la
instalación, este debe contener la ubicación del equipo de rayos X, la ubicación
de la consola de operación y todas las demás áreas aledañas al mismo. Según
la Comisión Internacional de Protección Radiológica, las áreas se clasifican en
áreas libres y áreas controladas (ver sección 1.6.5); es necesario identificar
estas zonas en el diagrama.
3. Recolección de datos: Se registran las mediciones obtenidas mediante el uso
del intensímetro, de tasa de dosis (en μSv/h) o de tasa de exposición (en
mR/h). Es necesario registrar de primera mano la radiación de fondo para
determinar el valor real de dosis que proviene de la radiación que emite el
equipo de rayos X, y por ende es recomendable realizar más de una medición
ya que el intensímetro, como todo instrumento de medición tiene su margen
de error.
Adicionalmente es necesario identificar el factor de uso (U) y el de ocupación
(T) de cada lugar donde se realiza la medición, así mismo, se debe establecer
la carga de trabajo semanal (W) del equipo de rayos X. El primero depende de
la fracción de tiempo que el haz está en una dirección particular, ello
corresponde a un valor que depende de si la medición se realizó detrás de una
pared o debajo del suelo (si el equipo está ubicado en un piso superior), para
las instalaciones de radiografía general estos valores son de 0.7 para el suelo
y 0.3 para la pared. El segundo implica la frecuencia con que una zona o área
aledaña al equipo de rayos X está ocupada ya sea por personal
ocupacionalmente expuesto, como pacientes y público en general, se
determina con base en el tiempo de ocupación durante la operación del equipo
de rayos X de las diferentes áreas que componen las instalaciones donde este
se encuentra ubicado, los valores que se utilizan están en la Tabla 3. El tercero
implica la cantidad de radiación que suministra el tubo de rayos X al entorno
en una semana en sus condiciones máximas; depende del número, intensidad
y tiempo con que son tomadas las radiografías, para ello se utiliza la ecuación
9 (ARCAL, 2001b):
24
W =NR I t
60 (9)
expresada en unidades de mAmin/sem, donde NR es el número de radiografías
tomadas por semana, I es la intensidad media en mA, y t es el tiempo medido
en segundos, este último es necesario realizar su factor de conversión para
que coincida con las unidades de la carga de trabajo semanal.
Tabla 3. Factores de ocupación
Ocupación Local T
Integral Consultorio, recepción 1
Parcial Espera, vestidor, circulación interna 1/4
Eventual Circulación externa, baños, escaleras 1/16
Esporádico Jardines cercados, casa de máquinas 1/32
Nota: Recuperado de ARCAL (2001c)
4. Cálculos de tasa de dosis anual: A partir de las mediciones realizadas en
unidades de tasa de dosis expresada en μSv/h y de los parámetros antes
mencionados, se determina la tasa de dosis en unidades comparables con los
niveles de referencia para áreas controladas y áreas libres (ver Tabla 2)
5. Análisis de resultados: Con base en la comparación entre los cálculos de tasa
de dosis anual y niveles de referencia para las áreas controladas y libres, se
emite un juicio de valor en el que se establece que las instalaciones y el equipo
se encuentran en buen o mal estado, en lo que a protección radiológica se
refiere.
6. Elaboración del reporte: Con lo anterior es necesario realizar el respectivo
reporte de los resultados y análisis de las mediciones obtenidas del lugar para
ser entregado a los técnicos que operan el equipo de rayos X (dicho reporte
debe estructurarse de manera tal que los técnicos comprendan qué se recopiló
25
y qué se obtuvo), ya que es importante que ellos conozcan las condiciones de
seguridad radiológica en las cuales está dicho equipo y realicen los ajustes
necesarios (si ello lo requiere) para garantizar su protección y la del público en
general.
2.2.1.1 Diseño de un protocolo de levantamiento radiométrico
Con base en lo anterior, se realiza el esquema que debe contener un protocolo de
levantamiento radiométrico del lugar al cual se toman las mediciones respectivas, esto
se hace con el fin de establecer las condiciones de seguridad radiológica durante los
procesos de radiodiagnóstico.
26
PROTOCOLO DE
LEVANTAMIENTO RADIOMÉTRICO
IDENTIFICACIÓN DEL CENTRO
Nombre:_______________________________________
Dirección:________________________________ Teléfono:______________
Responsable de la instalación:_______________________________________
Fecha de visita:____________ Hora de la visita:______
correo de contacto:_________________________________________
IDENTIFICACIÓN DEL EQUIPO
TIPO: _____________ Marca:___________________
Modelo:_____________________ Serial: ___________________
Planta o nivel donde se ubica el equipo: _______________________
CARACTERÍSTICAS DEL TUBO
Modelo:____________________ Diferencia de potencial máxima: __________
Corriente máxima: ___________ Número de radiografías por semana: _______
Tiempo de exposición en condiciones máximas: ________
Elaborado por: Revisado por: Aprobado por:
27
Diagrama de las instalaciones Elabore el plano de las instalaciones donde se encuentra el equipo de rayos X diagnóstico. Se sugiere emplear la notación del recuadro
Mediciones Registre las mediciones realizadas, para los factores de uso y de ocupación tenga en cuenta los valores establecidos de acuerdo con las características del lugar de medición.
Factor de Uso (𝐔)
Suelo Pared
0.3 0.7
Factor de ocupación (𝐓)
Ocupación Local T
Integral Consultorio, recepción 1
Parcial Espera, vestidor, circulación
interna
1/4
Eventual Circulación externa, baños,
escaleras
1/16
Esporádico Jardines cercados, casa de
máquinas
1/32
28
Mediciones de niveles de radiación
Lugar de
medición
(*)
Clasificación
del área:
Libre (𝐀𝐋)
Controlada
(𝐀𝐂)
Factor
de uso
(𝐔)
Factor de
Ocupación
(𝐓)
Tasa de
dosis de
radiación
de fondo
(𝛍𝐒𝐯/𝐡)
Promedio de
tasa de dosis
de radiación
de fondo
�̇�𝐅 (𝛍𝐒𝐯/𝐡)
Tasa de
dosis
efectiva
medida
(𝛍𝐒𝐯/𝐡)
Mayor
lectura de
tasa de
dosis
efectiva
medida
�̇�𝐌
(𝛍𝐒𝐯/𝐡)
(*) Emplee la notación del diagrama.
Cálculos de la tasa de dosis Para calcular los valores de tasa de dosis comparables con los niveles de referencia para cada lugar de medición:
1. Tome la mayor lectura de tasa de dosis efectiva medida y réstele el valor del promedio de tasa de dosis de radiación de fondo:
�̇� = �̇�𝐌 − �̇�𝐅
2. Transforme el valor obtenido a unidades de mSv/mAmin:
�̇�𝐓 = (�̇�)𝛍𝐒𝐯
𝐡∙ (
𝟏𝐦𝐒𝐯
𝟏𝟎𝟎𝟎 𝛍𝐒𝐯∙
𝟏 𝐡
𝟔𝟎 𝐦𝐢𝐧) ∙
𝟏
𝐈𝐦𝐞𝐝
Donde 𝐈𝐦𝐞𝐝 es la corriente empleada en esta medición (disparo) en unidades de mA y
�̇�𝐓 es la tasa de dosis medida transformada a unidades de mSv/mAmin.
29
Registro de datos básicos
Tasa de dosis máxima efectiva
�̇� (𝛍𝐒𝐯/𝐡)
Corriente empleada para
dicha medición 𝐈𝐦𝐞𝐝 (𝐦𝐀)
Tasa de dosis efectiva
medida �̇�𝐓
(𝐦𝐒𝐯/𝐦𝐀 𝐦𝐢𝐧)
3. Calcule la carga de trabajo semanal (W):
𝐖 =𝐍𝐑 ∙ 𝐈 ∙ 𝐭
𝟔𝟎
Donde 𝐍𝐑 es el número de radiografías tomadas a la semana, 𝐈 es la corriente máxima en mA, 𝐭 es el tiempo medido en segundos, el resultado se debe expresar en unidades
de mA min/sem; estos valores dependen de las condiciones máximas de rutina del equipo y deben ser preguntadas al responsable de la instalación.
Carga de trabajo semanal del equipo 𝐖 = ______________ mA min/sem
4. Calcule la tasa de dosis efectiva semanal (�̇�𝐬)
�̇�𝐬 = �̇�𝐓 ∙ 𝐖 ∙ 𝐔 ∙ 𝐓
Donde 𝐖 es la carga de trabajo semanal, 𝐔 es el factor de uso y 𝐓 es el factor de ocupación.
5. Transforme tasa de dosis efectiva semanal (�̇�𝐬) a tasa de dosis efectiva anual
(�̇�𝐚)
�̇�𝐚 = �̇�𝐬 ∙ 𝟓𝟎𝐬𝐞𝐦𝐚𝐧𝐚𝐬
𝐚ñ𝐨
Para este cálculo se recomienda tener en cuenta que en promedio se trabaja
50 semanas/año. Este resultado se comparará con los niveles de referencia de acuerdo con las características del área (controlada o libre).
30
Niveles de referencia de tasa de dosis
Área controlada (𝐀. 𝐂. ) 0.10 mSv/sem ó 5.0 mSv/año
Área libre (𝐀. 𝐋. ) 0.01 mSv/sem ó 0.5 mSv/año
Resultados finales
Registre los valores medidos y las equivalencias calculadas de acuerdo con el procedimiento indicado.
(*) Emplee la notación del diagrama
(**) De acuerdo con los niveles de referencia establecidos por ARCAL XLIX
Análisis de resultados A partir de los resultados obtenidos evalúe el cumplimiento de los niveles de referencia fijados por el OIEA; en caso de ser necesario reporte las recomendaciones del caso.
FIRMA FECHA
Lugar de medición
(*)
Tasa de dosis
efectiva medida
(𝛍𝐒𝐯/𝐡)
Tasa de dosis de
radiación de fondo
(𝛍𝐒𝐯/𝐡)
Tasa de dosis
efectiva anual
(𝐦𝐒𝐯/𝐚ñ𝐨)
Tasa de dosis efectiva anual
máxima permitida
(𝐦𝐒𝐯/𝐚ñ𝐨) (**)
Cumple con los niveles
establecidos SI / NO
31
2.2.1.2 Implementación del protocolo de levantamiento radiométrico
Como ejemplo, se presentan los resultados obtenidos al implementar el protocolo
anterior en la Clínica de pequeños animales de la Universidad Nacional.
32
PROTOCOLO DE
LEVANTAMIENTO RADIOMÉTRICO
IDENTIFICACIÓN DEL CENTRO
Nombre: Clínica de Pequeños Animales – Universidad Nacional de Colombia Sede
Bogotá___
Dirección: Universidad Nacional – Facultad de Veterinaria Av. Calle 26___
Teléfono: (571) 3165063 - (571) 3165000 ext. 15385 y 15387___
Responsable de la instalación: Henry Meneses____
Fecha de visita: 25 octubre 2015____ Hora de la visita: 2:00 p.m.__
correo de contacto: [email protected]____
IDENTIFICACIÓN DEL EQUIPO
TIPO: Equipo de rayos X convencionales___ Marca: PHILIPS___
Modelo: 2013__ Serial: 512__
Planta o nivel donde se ubica el equipo: 1er piso__
CARACTERÍSTICAS DEL TUBO
Modelo: 2013___ Diferencia de potencial máxima: 120 kV___
Corriente máxima: 200 mA___ Número de radiografías por semana: 25___
Tiempo de exposición en condiciones máximas: 2 s___
Elaborado por
Sergio A. Morales
Arias
Cristian C. Lemus
Cubides
Revisado por
Esperanza del Pilar
Infante Luna
Aprobado por
Luis Agulles Pedrós
33
Diagrama de las instalaciones
Mediciones Tablas a tener en cuenta en el desarrollo de los cálculos y toma de medidas
Factor de Uso (𝐔)
Suelo Pared
0.3 0.7
Factor de ocupación (𝐓)
Ocupación Local T
Integral Consultorio, recepción 1
Parcial Espera, vestidor, circulación interna 1/4
Eventual Circulación externa, baños, escaleras 1/16
Esporádico Jardines cercados, casa de máquinas 1/32
34
Mediciones de niveles de radiación
Lugar de medición
(*)
Clasificación del área:
Libre (𝐀𝐋) Controlada
(𝐀𝐂)
Factor de
uso
(𝐔)
Factor de Ocupación
(𝐓)
Tasa de dosis de radiación de fondo
(𝛍𝐒𝐯/𝐡)
Promedio de tasa de dosis de radiación de fondo
�̇�𝐅 (𝛍𝐒𝐯/𝐡)
Tasa de dosis
de medida
(𝛍𝐒𝐯/𝐡)
Mayor lectura de tasa
de dosis
medida
�̇�𝐌 (𝛍𝐒𝐯/𝐡)
C1 AC 0.3 1
0.10
0.10
0.10
0.40 0.11 0.30
0.10 0.40
C2 AC 0.3 1
0.10
0.10
0.30
0.40 0.09 0.20
0.10 0.40
C3 AC 0.3 1
0.10
0.10
1.60
2.70 0.10 2.70
0.10 2.20
S1 AC 0.3 1/4
0.11
0.10
0.90
1.10 0.08 1.10
0.11 0.80
S2 AC 0.3 1/4
0.08
0.10
4.60
5.40
0.12 4.90
0.09 4.60
0.08 3.80
0.10 4.60
0.10 5.40
E1 AL 0.3 1/32 0.10
0.10 0.90
0.90 0.10 0.20
E2 AL 0.3 1/32 0.10
0.10 0.60
0.60 0.10 0.40
S3 AC 0.3 1/16
0.11
0.10
0.20
0.30 0.09 0.30
0.11 0.20
S4 AC 0.3 1/16
0.09
0.10
0.30
0.50 0.12 0.30
0.08 0.50
(*) Emplee la notación del diagrama.
Cálculos de la tasa de dosis Para calcular los valores de tasa de dosis comparables con los niveles de referencia para cada lugar de medición:
1. Tome la mayor lectura de tasa de dosis efectiva medida y réstele el valor del promedio de tasa de dosis de radiación de fondo:
�̇� = �̇�𝐌 − �̇�𝐅
35
2. Transforme el valor obtenido a unidades de mSv/mAmin:
�̇�𝐓 = (�̇�)𝛍𝐒𝐯
𝐡∙ (
𝟏𝐦𝐒𝐯
𝟏𝟎𝟎𝟎 𝛍𝐒𝐯∙
𝟏 𝐡
𝟔𝟎 𝐦𝐢𝐧) ∙
𝟏
𝐈𝐦𝐞𝐝
Donde 𝐈𝐦𝐞𝐝 es la corriente empleada en esta medición (disparo) en unidades de mA y
�̇�𝐓 es la tasa de dosis medida transformada a unidades de mSv/mAmin. Registro de datos básicos
Tasa de dosis efectiva
máxima �̇� (𝛍𝐒𝐯/𝐡) Corriente empleada para
dicha medición 𝐈𝐦𝐞𝐝 (𝐦𝐀)
Tasa de dosis
efectiva medida �̇�𝐓
(𝐦𝐒𝐯/𝐦𝐀 𝐦𝐢𝐧)
0.30 200 2.50 ∙ 10−8
0.30 140 3.57 ∙ 10−8
2.60 170 2.55 ∙ 10−7
1.00 120 1.39 ∙ 10−7
5.30 200 4.42 ∙ 10−7
0.80 200 6.67 ∙ 10−8
0.50 90 9.26 ∙ 10−8
0.20 200 1.67 ∙ 10−8
0.40 200 3.33 ∙ 10−8
3. Calcular la carga de trabajo semanal (W) en mA min/sem:
𝐖 =𝐍𝐑 ∙ 𝐈 ∙ 𝐭
𝟔𝟎
Donde 𝐍𝐑 es el número de radiografías tomadas a la semana, 𝐈 es la corriente máxima
en mA, 𝐭 es el tiempo medido en segundos, el resultado se debe expresar en unidades de mA min/sem; estos valores dependen de las condiciones máximas de rutina del equipo y deben ser preguntadas al responsable de la instalación.
Carga de trabajo semanal del equipo 𝐖 = 166.67 mA min/sem
36
4. Calcule la tasa de dosis efectiva semanal (�̇�𝐬)
�̇�𝐬 = �̇�𝐓 ∙ 𝐖 ∙ 𝐔 ∙ 𝐓
Donde 𝐖 es la carga de trabajo semanal, 𝐔 es el factor de uso y 𝐓 es el factor de ocupación.
5. Transforme tasa de dosis efectiva semanal (�̇�𝐬) a tasa de dosis efectiva anual
(�̇�𝐚)
�̇�𝐚 = �̇�𝐬 ∙ 𝟓𝟎𝐬𝐞𝐦𝐚𝐧𝐚𝐬
𝐚ñ𝐨
Para este cálculo se recomienda tener en cuenta que en promedio se trabaja
50 semanas/año. Este resultado se comparará con los niveles de referencia de acuerdo con las características del área (controlada o libre).
37
Niveles de referencia de tasa de dosis
Área controlada (𝐀. 𝐂. ) 0.10 mSv/sem ó 5.0 mSv/año
Área libre (𝐀. 𝐋. ) 0.01 mSv/sem ó 0.5 mSv/año
Resultados finales
Registre los valores medidos y las equivalencias calculadas de acuerdo con el procedimiento indicado.
Lugar de medición
(*)
Tasa de dosis efectiva medida (𝛍𝐒𝐯/𝐡)
Tasa de dosis de radiación de fondo
(𝛍𝐒𝐯/𝐡)
Tasa de dosis
efectiva anual
(𝐦𝐒𝐯/𝐚ñ𝐨)
Tasa de dosis efectiva anual
máxima permitida
(𝐦𝐒𝐯/𝐚ñ𝐨) (**)
Cumple con los niveles
establecidos SI / NO
C1 0.30 0.10 6.25 ∙ 10−5 5.0 SI
C2 0.30 0.10 8.93 ∙ 10−5 5.0 SI
C3 2.60 0.10 6.37 ∙ 10−4 5.0 SI
S1 1.00 0.10 8.68 ∙ 10−5 5.0 SI
S2 5.30 0.10 2.76 ∙ 10−4 5.0 SI
E1 0.80 0.10 5.21 ∙ 10−6 0.5 SI
E2 0.50 0.10 7.23 ∙ 10−6 0.5 SI
S3 0.20 0.10 2.60 ∙ 10−6 5.0 SI
S4 0.40 0.10 5.21 ∙ 10−6 5.0 SI
(*) Emplee la notación del diagrama
(**) De acuerdo con los niveles de referencia establecidos por OIEA (documento ARCAL XLIX)
Análisis de resultados A partir de los resultados obtenidos se evaluará el cumplimiento de los niveles de referencia fijados por el OIEA; en caso de ser necesario se darán las recomendaciones del caso.
38
Los resultados obtenidos fueron reportados al responsable de la instalación, dicho
reporte puede ser consultado en la sección de Anexos (ver Anexo 1).
2.2.2 Evaluación de la calidad de la imagen: Determinación de la calidad de la imagen
diagnóstica
La calidad de las imágenes diagnósticas se evalúa teniendo en cuenta los
siguientes criterios: el contraste y la densidad óptica. Para evaluar los elementos
anteriores se construyó un elemento prototipo que facilita este procedimiento, este es la
cuña, de igual forma, se diseñan pruebas tales como, perpendicularidad del haz y
coincidencia del campo de radiaciones con el campo luminoso, que permiten establecer
el estado de funcionamiento del equipo de rayos X diagnóstico con respecto a la imagen.
2.2.2.1 Perpendicularidad del haz
Para evaluar este ítem, se elaboró un cilindro de PMMA que tiene ubicado en cada
una de sus caras una esfera de aluminio como se muestra en la Figura 4, la combinación
de materiales que componen el cilindro al tener densidades diferentes producen una
atenuación distinta, por lo que en la imagen diagnóstica se encuentran diferentes
intensidades y un grado de contraste tal que permite identificar si en la imagen se observa
sólo una esfera o las dos. Se dice que el haz es perpendicular cuando en la imagen
diagnóstica se ve sólo una esfera.
En la sección de Anexos (ver Anexo 2) se puede consultar las imágenes de los
resultados obtenidos (la elaboración del cilindro).
39
Figura 4. a) Vista aérea del cilindro empleado en test de perpendicularidad del haz. b) Vista lateral del cilindro.
2.2.2.2 Coincidencia del campo luminoso con el campo de radiaciones
Para elaborar imágenes diagnósticas es importante evaluar este ítem, en tanto
que evita al paciente recibir dosis innecesarias de radiación en zonas de su anatomía de
las que no se requiere una imagen diagnóstica.
Así pues, con el fin de determinar la coincidencia del campo de radiaciones y el
campo luminoso, se elaboraron cuatro perfiles L en aluminio (Figura 5) para ser
posicionados en la camilla en coincidencia con los bordes del campo luminoso que
genera el equipo de rayos X antes de tomar la radiografía, en la imagen diagnóstica se
debe observar que en las esquinas de la misma se encuentran los cuatro perfiles y se
dice que hay coincidencia entre los campos mencionados. En el Anexo 3 se encuentra
las fotografías de los resultados en la elaboración de los perfiles en L.
40
Figura 5. Perfiles en L dispuestos para realizar la prueba.
2.2.2.3 La cuña
La cuña se compone de un bloque de aluminio en forma escalonada, de 20
escalones de 0.1 cm de espesor, el paso entre escalones es de 1 cm; el ancho de cada
escalón es de 5 cm, como se muestra en la Figura 6. Sus objetivos son identificar los
valores de densidad ópticos para cada escalón y la dosis absorbida que se tendrá
después de que los rayos X han atravesado cada escalón.
41
Figura 6. Dimensiones de la cuña desde: a) Vista aérea y, b) vista lateral
La geometría de este prototipo permite obtener una gama de intensidades entre
el negro y el blanco (tonalidades de grises), similares a los que se evidencian en las
imágenes radiodiagnósticas elaboradas con equipos de rayos X convencionales. Cada
escalón al tener un espesor diferente, produce por tanto, una atenuación de fotones
diferente, generando como resultado la escala de grises anteriormente mencionada.
La cuña permite realizar un estudio periódico de las imágenes tomadas, dicho
estudio se compone de tres etapas: la primera es la elaboración de la imagen, que
proviene de la exposición de la cuña a los rayos X; la segunda es la caracterización de
la imagen, que consiste en la medición de las intensidades y en la realización del cálculo
de las densidades ópticas que aparecen en la imagen; y la tercera es la determinación
de la calidad de la imagen, que proviene de la comparación de las densidades ópticas
de dos o más imágenes diagnósticas tomadas en diferentes periodos de tiempo, que
permiten establecer si el equipo de rayos X ha disminuido la calidad de la imagen.
El procedimiento enunciado anteriormente, puede ser aplicado con valores
diferentes de diferencia de potencial, ello con el fin de determinar la calidad de la imagen
42
diagnóstica ya sea al obtener un alto como un bajo contraste. La corriente se mantiene
constante, no porque afecte el contraste de la imagen, sino porque modifica los valores
de dosis absorbida por el paciente.
Así mismo, la cuña se puede emplear para determinar la relación que existe entre
la diferencia de potencial que se aplica para elaborar la imagen diagnóstica y el contraste
que en esta se genera, ello permite establecer el intervalo de valores de diferencia de
potencial para los cuales las imágenes son generadas con altos contrastes y baja
resolución o con bajos contrastes y alta resolución.
Por otra parte, el prototipo elaborado en este apartado se puede emplear para
determinar la relación que existe entre la intensidad con que se elaboran las imágenes
diagnósticas y la dosis absorbida por el paciente, para ello es necesario comparar para
cada escalón los resultados de varios tratamientos realizados a la cuña con rayos X en
los cuales se varían los valores de intensidad de corriente con un valor de diferencia de
potencial fijo, con lo que cambian los niveles de radiación a los que se expone el paciente
pero no el contraste de la imagen elaborada.
Este diseño permite determinar la relación que existe entre el número de
escalones y la radiación que absorbe cada uno de ellos, para ello se elaboró una base
de PMMA que posee 20 hendiduras dispuestas para posicionar en ellas los dosímetros
termoluminiscentes, de tal forma que cada TLD coincide con el centro de cada nivel de
la cuña, así mismo, es necesario ubicar un dosímetro termoluminiscente por escalón de
tal forma que sobre estos incida primero la radiación proveniente del equipo de rayos X.
Los resultados obtenidos en la elaboración tanto de la cuña como del soporte para
los TLD’s se encuentran en la sección de Anexos (Anexo 4).
43
2.2.3 Evaluación de la dosis en pacientes: Diseño del fantoma
Determinar los niveles de dosis absorbida por los pacientes al ser expuestos a la
radiación proveniente de los rayos X es importante en tanto que permite establecer si
dichos niveles se encuentran por debajo de los estipulados en las normas internacionales
de protección radiológica (ICRP, OIEA), para ello se diseñó y elaboró un elemento
prototipo que permite medir dicha radiación, este es el fantoma.
Fantoma: El fantoma se elaboró a base de PMMA (polimetilmetacrilato) ya que su
densidad es similar a la del tejido humano (1.22 g/cm3) (Jhons & Cunningham, 1983).
En este caso, cada bloque de PMMA tiene un volumen de 800.00 cm3 y una masa de
1100.00 g con lo cual se calcula la densidad de cada bloque y se obtiene el valor de
1.18 g/cm3.
Además, este material es seleccionado como el indicado para su construcción en
tanto que, con cuatro bloques de 2 cm de espesor permite simular la región torácica de
un humano adulto promedio (Ferdeghini, 2014). Aparte de los cuatro bloques ya
mencionados, se adiciona un bloque con orificios en el que se posicionan los dosímetros
termoluminiscentes, este nivel es intercambiable lo que permite evaluar la dosis a
diferentes profundidades.
Con el fin de identificar fácilmente la posición de cada dosímetro a través de una
nomenclatura alfabética y numérica para las filas y columnas respectivamente, el
fantoma se diseñó de forma cuadrada con lados de 21.5 cm de longitud, esto facilita la
posterior recolección y análisis de datos (Akpochafor et al., 2013). La distancia entre
TLD’s medida desde su centro es de 3 cm, lo cual permite ubicar la menor cantidad de
dosímetros termoluminiscentes en el bloque de PMMA destinado para ello. En la Figura
7 se muestra el diseño del fantoma junto con la posición de los TLD’s, y en el Anexo 5
es posible observar las imágenes de los resultados obtenidos al elaborar el fantoma.
44
Figura 7. a) Dimensiones del fantoma desde vista lateral. Vista aérea del fantoma: b) placa sin los dosímetros, c)
placa con sus dosímetros
Este diseño permite evaluar la dosis absorbida por la región torácica de un
humano adulto promedio e inclusive de otras especies animales a diferentes
profundidades, es posible variar el espesor del fantoma en tanto que la capa portadora
de dosímetros termoluminiscentes y demás capas son intercambiables.
Así mismo, el fantoma permite verificar la uniformidad de la dosis absorbida, para
ello es necesario posicionar el nivel en que se encuentran los TLD’s en la parte superior
del fantoma, luego, se recolectan los datos y se debe encontrar que la dosis que mide
cada TLD debe ser similar o igual (Akpochafor et al., 2013). Determinar los niveles de
dosis es importante para la seguridad del paciente, dado que le evita recibir niveles de
dosis absorbida para la elaboración de imágenes radiodiagnósticos.
45
Conclusiones
En este trabajo se diseñó un protocolo de levantamiento radiométrico que permite
evaluar los niveles de radiación en las instalaciones en que se encuentra ubicado el
equipo de rayos X diagnóstico, lo que garantiza la protección radiológica del personal
ocupacionalmente expuesto y del público en general. Dicho protocolo se implementó en
la clínica de pequeños animales de la Universidad Nacional de Colombia sede Bogotá.
Así mismo, para determinar la calidad de la imagen, se diseñó y elaboró unos elementos
prototipos compuestos por una cuña escalonada en aluminio, cuatro perfiles en L y un
cilindro de PMMA, estos elementos permiten evaluar parámetros asociados con la
calidad de la imagen como: contraste, densidad óptica, coincidencia del campo luminoso
con el campo de radiaciones y la perpendicularidad del haz.
De igual forma se diseñó y elaboró un fantoma que permite evaluar los niveles de dosis
absorbida por el paciente a diferentes profundidades, estos niveles de dosis pueden ser
comparados con los niveles de referencia a fin de garantizar que las dosis se mantienen
tan bajas como sea posible de acuerdo con el principio ALARA.
Finalmente, este trabajo contribuyó a nuestra formación integral como licenciados en
Física, en tanto que nos permitió estudiar en una zona interdisciplinar que en este caso
es la Física Médica, además de incursionar en las temáticas de la investigación tales
como la búsqueda de información, la escritura científica, la socialización de resultados
proyectándonos y capacitándonos para futuros estudios de posgrado en el área de Física
Médica o la Bioingeniería.
46
Lista de referencias
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50
Anexos
Anexo 1 – Reporte de levantamiento radiométrico
REPORTE DE
LEVANTAMIENTO RADIOMÉTRICO
IDENTIFICACIÓN DEL CENTRO
Nombre: Clínica de Pequeños Animales – Universidad Nacional de Colombia Sede
Bogotá___
Dirección: Universidad Nacional – Facultad de Veterinaria Av. Calle 26___
Teléfono: (571) 3165063 - (571) 3165000 ext. 15385 y 15387___
Responsable de la instalación: Henry Meneses____
Fecha de visita: 25 octubre 2015____ Hora de la visita: 2:00 p.m.__
correo de contacto: [email protected]____
IDENTIFICACIÓN DEL EQUIPO
TIPO: Equipo de rayos X convencionales___ Marca: PHILIPS___
Modelo: 2013__ Serial: 512__
Planta o nivel donde se ubica el equipo: 1er piso__
CARACTERÍSTICAS DEL TUBO
Modelo: 2013___ Diferencia de potencial máxima: 120 kV___
Corriente máxima: 200 mA___ Número de radiografías por semana: 25___
Tiempo de exposición en condiciones máximas: 2 s___
Elaborado por
Sergio A. Morales
Arias
Cristian C. Lemus
Cubides
Revisado por
Esperanza del Pilar
Infante Luna
Aprobado por
Luis Agulles Pedrós
51
Objetivo: Evaluar los niveles de radiación tanto en las áreas de trabajo (salas de
radiodiagnóstico) como en áreas de libre acceso (adyacentes a las salas), con el fin de
verificar el cumplimiento de los niveles establecidos, desde la perspectiva de la
protección radiológica.
Justificación: La exposición a radiaciones ionizantes puede generar efectos
biológicos en el ser humano; por ello es necesario verificar que durante la operación
del equipo las dosis de radiación se encuentran por debajo de los límites
recomendados, a fin de garantizar la protección tanto del personal ocupacionalmente
expuesto como del público en general; para lo cual es necesario realizar un
levantamiento radiométrico. (Johannes L. Friea, 2015).
METODOLOGÍA
De acuerdo con los lineamientos establecidos por el Organismo Internacional de
Energía Atómica (O.I.E.A.) en su publicación ARCAL XLIX, se implementó la siguiente
metodología.
Reconocimiento de las instalaciones: Se realizó un recorrido por las instalaciones
en las que se encuentra ubicado el equipo de rayos X, con base en ello se elaboró un
plano del sitio y sus alrededores en el cual se identificaron las zonas en las cuales
trabajadores o público en general podrían estar expuestos a la radiación del equipo;
dentro de estas zonas se encuentran:
Consola donde se ubica el operador del equipo (C)
Salas de cirugía e instrumentación médica, aledañas a la sala donde se
encuentra el equipo (S).
Áreas externas más cercanas al equipo de Rayos X (E)
En la Figura 1 se muestra el plano de la instalación y se indican los puntos donde se
realizaron las mediciones de tasa de dosis; estos valores pueden ser consultados en
la Sección 2 de ANEXOS.
52
Medida de tasa de dosis en aire: Las medidas se realizaron en uno de los puntos
indicados en el plano; ubicando el intensímetro a 1 𝑚 respecto al suelo y a 15 𝑐𝑚
respecto a la pared, puerta o ventana; con la cámara de ionización siempre en la
dirección del equipo de rayos X (ARCAL XLIX, 2001).
Los resultados de las mediciones se encuentran en la Tabla 1.
Verificación del cumplimiento de niveles de exposición: Se contrastan los datos
obtenidos con los permitidos para la dosis efectiva, teniendo en cuenta que el valor de
restricción de dosis para áreas controladas es de 5,0 𝑚𝑆𝑣/𝑎ñ𝑜 y de 0,5 𝑚𝑆𝑣/𝑎ñ𝑜 para
áreas libres (Valores establecidos en el Acuerdo de Cooperación para América Latina
ARCAL XX).
INSTRUMENTOS EMPLEADOS
Descripción: Cámara de ionización
Fabricante: FLUKE Biomedical___ Modelo: Victoreen___
Serie 51B-DE-SI-RYR__
Rangos de Operación:
0 − 50 μSv/h
0 − 500 μSv/h
0 − 5 mSv/h
0 − 50 mSv/h
0 − 500 mSv/h
Precisión: En un 10% de lectura entre 10% y 100% de la indicación completa en
cualquier rango, excluyendo respuesta energética. La fuente de la calibración es
137 Cs.
Detector: Cámara ionizada de aire comprimido de 349 cc de volumen, con una
cámara de 1.7 mg/cm2 de Mylar, protegida por una malla de acero, de 46 cm2 área de detección.
53
ANÁLISIS Los valores de dosis efectiva encontrados en la ranura de la puerta de la cabina donde
se posiciona el operario y detrás del vidrio plomado (C1, C2 y C3), son inferiores a los
establecidos para áreas controladas, por lo que el blindaje se encuentra en óptimas
condiciones y no hay riesgo radiológico para las personas que se sitúan en dicha
locación.
Para las zonas de libre acceso ubicadas fuera de la instalación (E1 y E2) no hay riesgo
para el público que la transita dado que los niveles de dosis efectiva se encuentran por
debajo del límite establecido para áreas libres.
En las demás locaciones (S1, S2, S3 y S4) se encontraron valores inferiores a la dosis
efectiva límite para áreas controladas, por lo que el personal ocupacionalmente
expuesto que se encuentre en ellas no tiene ningún riesgo.
Conclusión: Las instalaciones del lugar cumplen los parámetros establecidos en el ARCAL XLIX en tanto que las lecturas de dosis se mantienen por debajo de los niveles de restricción tanto para áreas libres como áreas controladas, por lo tanto el equipo de rayos X y la manipulación del mismo se realiza en un espacio que cuenta con blindajes en óptimas condiciones lo que garantiza la seguridad desde la perspectiva de la protección radiológica. Referencias ARCAL/IAEA. (2001). Protocolos de Control de Calidad en Radiodiagnóstico. ARCAL
XLIX
Johannes L. Friea, A. H. (2015). Electrophysiologic and 53elular characteristics of cardiomyocytes after X-ray irradiation. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, pp.1-10
Resolución N° 9031. Por la cual se dictan y se establecen procedimientos relacionados
con el funcionamiento y operación de equipos de Rayos X y otros emisores de Radiaciones Ionizantes y se dictan otras disposiciones. Colombia, 12 de Julio de 1990.
“1990 Recommendations of the International Comission on Radiological Protection”,
ICRP 60, Vol 21 N° 1-3.
54
ANEXOS
Sección 1
Figura 1. Plano de la ubicación del equipo de rayos X, con las respectivas zonas en las que se
realizaron las mediciones.
Las zonas donde se realizaron las mediciones son, de acuerdo a la Figura 1:
C1 – Ventana de consola de mando.
C2 – Ubicación del operario (zona de la consola).
C3 – Puerta de la zona de ubicación de la consola.
S1 – Zona de almacenamiento de toma de muestras (pared).
S2 – Zona de almacenamiento de toma de muestras (puerta).
E1 – Pared en zona de circulación externa.
E2 – Ventana en zona de circulación externa.
S3 – Sala de cirugía (zona de pared).
S4 – Sala de cirugía (zona de vidrio)
55
Sección 2
Lugar de medición
(*)
Tasa de dosis efectiva medida
(𝛍𝐒𝐯/𝐡)
Tasa de dosis de radiación de fondo (𝛍𝐒𝐯/𝐡)
Tasa de dosis
efectiva anual
(𝐦𝐒𝐯/𝐚ñ𝐨)
Tasa de dosis efectiva anual
máxima permitida
(𝐦𝐒𝐯/𝐚ñ𝐨) (**)
Cumple con los niveles
establecidos SI / NO
C1 0.30 0.10 6.25 ∙ 10−5 5.0 SI
C2 0.30 0.10 8.93 ∙ 10−5 5.0 SI
C3 2.60 0.10 6.37 ∙ 10−4 5.0 SI
S1 1.00 0.10 8.68 ∙ 10−5 5.0 SI
S2 5.30 0.10 2.76 ∙ 10−4 5.0 SI
E1 0.80 0.10 5.21 ∙ 10−6 0.5 SI
E2 0.50 0.10 7.23 ∙ 10−6 0.5 SI
S3 0.20 0.10 2.60 ∙ 10−6 5.0 SI
S4 0.40 0.10 5.21 ∙ 10−6 5.0 SI
(*) Teniendo en cuenta la notación del diagrama (**) De acuerdo con los niveles de referencia establecidos por OIEA (documento ARCAL XLIX)
Tabla 1. Tasa de dosis efectiva encontrada en cada punto
56
Anexo 2 – Cilindro en PMMA para evaluar perpendicularidad del haz
Vista lateral del cilindro
Vista frontal del cilindro
57
Anexo 3 – Perfiles en L para evaluar coincidencia del campo luminoso con el campo de
radiaciones
Perfiles en L
58
Anexo 4 – Cuña y soporte para TLD’s
Vista aérea de la cuña
Vista lateral de la cuña
59
Soporte para TLD’s
Vista lateral cuña con soporte para TLD’s
Vista aérea de la cuña con soporte para TLD’s
60
Anexo 5 – Fantoma
Vista aérea del fantoma
Vista lateral del fantoma
61
Vista aérea de la placa de los TLD’s
Vista lateral de la placa de los TLD’s
62
Anexo 6 – Carta certificado de participación en eventos, producción de material (póster)
y certificados de participación, publicación Memorias
Carta certificado sobre presentación de avances de resultados en eventos nacionales
63
Certificado participación XVIII SEF – Sergio Andrés Morales Arias
64
Certificado participación XVIII SEF – Cristian Camilo Lemus Cubides
65
Póster sobre avances de resultados presentado en la XVIII SEF
66
Certificado participación 3er encuentro de socialización de experiencias investigativas – Sergio Andrés Morales
Arias
67
Certificado participación 3er encuentro de socialización de experiencias investigativas – Cristian Camilo Lemus
Cubides
68
Publicación Memorias de los trabajos del evento académico XVIII SEF en la Revista Góndola, Enseñanza y
Aprendizaje de las Ciencias
69
Anexo 7 – Autorización Trabajo de Grado
Por medio del presente anexo, yo Esperanza del Pilar Infante Luna me permito avalar
este trabajo de grado titulado “INVESTIGACIÓN EN EL MARCO DEL PROYECTO
INSTITUCIONALIZADO: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN PROGRAMA DE
ASEGURAMIENTO DE CALIDAD EN INSTALACIONES DE DIAGNÓSTICO QUE
EMPLEEN RAYOS X CONVENCIONALES”, desarrollado por los estudiantes Sergio
Andrés Morales Arias y Cristian Camilo Lemus Cubides con códigos 20111135064 y
20111135021 respectivamente.
Agradezco la gestión,