Dosimetría Personal: Avances en Sensores y Conectividad

Dosimetría Personal: Avances en Sensores y Conectividad

I. La precisión y la versatilidad de la dosimetría personal están intrínsecamente ligadas a los avances en la física y la ingeniería de los materiales detectores. Dos áreas clave de desarrollo se centran en los detectores de estado sólido para la miniaturización y la fibra óptica para la precisión en entornos complejos.

1.1. Fotomultiplicadores de Silicio (SiPM) y la Miniaturización Extrema

Los fotomultiplicadores de silicio (SiPMs) representan un avance significativo en los fotodetectores de estado sólido. Un SiPM consiste en una matriz de miles de fotodiodos de avalancha de fotón único (SPADs), también conocidos como microceldas o píxeles.⁵ Estos dispositivos generan una señal eléctrica considerable tras la detección de un fotón gracias a la multiplicación interna por avalancha.⁶

Las ventajas técnicas de los SiPMs son múltiples: poseen un diseño compacto, un costo operativo potencialmente más bajo, una respuesta rápida a la luz incidente y una alta eficiencia cuántica.⁵ No obstante, una característica que los hace particularmente valiosos para aplicaciones dosimétricas avanzadas, especialmente en el ámbito médico, es su insensibilidad a los campos magnéticos.⁵ Esta propiedad es fundamental, ya que el auge de la oncología moderna, incluyendo los aceleradores lineales integrados con resonancia magnética (MR-LINAC), requiere detectores que puedan operar sin interferencias en entornos de campo magnético intenso. Los SiPMs se posicionan, por tanto, como sucesores lógicos de los tubos fotomultiplicadores tradicionales (PMTs) en estos sistemas híbridos.

En términos de aplicación clínica, los dosímetros experimentales desarrollados a base de SiPMs, combinados con fibra óptica y centelladores plásticos, han demostrado un rendimiento dosimétrico altamente competitivo.⁶ Las mediciones realizadas con fantomas mostraron un error promedio de solo 3.83% en comparación con los valores calculados por el sistema de planificación de tratamientos (TPS).⁶ Estos resultados son comparables a los obtenidos con dispositivos comerciales basados en transistores de efecto de campo de óxido metálico semiconductor (MOSFET) y centelladores plásticos.²² Esta capacidad demuestra el potencial de los dosímetros basados en SiPM para aplicaciones de dosimetría in vivo en radioterapia.⁶

1.2. Fibra Óptica y Sensores Flexibles para Entornos Ruidosos

La fibra óptica está ganando terreno como material preferente para sensores de radiación y dosímetros. El rápido desarrollo en la ingeniería de materiales de fibra ha permitido la evolución de estructuras y materiales funcionales, mejorando tanto la precisión de detección como la versatilidad de uso. El principio de detección se basa en fenómenos como la atenuación inducida por radiación (RIA), la luminiscencia inducida por radiación (RIL) y el desplazamiento de longitud de onda de las rejillas de fibra (RI-GWS).⁷

Desde una perspectiva operacional, los sensores de fibra óptica ofrecen ventajas cruciales. Permiten mediciones en tiempo real y causan una perturbación mínima al campo de radiación.² Además, son inherentemente resistentes a las interferencias electromagnéticas (EMI).² Esta resistencia y su flexibilidad física los hacen ideales para la monitorización en ubicaciones anatómicas que son desafiantes o en entornos con altos niveles de ruido electrónico.²

Esta tecnología es particularmente relevante en el contexto de la radioterapia moderna, donde las técnicas avanzadas como la terapia de arco volumétrico modulado (VMAT) y la radiocirugía utilizan campos de dosis pequeños y altamente no uniformes.⁸ La dosimetría en estas geometrías complejas plantea desafíos significativos para los dosímetros de volumen estándar.⁹ La fibra óptica ofrece un volumen sensible extremadamente reducido y una maleabilidad física que permite una colocación de alta precisión, garantizando mediciones fiables que son difíciles de obtener con dosímetros pasivos tradicionales en campos pequeños.⁹ Por lo tanto, la fibra óptica es clave para la verificación precisa y la garantía de calidad de los tratamientos de alta precisión.

II. La Era de la Conectividad: Dosímetros Electrónicos y Ecosistemas Inalámbricos

2.1. Arquitecturas IoT y Eficiencia Operacional

El paso a la dosimetría activa no se limita solo a la capacidad de lectura instantánea, sino a la integración con arquitecturas de red que permiten la gestión eficiente de la exposición a nivel institucional. La integración de los Dosímetros Personales Electrónicos (EPDs) con plataformas IoT (Internet of Things) permite la monitorización continua y en tiempo real ¹, con datos de dosis transferidos de forma inalámbrica a través de la red hospitalaria.⁴ Esto ha permitido el lanzamiento de dosímetros electrónicos inalámbricos de próxima generación, caracterizados por una mayor duración de la batería y capacidades avanzadas de transmisión de datos en tiempo real.¹

La conectividad ubicua de los wearables introduce una ventaja logística significativa: la mejora de la localizabilidad del personal. Esto permite la identificación inmediata de un dosímetro que se ha caído o ha sido dejado en un vestuario, una mejora crucial que reduce drásticamente la posibilidad de que se registren datos de dosis falsos o inexactos.¹⁰

La integridad del registro de dosis se ve reforzada por esta capacidad de seguimiento. Los dosímetros pasivos son vulnerables a la pérdida o el daño, lo que obliga al personal de seguridad radiológica a estimar la dosis acumulada para el periodo no registrado. El EPD, al actuar como un dispositivo IoT rastreable, mitiga estos riesgos logísticos y operacionales, contribuyendo a la integridad y continuidad de los registros de exposición.¹⁰ Este cambio transforma la dosimetría de un proceso de intercambio manual dependiente de la responsabilidad individual a una gestión de activos automatizada.

2.2. Integración con Sistemas de Gestión de Dosis (DMS) y la Nube

La tendencia hacia la adopción de sistemas de gestión de dosimetría basados en la nube (Cloud-based Dosimetry Management Systems) ha aumentado significativamente.¹ Soluciones de software como DosiServ Lite, desarrollado por Mirion, proporcionan un acceso seguro y en tiempo real a los datos de dosis procedentes de los EPDs.

Estos sistemas centralizados están diseñados para garantizar el cumplimiento normativo y la gestión de la seguridad. Permiten la implementación de alertas automáticas y configurables, que se activan en caso de que se superen los límites de dosis legales o los umbrales de ALARA. El software facilita el enfoque ALARA a través de funciones de dosimetría colectiva, además de la visualización segura y el archivado de resúmenes dosimétricos individuales. La compatibilidad con los principales sistemas de TI hospitalarios es un requisito estándar, y algunos sistemas de gestión de dosis, como Qaelum DOSE, han alcanzado la clasificación de dispositivo médico de clase IIb, gestionando la dosis de pacientes en entornos multifacilidad, multimodality y multimarca.¹³

Para asegurar la integridad de los registros a largo plazo, algunas soluciones avanzadas están explorando la tecnología blockchain para la captura de datos dosimétricos. Esta aplicación garantiza que los registros sean inmutables y seguros, lo que resulta fundamental para la trazabilidad y la seguridad de los datos.¹¹

1. Exploring Key Trends in Medical Electronic Personal Dosimeter Market, fecha de acceso: noviembre 24, 2025, https://www.datainsightsmarket.com/reports/medical-electronic-personal-dosimeter-1766296
2. Dosimetry Market to Rise at 7.55% CAGR till 2034 – Towards Healthcare, fecha de acceso: noviembre 24, 2025,
3. § 34.47 Personnel monitoring. | Nuclear Regulatory Commission, fecha de acceso: noviembre 24, 2025, 
4. RaySafe i3 Real-time Radiation Dosimeter, fecha de acceso: noviembre 24, 2025, https://www.raysafe.com/products/real-time-staff-dosimetry/raysafe-i3-real-time-radiation-dosimeter
5. Advantages and pitfalls of the silicon photomultiplier (SiPM) as photodetector for the next generation of PET scanners | Request PDF – ResearchGate, fecha de acceso: noviembre 24, 2025, https://www.researchgate.net/publication/223934270_Advantages_and_pitfalls_of_the_silicon_photomultiplier_SiPM_as_photodetector_for_the_next_generation_of_PET_scanners
6. Compact and Real-Time Radiation Dosimeter Using Silicon Photomultipliers for In Vivo Dosimetry in Radiation Therapy – MDPI, fecha de acceso: noviembre 24, 2025, https://www.mdpi.com/1424-8220/25/3/857
7. Recent Advances in Optical Fiber Enabled Radiation Sensors – MDPI, fecha de acceso: noviembre 24, 2025, https://www.mdpi.com/1424-8220/22/3/1126
8. In Vivo Dosimetry in Radiotherapy: Techniques, Applications, and Future Directions – MDPI, fecha de acceso: noviembre 24, 2025, https://www.mdpi.com/2673-8392/5/1/40
9. Evaluation of NanoDot Optically Stimulated Luminescence Dosimeter for Cone-shaped Small-field Dosimetry of Cyberknife Stereotactic Radiosurgery Unit: A Monte Carlo Simulation and Dosimetric Verification Study – PubMed Central, fecha de acceso: noviembre 24, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6438048/
10. ALARA MADE EASY – ICRP, fecha de acceso: noviembre 24, 2025, https://www.icrp.org/admin/Turner-Simon-Improving-Operational-Efficiency-Compliance-and-Community-Perception-with-Real-time-Radiation-and-Radon-Data.pdf
11. Blockchain-Powered Radiation Monitoring Solution for Healthcare – App Maisters, fecha de acceso: noviembre 24, 2025, https://www.appmaisters.com/case-study/development-of-a-blockchain-enhanced-radiation-monitoring-solution-for-healthcare/
12. TLD vs OSL: Which Dosimeter Technology is Right for You? – landauer, fecha de acceso: noviembre 24, 2025, https://www.landauer.com/blog/tld-vs-osl-which-dosimeter-technology-right-you
13. Dose Solutions | Improve Radiation Safety – Qaelum, fecha de acceso: noviembre 24, 2025, https://qaelum.com/solutions/dose