Protección radiológica en medicina nuclear

PROTECCIÓN RADIOLÓGICA EN MEDICINA NUCLEAR

El personal involucrado en el uso de material radioactivo debe seguir siempre medidas de  protección  radiológica.  No  se  conoce  aún  con  total  exactitud  el  efecto  de  las  radiaciones,  pero asumiendo que todas las radiaciones ionizantes son potencialmente dañinas, debemos estar constantemente  en  alerta  respecto  a  los  métodos  de  protección.  Existen  limitaciones  prácticas  establecidas  por  las  comisiones  nacionales  e  internacionales  para  proteger  a  los  trabajadores  ocupacionalmente  expuestos.  La  racionalización  de  estos  límites  se  basa  en  que  aún  los  usos  pacíficos  de  la  energía  atómica  requieren  cierta  exposición  a  la  radiación  y  a  que  es  imposible  blindar completamente a los trabajadores. Por esta razón, el personal de medicina nuclear debe estar constantemente alerta sobre los métodos prácticos de radioprotección. Estos métodos son: distancia,  blindaje  y  tiempo.  Mediante  el  uso  adecuado  de  estos  3  métodos,  el  nivel  de  radiación a la cual el trabajador está expuesto puede ser mantenido en un mínimo y dentro de las limitaciones recomendadas. 

a)  Distancia:  constituye  uno  de  los  mejores  métodos  de  radioprotección  y  es  uno  de  los  más  utilizados  en  la  rutina  diaria;  no  solamente  es  un  procedimiento  efectivo  de  protección  sino  que  es  también  el  más  barato.  Cuando  un  individuo  se  aleja  de  la  fuente  radioactiva  es  natural  esperar  recibir  menos  radiación,  y  podría  pensarse  que  si  se  duplica  la  distancia  se  recibiría  la  mitad de la radiación; sin embargo en realidad la persona recibirá un cuarto de radiación. Esto se conoce como la ley del cuadrado inverso de la distancia, la cual establece que la cantidad de radiación  recibida  es  inversamente  proporcional  al  cuadrado  de  la  distancia  desde  la  fuente.  Duplicando la distancia la dosis es ¼ de la original, reduciendo la distancia a la mitad la dosis será 4 veces mayor a la original.  La  ley  del  cuadrado  inverso  se  aplica  con  mayor  exactitud  para  fuentes  puntuales  emisoras γ, no para fuentes mayores o múltiples fuentes. Esta ley explica la sugerencia del uso de pinzas largas o controles remotos para mantenerse tan alejado como sea posible de la fuente emisora.

b) Tiempo: el principio del tiempo es también un método práctico de radioprotección. Cuanto más tiempo se exponga un individuo a un campo de radiación, mayor será la exposición total. El sentido  común  indica  que  el  tiempo  debe  ser  utilizado  como  control  de  la  exposición  a  la  radiación.  En  las  aplicaciones  diagnósticas  de  medicina  nuclear  el  tiempo  no  es  un  factor  tan  importante como cuando se trata de aplicaciones terapéuticas. A  este  respecto,  existen  tres  grupos  de  personas  no  ocupacionalmente  expuestas  que  merecen  especial  consideración:  personal  de  enfermería,  visitas  y  pacientes  adyacentes,  para  los cuales la dosis no puede exceder de 1 mSv por año o de 0.02 mSv en una hora. 

c) Blindaje: es también un método práctico de radioprotección. El uso de materiales de blindaje como  las  láminas  o  ladrillos  de  plomo  no  es  nada  nuevo  para  los  trabajadores  de  medicina  nuclear.  El  blindaje  es  simplemente  un  objeto  usado  para  prevenir  o  reducir  el  pasaje  de  radiación.  En  el  caso  de  las  partículas  α  ó  β  se  requiere  muy  poco  blindaje  para  absorber  completamente  las  emisiones.  La  práctica  general  es  usar  blindaje  suficiente  para  absorber completamente  las  partículas  α y β,  sin  embargo  esto  no  es  verdad  para  la  radiación  χ  ó  γ, ya que para estos dos tipos de emisión se utiliza blindaje para reducir la cantidad de radiación. 

El  blindaje  en  el  caso  de  las  partículas  β  merece  una  consideración  especial.  Es  bien  conocido que ¼ de pulgada de plástico puede frenarlas con lo cual la propia jeringa constituiría un  blindaje  apropiado,  sin  embargo  si  colocáramos  una  jeringa  conteniendo  P-32  frente  a  un  detector de centelleo veríamos que este recibe un considerable número de cuentas. En realidad, el  detector  estaría  registrando  radiación  electromagnética  proveniente  del  bremsstrahlung  (radiación  de  frenado).  Para  que  la  radiación  sea  completamente  absorbida  o  reducida  en  intensidad, se debe perder la energía generada por la propia radiación.

Sin  embargo,  el  tema  del  blindaje  es  bastante  más  complicado  que  el  simple  concepto  de  espesor  y  densidad.  Se  sugiere  que  existe  una  relación  directa  entre  densidad  y  número  atómico (Z). En general es verdad que a mayor número atómico mayor densidad de material y viceversa, pero existen varias excepciones a esta regla, de las cuales el oro (Au) y el plomo (Pb) son  buenos  ejemplos.  El  Au  tiene  un  Z  de  79  y  una  densidad  de  19  gr/cm3  mientras  que  el  Pb  tiene un Z de 82 y una densidad de 11 gr/cm3. Además, la densidad cambia cuando el material cambia  de  estado  físico  y  su  número  atómico  continúa  siendo  el  mismo,  de  lo  cual  un  buen  ejemplo  es  el  agua  cuyo  número  atómico  efectivo  es  7.4  pero  asume  diferentes  densidades  dependiendo de su estado físico (líquido, sólido o gaseoso).

COEFICIENTES DE ATENUACIÓN.

Cualquier discusión sobre blindaje debe considerar unidades para medir la cantidad de radiación   que   es   absorbida   (atenuada)   por   un   medio   absorbente;   estas   unidades   miden   parámetros como el coeficiente de atenuación lineal y el coeficiente de atenuación másico. La diferencia entre ellos es que éste último considera la densidad del medio de atenuación. 

a) El coeficiente de atenuación lineal (μ) es definido como la fracción del número de fotones que es eliminada del campo de radiación por centímetro de medio absorbente. Se expresa como una constante del porcentaje de fotones absorbido, similar a la constante de decaimiento λ en la fórmula de vida media física. Una condición con un valor de μ de 20% por centímetro (0.20 cm-1) indicará que el número de fotones en un haz será reducido en intensidad en un 20% por cada centímetro de medio absorbente. El valor de μ es específico para la energía del fotón y el tipo de  absorbente,  si  cualquiera  de  ellos  se  modifica,  el  coeficiente  de  atenuación  lineal  también  cambiará. 

b)  El  coeficiente  de  atenuación  másico  (μ/ρ) es  obtenido  dividiendo  el  coeficiente  de  atenuación  lineal  por  la  densidad  del  medio  absorbente.  La  unidad  se  expresa  en  cm2/gr. 

Dado  que  la  densidad  cambia  con  los  diferentes  estados  físicos  del  agua,  el  coeficiente  de  atenuación  lineal  cambiará  también;  la  razón  es  que  la  atenuación  por  el  absorbente  se  modifica  y  esta  unidad  refleja  solamente  la  atenuación  por  el  medio  absorbente  por centímetro. Esto contrasta con el coeficiente de atenuación másico, el cual permanece igual independientemente de  los  cambios  físicos  del  medio.  La  razón  es  que  la  unidad  refleja  la  densidad  del  medio  absorbente  total  y  no  sólo  el  espesor.  Se  puede  decir  entonces  que  el  agua  líquida,  en  forma  de  hielo  o  vapor  absorberá  la  misma  cantidad  de  fotones  por  gramo.  Esta  relación no es importante en medicina dado que el tamaño de los órganos humanos no permiten este tipo de consideraciones, más aún, dado que el coeficiente de atenuación másico permanece igual para todas las formas físicas del agua sin importar su densidad o volumen, el coeficiente de  atenuación  másico  pierde  relevancia  y  por  eso  la  fórmula  de  blindaje  sólo  utiliza  el  coeficiente de atenuación lineal. Fórmula de blindaje:

 I = Io e-μx            

 Donde:  I es la intensidad de la radiación después del blindaje, Io es la intensidad de la radiación antes del blindaje, μ es el coeficiente de atenuación lineal en cm-1 y x es el espesor del blindaje  en  cm.  El  signo  (–)  del  exponente  significa  que  la  intensidad  decrece.  Si  bien  la  fórmula no es de mayor importancia en la práctica diaria, hace posible predecir la atenuación de los fotones γ. Está  establecido  que  la  radiación  χ y γ  puede  ser  disminuída  a  niveles  aceptables  pero  teóricamente no puede ser llevada a 0, aunque puede ser reducida en una manera predecible y de ahí surge el concepto de capa hemirreductora (HVL). Por definición, la HVL es el espesor de  un  material  en  particular  necesario  para  reducir  la  intensidad  de  la  radiación  a  la  mitad  de   su   valor   original.   Existen   tablas   que   muestran   los   valores   de   HVL   para   distintos   radionucleidos  y  para  diferentes  materiales,  las  cuales  constituyen  una  ayuda  rápida  para  calcular el blindaje necesario para reducir la intensidad de la radiación a niveles recomendados.  El límite estándar aceptado es 2 mrem/h a 1 metro de la fuente. Si multiplicamos esta dosis  por  50  horas  de  trabajo  semanal  y  50  semanas  por  año,  nos  dará  una  tasa  de  exposición  anual de 5 rem/año

CONTROL DE EXPOSICIÓN A LA RADIACIÓN DEL PERSONAL. 

Dado que el riesgo biológico está directamente relacionado con la dosis de radiación a los tejidos, la absorción de material radioactivo debe estar restringida. 

a)  Control  de  la  exposición  interna.  La  mayoría  de  los  radionucleidos  que  se  utilizan  en  medicina nuclear son considerados leve o moderadamente tóxicos con respecto a contaminación interna,  sin  embargo,  una  excepción  significativa  de  131 I  es  considerada  altamente  tóxica  debido a su especificidad por la glándula tiroides. La   exposición   interna   por   ingestión,   inhalación   o   absorción   dérmica   puede   ser   satisfactoriamente controlada por prácticas simples y sistemáticas que incluyen: 

• vestir  túnica  o  delantal  que  proteja  la  ropa  en  toda  área  en  que  se  manejen  fuentes  radioactivas abiertas. Esas prendas protectoras deben ser retiradas antes de abandonar el área apropiada para su uso.
• utilizar guantes en todo momento que se manipule material radioactivo. 
• no comer, beber, fumar o aplicar cosméticos en áreas en las cuales se utilice o almacene material radioactivo.
• no almacenar alimentos, bebidas o artículos personales en áreas en las cuales se utilice o almacene material radioactivo. 
• no utilizar la boca con ningún tipo de instrumento tales como pipetas para fraccionar o medir material radioactivo. 
• mantener  el  área  de  trabajo  libre  de  contaminación.  Realizar  semanalmente  tests  para  identificar áreas que requieran descontaminación.

Manejo   del   131 I:   deben   tomarse   precauciones   especiales   para   su   uso.   Una   contaminación interna con 131I resulta en una dosis equivalente de radiación para la tiroides de aproximadamente 52  mSv  por  μCi  debido  a  la  exposición  y  a  la  captación  biológica.  Es  muy  importante  tomar  precauciones  cuando  se  maneja  radioyodo  para  minimizar  el  riesgo  de  contaminación interna, lo cual es particularmente importante cuando se utiliza el radionucleido en forma de solución.   

 Recomendaciones   prácticas para el manejo de 131 I: 

• Abrir  el  vial  en  una  campana  de  extracción.  El  componente  volátil  siempre  está  en  equilibrio   con   la   actividad   de   la   solución   en   el   vial.   La   causa   primaria   de   contaminación del personal es la inhalación de la nube de radioyodo que escapa del vial al abrirlo. 
• Siempre  que  sea  posible,  almacenar  los  viales  en  la  heladera  y  en  la  oscuridad.  El  componente  volátil  puede  ser  minimizado  manteniendo  la  solución  a  una  temperatura  menor   que   la   temperatura   ambiental,   la   luz   brillante   o   solar   incrementa   este   componente.
• Utilizar guantes siempre que se maneje radioyodo. El yodo puede penetrar parcialmente los guantes desechables y ser absorbido a través de la piel, por esa razón se recomienda usar dos pares de guantes cuando se manejan cantidades mayores a 10 mCi. 
• Ser  muy  cuidadoso  de  no  tocarse  el  cuello  u  otras  áreas  de  la  piel  o  la  vestimenta  cuando está manejando radioyodo. •Mantener  la  solución  de  131I  de  desecho  en  contenedores  bien  tapados,  con  tapas  ajustadas y a un pH básico para reducir la volatilidad.  b)  Control  de  la  exposición  externa.  La  exposición  externa  puede  ser  controlada  por  los  métodos clásicos de: minimizar el tiempo, maximizar la distancia y utilizar blindajes
• .El factor tiempo puede ser efectivamente utilizado llevando a cabo procedimientos tan eficientemente como sea posible. Los procedimientos nuevos deben ser practicados con material no  radioactivo  de  forma  que  se  adquiera  experiencia  para  poder  realizarlos  de  la  manera  más  rápida posible. Por otro lado, el intentar realizar los procedimientos de forma demasiado rápida puede resultar en derramamientos u otros accidentes que aumentarán el tiempo de exposición.  •En  la  práctica,  se  pueden  lograr  distancias  de  trabajo  seguras  en  varios  aspectos,  manejando  los  viales  con  pinzas,  almacenando  el  material  radioactivo  de  desecho  en  áreas  alejadas  a  las  áreas  de  tránsito  del  personal,  manteniendo  la  mayor  distancia  posible  con  los  pacientes inyectados durante los procedimientos. 
• En cuanto a los blindajes, se deben usar ladrillos de plomo, vidrio plomado, protectores de  jeringa,  contenedores  para  el  almacenaje  de  material  de  desecho,  valijas  plomadas  para  el  transporte de dosis, etc.

Aunque  en  la  rutina  de  trabajo  en  medicina  nuclear  se  utilizan  distintos  tipos  de  radionucleidos,  el  problema  de  la  exposición  externa  está  dado  en  un  90%  por  el  99mTc  y  la principal fuente de exposición es la radiación proveniente de los pacientes inyectados para los procedimientos imagenológicos. 

La relación de exposición típica es:  

• 10-15% por preparación de la dosis 
• 10% por la administración de la inyección,  
• 75-80% por el procedimiento de imagen. 

Esto  implica  que  una  fracción  sustancial  de  la  dosis  anual  de  cuerpo  entero  del  tecnólogo es debida a la presencia cerca del paciente durante la realización del estudio. Este componente puede ser reducido en la práctica manteniendo una mayor distancia con el paciente o interponiendo un blindaje entre el paciente y el tecnólogo. También el uso de blindaje para la jeringa  reduce  considerablemente  la  dosis  en  manos  y  dedos  durante  el  procedimiento  de  inyección.

Paciente embarazada.

Una de las preocupaciones habituales en medicina nuclear es si debe o no realizarse un procedimiento  a  una  paciente  embarazada.  El  riesgo  del  feto  a  la  exposición  de  la  radiación  debe ser evaluado contra el beneficio potencial del estudio y el riesgo normal de moralidad del embarazo  y  la  infancia.  La  primera  decisión  es  confiar  en  otra  investigación  clínica  que  no  utilice radiación ionizante. Alternativamente, el estudio puede ser realizado si el riesgo adicional de exposición a la radiación es contrarrestado por el beneficio potencial que la información del estudio puede brindar. En este caso se deben tomar los pasos para minimizar la exposición del embrión o el feto. Por ejemplo:  

• Diferir el estudio hasta una etapa de gestación avanzada cuando el riesgo sea menor.  
• La  cantidad  de  actividad  utilizada  debe  ser  reducida  al  mínimo  requerido  para  obtener  un estudio de adecuada calidad. Cualquier dosis al feto que exceda 0.5 mSv requiere cuidadosa justificación y el estudio no debe resultar en una dosis absorbida mayor de 1-2 mSv.
• Cuando  el  radiofármaco  sea  excretado  por  los  riñones,  la  paciente  debe  ser  bien  hidratada  y  debe  orinar  frecuentemente,  esto  reducirá  sustancialmente  la  exposición  a  los  órganos vecinos a la vejiga como el útero.  
• Siempre que sea posible, deben evitarse radiofármacos tales como el pertecneciato o el galio  citrato  los  cuales  se  concentran  en  la  placenta,  particularmente  si  luego  tienen  captación  selectiva en los órganos fetales.  
• La  terapia  con  radionucleidos  no  está  indicada  durante  el  embarazo  y  debe  ser  evitada.  La  dosis  de  radiación  al  embrión/feto  resultará  en  un  aumento  del  riesgo  de  cáncer  durante  la  infancia  y  en  algunas  aplicaciones  puede  llevar  a  efectos  determinísticos  de  la  radiación. Se recomienda realizar un test de embarazo antes de administrar una dosis terapéutica y  se  le  debe  advertir  a  la  paciente  la  necesidad  de  evitar  un  embarazo  hasta  que  la  dosis  sea  menor  de  1  mSv.  Para  las  pacientes  con  cáncer  de  tiroides  esto  se  debe  extender  hasta  que  no  haya evidencia de tejido tiroideo funcionante que pueda requerir una dosis ablativa de yodo. No se  ha  demostrado  aumento  de  anormalidades  congénitas  o  cáncer  de  la  infancia  en  casos  de  administración de radioyodo a pacientes con hipertiroidismo que se desconocía que cursaban un embarazo,  sin  embargo  se  ha  reportado  hipotiroidismo  congénito  luego  de  la  administración  prenatal de 131 I y la necesidad de una rápida intervención para prevenir el cretinismo. El 131 I atraviesa la placenta y la tiroides fetal comienza a concentrar el yodo aproximadamente durante la semana 10 de gestación [1].

LÍMITES DE DOSIS.

La ICRP ha recomendado límites de dosis de exposición a la radiación para los trabajadores ocupacionalmente expuestos y para el público en general

1. Los límites para los trabajadores ocupacionalmente expuestos:

El límite de dosis para la práctica de medicina nuclear y radiología es de 5 mSv/año, pero se recomienda además una dosis límite complementaria para las trabajadoras embarazadas que intenta mantenerla dosis al feto por debajo de1 mSv,  similar a la del público. 

2. El límite de dosis para miembros del público en general es de 1 mSv/año ; este límite se refiere a prácticas que aumentarán la exposición sobre los niveles naturales de fondo. Este límite de dosis para el público afecta la práctica de la medicina nuclear en muchos aspectos, por ejemplo, en el tiempo que debe permanecer internado en aislamiento un paciente al cual se le administró una dosis terapéutica o en cuánta distancia o blindaje se requiere entre una cama de terapia con radionucleidos y las áreas adyacentes. El mejor método para colocar la dosis de radiación en perspectiva es convertir la dosis en riesgo absoluto, el cual puede ser comparado con otros riesgos encontrados en la vida. Un método alternativo de expresar el riesgo absoluto es utilizar la pérdida de expectativa de vida (LLE). Para un trabajador del área de medicina nuclear, la dosis efectiva anual es del orden de 2 mSv. Si esta dosis es recibida todos los años durante la vida laboral (asumiendo de 18 a 65 años), la LLE es de 17 días

MONITORES PERSONALES Y SEÑALIZACIÓN 

1. Los dosímetros personales son dispositivos utilizados por individuos expuestos a las radiaciones ionizantes para evaluar y documentar su nivel de exposición externa. El período de tiempo que el dosímetro debe ser usado previo a su procesamiento debe ser no menor de 1 semana y no mayor de 1 mes para el personal que está rutinariamente expuesto a la radiación.Una tecnóloga embarazada debe usar además un dosímetro sobre el abdomen.
2. Las áreas en las cuales se utiliza o almacena material radioactivo deben estar señalizadas para indicar a los individuos que entran en un área de potencial peligro y para demostrar preocupación por la protección radiológica y control del área [2].

[1]https://studylib.es/doc/8337643/protecci%C3%B3n-radiol%C3%B3gica-en-medicina-nuclear

[2]https://www.academia.edu/43805849/PROTECCION_RADIOLOGICA_EN_MEDICINA_NUCLEAR