PROTECCIÓN RADIOLÓGICA

Diana B. Feld Comisión Nacional de Energía Atómica Buenos Aires, Argentina

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RADIACIÓN RIESGOS BENEFICIOS

Sólo se pueden restringir, no eliminar Diagnóstico y tratamiento

Se deben protección general.

establecer para todas normas de aquellas actividades que impliquen la exposición a la radiación, ya sea trabajadores, pacientes o público en

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DAÑO CELULAR RADIOINDUCIDO

Reparación inadecuada Reparación adecuada Muerte celular Célula transformada Célula viable normal EFECTOS DETERMINISTICOS A partir de un umbral de dosis EFECTOS ESTOCASTICOS No presentan umbral de dosis

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EFECTOS EN SALUD HUMANA DETERMINÍSTICOS ESTOCÁSTICOS

Ocurren a partir de un umbral, dentro de un de tiempo irradiación: se manifiestan período corto después de la cataratas ...

náuseas, enrojecimiento de la piel, A > dosis > severidad No requiere dosis umbral, una sola célula transformada suficiente, efectos tales como es tardíos neoplasias, efectos hereditarios.

A > dosis > probabilidad

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Dosis agudas en todo el cuerpo que inducen efectos determinísticos

Efectos no perceptibles Cambios hematológicos Síndrome agudo de radiación Muerte del 50% de personas irradiadas Muerte del 100% de personas irradiadas Gy 0, 25 1 2 4,5 10

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EFECTOS DETERMINÍSTICOS

PIEL Dosis umbral para una irradiación aguda Campo de 3 cm de diámetro DEPILACIÓN TEMPORARIA DEPILACIÓN PERMANENTE ERITEMA RADIODERMITIS SECA RADIODERMITIS EXUDATIVA NECROSIS 3 - 5 Gy



7 Gy 3 - 10 Gy 10 - 15 Gy 15 - 25 Gy



25 Gy

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EFECTOS DETERMINÍSTICOS

OJO HUMANO CRISTALINO CATARATA SISTEMA RESPIRATORIO PULMÓN: ORGANO MÁS RADIOSENSIBLE DEL TÓRAX IRRADIACIÓN AGUDA: RADIONEUMONITIS (6 Gy) DL 50 : 8 10 Gy (irradiación aguda) 20 - 30 Gy (fraccionada) EFECTO TARDÍO: RADIOFIBROSIS 2 10 Gy (exposición aguda) Latencia: meses años

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•

UMBRALES DE DOSIS PARA EFECTOS DETERMINÍSTICOS

Exposición Única: > 0,5 Gy

•

Exposición Crónica: > 0,1 Gy por año

•

Muerte por Irradiación aguda de todo el Cuerpo: 3 a 5 Gy 50 % > 7 Gy 100 % 1 Gy equivale a aproximadamente, 1000 la Dosis que radiografías de tórax causarían,

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EFECTOS ESTOCÁSTICOS

La Probabilidad de ocurrencia se incrementa con la dosis

Para dosis menores a 50 mGy por año la probabilidad es proporcional a las dosis

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EFECTOS ESTOCASTICOS

La severidad independiente de dosis es la hasta



50 mGy

La probabilidad aumenta con la dosis, es lineal 50 mGy

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REQUERIMIENTOS BÁSICOS PARA LA PROTECCIÓN CONTRA LA EXPOSICIÓN A RADIACIONES IONIZANTES Y PARA LA SEGURIDAD DE LAS FUENTES RADIACTIVAS QUE LAS PRODUCEN Basic Safety Standards, BSS, IAEA Safety Series 115

OPTIMIZAR

diseño de diseño del procedimientos de Instalaciones equipamiento operación

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EXPOSICIÓN A LA RADIACIÓN:



3 CATEGORÍAS

Ocupacional: todas las exposiciones de los trabajadores durante su labor con radiaciones.



Médica ▪

Pacientes (diagnóstico y/o tratamiento) ▪ Personal no ocupacionalmente expuesto (ej. voluntarios) ▪ Voluntarios en programas de investigación biomédica



Público, excluyendo la radiación natural

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EFECTOS FÍSICOS + EFECTOS BIOLÓGICOS

Dosis (D) [Gy] Para correlacionarla con Efectos Biológicos se debe ponderar la acción de diferentes radiaciones Ionizantes sobre distintos órganos

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Pero …

RADIACIONES DIFERENTES DOSIS IGUALES

Distintas Micro Concentraciones de Iones

DIFERENTES EFECTOS Igual Cantidad de Iones alfa (

a

) gamma (

g

) Alta Concentración Baja Concentración

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DOSIS EQUIVALENTE: tiene en cuenta la efectividad de la radiación para provocar determinados efectos en el organismo

Dosis Equivalente (Sv) = Dosis (Gy) . w r H = D . w r w r : factor de ponderación por tipo de radiación Unidad: J/kg Nombre: Sievert (Sv)

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FACTORES DE PONDERACIÓN DE LA RADIACIÓN

Tipo y rango de energía w R

Fotones Electrones Neutrones < 10 keV 10 keV to 100 keV >100 keV to 2 MeV >2 MeV to 20 MeV >20 MeV Partículas alfa y núcleos pesados Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24: Protección Radiológica D. B Feld 18 2008-10 1 1 5 10 20 10 5 20

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LA RADIOSENSIBILIDAD DE CADA ÓRGANO ES DIFERENTE

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DOSIS EQUIVALENTES (H) IGUALES en órganos distintos EFECTOS DIFERENTES

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Para evaluar el efecto total se deben sumar las dosis equivalentes en los distintos órganos ponderados por un factor w

T

que representa la radiosensibilidad relativa de cada órgano

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H 1 w 1 H 2 w 2 H 3 w 3 H 4 w 4 H 5 w 5 H 6 w 6 H 7 w 7 H 8 w 8 H 9 w 9

Dosis Efectiva E = Σ H

T

. w

T

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FACTORES DE PONDERACIÓN w

T Tejido u órgano w T Gónadas 0,20 Médula ósea (roja) 0,12 Colon Pulmón Estómago Vejiga Mama Hígado Esófago Tiroides Piel Superficie ósea Resto 0,12 0,12 0,12 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,01 0,01 0,05

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DOSIS Gray

w R Ponderación por tipo de Radiación

DOSIS EQUIVALENTE Sievert

w T Ponderación por tipo de Órgano

DOSIS EFECTIVA Sievert

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w

R

y

w

T

son independientes

Los factores de riesgo para los distintos tejidos independientes del (

w T

) tipo radiación (

w R

) son de

E

 

T w T



R w R D T

,

R

  

R w R T w T D T

,

R

Si se trabaja con sólo 1 tipo de radiación (ej. g o e )

E

 

w T D T

,

R

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 La dosis efectiva (E) refleja la probabilidad del daño resultante por la absorción de dosis de radiación.

 Se pueden comparar dosis efectivas provenientes de distintos tipos de diferentes modos de radiación y exposición a la radiación  Los límites anuales de dosis para trabajadores y público se expresan en términos de dosis efectiva anual (La exposición de un de manos y pies determinado se expresa en órgano, o términos de dosis equivalente , H ).

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PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA PROTECCIÓN RADIOLÓGICA



Justificación



Optimización



Límites de dosis

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JUSTIFICACIÓN



Las prácticas sólo deben adoptarse si producen un beneficio neto positivo suficiente para compensar el detrimento que causan.

Las dosis debidas a la individuales combinación de exposiciones, no deben exceder los límites ocupacionales y de público, con la excepción de médicas las exposiciones

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OPTIMIZACIÓN

La magnitud individuales, personas la de expuestas, las cantidad y dosis de la probabilidad de las exposiciones deberían mantenerse tan bajas como sea razonablemente alcanzable, (ALARA) teniendo en cuenta los factores económicos y sociales y restringiendo las dosis entregadas y los riesgos asociados.

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TERAPIA RADIANTE



En terapia radiante, la justificación de la irradiación de cada paciente corresponde radioterapeuta quien la al médico evalúa relación riesgo-beneficio.



la dosis a los tejidos normales debe ser lo más baja posible (ALARA) pero consistente con la entrega de la dosis prescripta al PTV.

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DIAGNÓSTICO

La optimización implica disminuir la exposición del paciente al valor mínimo necesario diagnósticos para lograr los objetivos Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 32 2008-10

TÉCNICAS PARA MINIMIZAR LA DOSIS ABSORBIDA

 Riesgos externos : I. Tiempo ▼ II. Distancia ▲ III. Blindaje ▲  Riesgos internos : I. Control por contaminación Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 33 2008-10

EMBARAZO: EL EMBRIÓN/FETO DEBE SER PROTEGIDO COMO UN MIEMBRO DEL PÚBLICO.

De lo contrario, probabilidad de leucemia y, para dosis varias malformaciones veces congénitas superior al umbral, En el caso de una trabajadora embarazada, el empleador debe asegurar que el feto no reciba más de 1 mSv desde el momento en que es declarado el embarazo (  equivalente a 2 mSv en la superficie del abdomen) y que la madre no sufra contaminación radiactiva significativa durante el período de lactancia (1/20 del límite anual) Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 34 2008-10

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PRINCIPIOS BÁSICOS PARA EL EMPLEO SEGURO DE LA RADIACIÒN IONIZANTE

        Disposiciones generales sobre seguridad Disposiciones locales particulares Sistemas de vigilancia Adiestramiento Instrumentos Sistemas de advertencia Señalización Normas prácticas de Seguridad Radiológica Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 37 2008-10

AUTORIZACIONES DE OPERACIÓN PARA EL USO DE RADIOISÓTOPOS O RADIACIONES IONIZANTES



instalaciones



personal

       

D iseño de los recintos de tratamiento especificaciones del fabricante en la máquina de tratamiento blindaje retorno automático de fuentes sistemas de interlocks sistemas de parada y emergencia dispositivos de alarma salas de internación para braquiterapia y almacenamiento de fuentes …..



formación académica

 

cursos específicos práctica clínica activa

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MÁQUINAS PARA RADIOTERAPIA INSTALACIÓN

3 ETAPAS

 previo a la construcción  cálculo de blindaje.

 etapa de construcción.

 etapa de puesta en marcha Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 39 2008-10

ETAPA DE PUESTA EN MARCHA

 Verificación de los sistemas de seguridad (luces, interlocks, interrupción de la radiación, ...)  Medios: Técnicos y Humanos  Aceptación de la Maquina  Calibración  Funcionamiento: Comprobaciones Periódicas Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 40 2008-10

SISTEMAS DE SEGURIDAD MONITOREO

Mediciones relacionadas con la vigilancia y el control de la exposición a la radiación y al material radiactivo.

 ayuda a demostrar una adecuada protección  permiten comprobar optimización de la experimentalmente y con la periodicidad necesaria, que tanto las dosis recibidas como los niveles de riesgo existentes los están dentro de límites correspondientes a cada zona.

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TIPOS DE MONITOREO Monitoreo de áreas

: mediciones hechas en las zonas de trabajo. Puede ser superficial y ambiental.

Monitoreo individual

: trabajador e incluye la mediciones.

Se realiza a cada interpretación de estas Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 42 2008-10

MONITOREO AMBIENTAL en RADIOTERAPIA

Detectores lo suficientemente sensibles como para detectar bajos niveles de dosis (fugas, etc.)

 Contadores Geiger Müller.

 Cámaras de ionización.

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MONITOREO INDIVIDUAL

• Dosímetros de película • Dosímetros termoluminicentes (TLD) • Dosímetros de cámara de bolsillo • Dosímetros de alarma

Chips

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DOSIMETROS PERSONALES

    Son personales e intransferibles.

Se almacenan lejos de fuentes de radiación.

No deben sacarse de la institución de trabajo.

1 por cada lugar de trabajo donde se opere con radiaciones Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 45 2008-10

PREVENCIÓN DE ACCIDENTES

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RIESGOS ASOCIADOS A UNIDADES DE CO - 60

    Residuos de fuente Radiación de Fuga Fallo del temporizador (“timer”, ídem para equipos de RX de energías medias y bajas)) Atascamiento de la fuente Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 47 2008-10

RIESGOS ASOCIADOS A ACELERADORES LINEALES

       Falla en los monitores de dosis Uniformidad del haz incorrecta Modalidad incorrecta (Rayos X o e‾) Energía incorrecta Radiación de fuga Neutrones: error en el diseño del laberinto de entrada Activación residual Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 48 2008-10

INTERNATIONAL COMMISSION ON RADIOLOGICAL PROTECTION

• ICRP

Publication 86

• Disponible en

www.icrp.org

• Task Group: P. Ortiz, P. Andreo, J-M. Cosset, A. Dutreix.

• T. Landberg, L.V. Pinillos, W. Yin, P.J.Biggs Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24: Protección Radiológica D. B Feld 49 2008-10

CONTENIDO



Descripción de casos más importantes de exposiciones accidentales en radioterapia.



Consecuencias clínicas de esos accidentes.



Recomendaciones para la prevención.

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CASO 1

:

USO DE UNA CURVA DE DECAIMIENTO INCORRECTA PARA

60

CO (USA, 1974-76)

     La calibración inicial de haz de 60 Co fue correcta, pero ..

Una curva de decaimiento errónea con la pendiente más pronunciada que el decaimiento real ► se subestimó la tasa de dosis ► tiempos de tratamiento mayores que los que correspondían Cuando se detectó el error, los tiempos de tratamiento se habían incrementado hasta un 50%.

No se realizaron mediciones del haz durante 22 meses y un total de 426 pacientes fueron afectados.

De los 183 pacientes que sobrevivieron un complicaciones severas.

año, 34% tuvo Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 51 2008-10

Caso 2

:

puesta en servicio de un planificador de tratamientos (TPS) (UK, 1982-90)

      La mayoría de los tratamientos se realizaban a DFS = 1m; para tratamientos a otra DFS se realizaban correciones manuales Cuando se aplicando la adquirió un planificador de tratamientos se continuó corrección manual de distancia para distintas DFS sin darse cuenta de que el algoritmo del planificador realizaba dicha corrección El resultado fue una subdosis de hasta un 30 % El procedimiento no estaba escrito, por lo que no se utilizar un nuevo planificador modificó al El problema afectó a 1,045 pacientes 492 pacientes desarrollaron recurrencias locales probablemente debido a la subexposición Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 52 2008-10

Caso 3: Reparación incorrecta de acelerador y problemas de comunicación (España, 1990)

    Luego de un fallo del acelerador se se “puentearon” ciertos mecanismos intentó repararlo y El haz de electrones se la restauró pero el indicador de energía funcionaba incorrectamente.

El acelerador entregó electrones de 36 MeV independientemente de la energía seleccionada en consola Se retomaron los tratamientos sin para la notificación al físico verificación posterior del haz Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 53 2008-10

Caso 3: CONTINUACIÓN

 Un total de 27 pacientes fueron afectados con una masiva sobredosificación y distribuciones de dosis distorsionadas debido a una energía de electrones errónea.

 Por lo menos 15 de estos pacientes murieron por la sobre exposición accidental y dos más murieron con la sobre exposición como causa principal.

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Caso 4:

Cambio de procedimiento no probado en un planificador de tratamientos (Panamá, 2000)     El planificador permitía el ingreso de 4 bloques de protección para el cálculo de curvas de isodosis.

La necesidad de utilizar cinco bloques llevó a un desvío en el procedimiento para la introducción de datos al planificador: varios bloques fueron entrados en un único paso Las instrucciones para usuarios contenía ciertas ambigüedades con respecto a la entrada de datos El planificador calculó los tiempos de tratamiento, que eran el doble de los tiempos normales (resultando en una sobredosificación del 100%) Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 55 2008-10

Caso 4:

CONTINUACIÓN

 Los resultados no se verificaron con cálculos manuales  El error afectó a 28 pacientes  Un año después del evento, por lo menos cinco pacientes murieron a raíz de la sobre-exposición Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 56 2008-10

Caso 5:

Desperfecto en equipo de braquiterapia HDR (USA, 1992)

    Un fuente de braquiterapia de alta tasa (HDR) se soltó del mecanismo de guía mientras estando dentro del paciente La consola del equipo indicaba que la fuente se encontraba en la posición de alojamiento seguro, un monitor de radiación externo indicaba que había radiación en la sala El personal no investigó la discrepancia con un monitor portátil de radiación La fuente permaneció dentro del paciente por varios días y el paciente murió por sobre-exposición Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 57 2008-10

Caso 6:

Calibración errónea de un haz de 60 Co (Costa Rica, 1996)     Se remplazó la fuente radioactiva de la unidad de teleterapia.

Durante la calibración del haz, se confundió la lectura del temporizador, (30 seg en vez de 18 seg) resultando en una subestimación de la tasa de dosis.

Los tiempos calculados con la tasa de dosis errónea fueron alrededor del 60% superiores a los requeridos 115 pacientes fueron afectados; dos años después del evento, por lo menos 17 pacientes murieron debido a la sobre exposición.

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INCIDENTE NO REPORTADO (¿1 paciente?):

COLOCACIÓN INCORRECTA DE UNA CUÑA EN UNA UNIDAD DE CO-60

cuña A cuña B cuña con orientación correcta cuña con orientación incorrecta

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continuación …  se colocó una cuña angosta (A) para el tamaño de campo utilizado  se la cambió por otra de mayor tamaño (B) pero con un ángulo > que el de la cuña A (que era el adecuado)  se invirtió la orientación de la cuña  no se cambió el tiempo de tratamiento El paciente recibió 1/3 del tratamiento con la dosis errónea tanto en valor absoluto como en distribución Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 24 : Protección Radiológica D. B Feld 60 2008-10

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