Levantamiento radiométrico en un búnker de radioterapia
Invitados: Dr. Miguel Martin, Dr. Rafael Martin
Moderador: MSc. Omar Arias
En esta oportunidad,en el espacio Aprendiendo + de Serofca, el moderador Omar Arias y los profesores invitados, presentaron un conversatorio sobre levantamiento radiométrico en un búnker de radioterapia.
Omar Arias abre una presentación explicando con gran detalle el cálculo de la dosis promedio semanal Rw
Comprendiendo el Levantamiento Radiométrico en Búnkeres de Radioterapia: Garantizando la Seguridad
El diseño y la construcción de un búnker de radioterapia son cruciales para garantizar la seguridad de pacientes, personal y el público en general. Pero, ¿cómo nos aseguramos de que el blindaje funciona como debe? Aquí es donde entra el levantamiento radiométrico, una evaluación experimental sistemática.
1. El objetivo principal del Levantamiento Radiométrico El propósito fundamental de un levantamiento radiométrico es evaluar si el blindaje de un búnker satisface los requerimientos para garantizar la seguridad de las personas que se encuentran detrás de las barreras. Esto implica comprender qué tipo de personas están en esas áreas (trabajadores ocupacionalmente expuestos, público), cuánto tiempo se exponen, y las características de la fuente de radiación (por ejemplo, un acelerador lineal que emite rayos X o electrones de alta energía).
2. Conceptos Clave para la Evaluación del Blindaje
Para evaluar el blindaje, no sólo medimos la radiación instantánea, sino que también realizamos cálculos que incorporan varios factores importantes:
- Tasa de Dosis Instantánea (IDR): Este es el valor que se mide directamente con un instrumento. Se expresa comúnmente en micro-Sieverts o mili-Sieverts por hora y nos da un indicador de cómo varía la exposición en el tiempo.
- Carga de Trabajo (W): Se refiere a la dosis absorbida en el isocentro por semana. Es una estimación de la cantidad de radiación que el equipo producirá. El documento NCRP 151 (National Council on Radiation Protection and Measurements) sugiere una referencia de 1000 Gray por semana para casos donde no se dispone de estadísticas propias del centro. Sin embargo, se enfatiza que este valor es una referencia y no siempre se alcanza en la práctica, ya que la calidad de la atención al paciente es prioritaria sobre el volumen.
- La carga de trabajo depende del tipo de equipo (por ejemplo, un acelerador lineal con múltiples energías como 6 MV, 10 MV, 15 MV). Para el blindaje, siempre se considera la energía más alta posible para asegurar que las energías más bajas estén más que cubiertas, siguiendo un enfoque de protección lógica.
- Una jornada laboral estándar considerada para estos cálculos es de 8 horas diarias, 5 días a la semana, totalizando 40 horas semanales, y se asumen 50 semanas al año (considerando dos semanas de vacaciones para el personal). Esto suma 2000 horas laborables al año.
- El tiempo de tratamiento por paciente puede variar, pero una estimación para una técnica 3D conformada es de aproximadamente 10 minutos por paciente, lo que implicaría atender unos seis pacientes por hora. Es importante destacar que la calidad y la personalización del tratamiento son fundamentales, y buscar un volumen excesivo (como 100 pacientes en un turno de 8 horas) podría comprometer la calidad de la atención.
3. Tipos de Barreras en un Búnker
Las barreras son las paredes, techo y piso del búnker, diseñadas para atenuar la radiación. Se clasifican en:
- Barreras Primarias: Son aquellas donde el haz de radiación incide directamente. Hay cuatro barreras primarias fundamentales (laterales, techo y piso, aunque el piso podría no ser considerado si no hay sótano debajo). Para evaluar una barrera primaria, el acelerador se apunta directamente hacia ella con el campo de radiación lo más abierto posible (sin colimación, por ejemplo, 40×40 cm).
- Barreras Secundarias: Son aquellas donde la radiación no incide directamente, sino que reciben radiación dispersa (producida por el paciente o un medio dispersor) y radiación de fuga (que proviene del cabezal del acelerador). La radiación de fuga es, de hecho, la contribución más significativa a la radiación en las barreras secundarias. Para evaluar estas barreras, se coloca un «phantom» o medio dispersor en el camino del haz principal, además de mantener el campo máximo de apertura.
4. Factores de Ponderación en los Cálculos
Para convertir la tasa de dosis instantánea en una dosis promedio semanal (que es lo que se compara con los límites), se utilizan factores de ponderación:
- Factor de Uso (U): Este factor considera la fracción de tiempo que el haz de radiación se dirige hacia una barrera primaria específica. Por ejemplo, se puede asumir un uso de 0.25 (o 25%) para cada una de las cuatro barreras primarias, ya que el gantry (el brazo giratorio del acelerador) apunta en 360 grados, pero no todo el tiempo a la misma pared. Para las barreras secundarias, el factor de uso es igual a 1, porque la radiación de fuga del cabezal ocurre constantemente mientras el equipo está encendido, sin importar hacia dónde apunte el haz principal.
- Tiempo del Haz Encendido (Ton): Representa el tiempo efectivo que el haz de radiación está activo en una semana para cumplir con la carga de trabajo estimada. Este valor es significativamente inferior a las 40 horas semanales de trabajo (pudiendo rondar entre 2 y 3.5 horas), ya que el equipo no está disparando continuamente durante toda la jornada laboral.
- Factor de Ocupación (T): Considera la fracción de tiempo que se espera que un individuo (el más expuesto) esté presente en el área que se va a proteger. La evaluación del blindaje busca proteger a la persona, no solo el ambiente. Los valores de este factor varían según el tipo de área (por ejemplo, un almacén podría tener una ocupación infrecuente de 1/40, mientras que un área con personal permanente tendría una ocupación mayor).
5. Comparación con los Límites de Dosis
Una vez que se tienen todos estos valores, se calcula la dosis promedio semanal. Este valor calculado es el que se compara con los límites de diseño, los cuales son diferentes para distintas áreas:
- Áreas Controladas: Lugares donde el personal ocupacionalmente expuesto trabaja. El límite es de 0.1 mili-Sievert por semana, lo que equivale a 5 mili-Sievert al año (considerando 50 semanas de trabajo).
- Áreas No Controladas: Áreas accesibles al público en general. El límite es de 0.02 mili-Sievert por semana, lo que equivale a 1 mili-Sievert al año.
Es crucial entender que la tasa de dosis instantánea (lo que se mide directamente) NO es el valor final de comparación. Este valor es solo una parte de una fórmula más compleja que, junto con la carga de trabajo, los factores de uso, el tiempo de haz encendido y los factores de ocupación, permite calcular la dosis promedio semanal para compararla con los límites regulatorios.
6. Abordando Anomalías y Restricciones
Si durante el levantamiento radiométrico se detecta que una barrera no cumple con los niveles de seguridad, existen varias soluciones:
- Aumentar el Blindaje: La solución más directa si hubo una falla en la construcción.
- Restricciones de Área: Imponer limitaciones al acceso o tiempo de permanencia en ciertas zonas. Por ejemplo, en el caso de la puerta del búnker, se sabe que una persona no estará allí las 8 horas diarias apoyada.
- Restricciones Operacionales: Limitar el flujo de trabajo, como la cantidad de pacientes que se atienden, si el blindaje existente no es suficiente para una carga de trabajo mayor.
Es importante destacar que no se busca un valor de cero radiación en las mediciones, ya que esto no es posible. Lo que se busca es que los valores calculados estén por debajo de los límites establecidos, garantizando así un blindaje seguro y efectivo.
Finalmente, el diseño de un búnker implica un balance entre la protección radiológica, la viabilidad estructural y los costos. Por ejemplo, un laberinto de acceso lo suficientemente largo puede atenuar la radiación (incluyendo neutrones, especialmente en equipos de alta energía) hasta el punto de hacer innecesaria una puerta especial para neutrones, aunque esto tiene implicaciones en el espacio, la construcción y los tiempos de tránsito del personal y pacientes. Por todo esto, es fundamental recabar la mayor cantidad de información posible desde el principio para un diseño y construcción adecuados que sirvan a su propósito a largo plazo.
