Radiaciones ionizantes: usos racionales, efectos y accidentes (página 3)

(1) Dosis efectiva: suma de las dosis equivalentes
ponderadas en todos los tejidos y
órganos del cuerpo procedentes de irradiaciones internas y
externas.
(2) 10 mSv = 1 rem
(3) Sólo en caso de aprendices y estudiantes que por sus
estudios estén obligados a utilizar fuentes
radiactivas. En ningún caso se podrán asignar
tareas a los menores de 18 años, que pudieran convertirlos
en trabajadores expuestos
(4) Excepcionalmente se podrá superar este valor, siempre
que el promedio durante 5 años consecutivos no sobrepase 1
mSv por año.
(5) Calculando el promedio en cualquier superficie cutánea
de 1 cm2, independientemente de la superficie
expuesta.

6.2 Información y
formación

El titular o, en su caso, la empresa
externa debe informar, antes de iniciar su actividad, a sus
trabajadores expuestos, personas en formación y
estudiantes sobre:

• Los riesgos
  radiológicos asociados.
• La importancia del cumplimiento de los requisitos
  técnicos, médicos y administrativos.
• Las normas y
  procedimientos
  de protección radiológica, tanto en lo que se
  refiere a la práctica en general como al destino o
  puesto de trabajo que
  se les pueda asignar.
• Necesidad de efectuar rápidamente la
  declaración de embarazo y
  notificación de lactancia.

Asimismo, también se debe proporcionar, antes de
iniciar su actividad y de manera periódica,
formación en materia de
protección radiológica a un nivel adecuado a su
responsabilidad y al riesgo de
exposición a las radiaciones ionizantes en
su puesto de trabajo.

6.3 Clasificación y delimitación de
zonas

El titular de la actividad debe clasificar los lugares
de trabajo, considerando el riesgo de exposición y la
probabilidad y
magnitud de las exposiciones potenciales, en las siguientes zonas
():

• Zona controlada. Zona en la que exista la
  posibilidad de recibir dosis efectivas superiores a 6
  mSv/año oficial o una dosis equivalente superior a 3/10
  de los límites
  de dosis equivalentes para cristalino, piel y
  extremidades. También tienen esta consideración
  las zonas en las que sea necesario seguir procedimientos de
  trabajo, ya sea para restringir la exposición, evitar la
  dispersión de contaminación radiactiva o prevenir o
  limitar la probabilidad y magnitud de accidentes
  radiológicos o sus consecuencias. Se señaliza con
  un trébol verde sobre fondo blanco.

Las zonas controladas se pueden subdividir
en:

• Zona de permanencia limitada. Zona en la que
  existe el riesgo de recibir una dosis superior a los
  límites anuales de dosis. Se señaliza con un
  trébol amarillo sobre fondo blanco.
• Zona de permanencia reglamentada. Zona en la
  que existe el riesgo de recibir en cortos periodos de
  tiempo una
  dosis superior a los límites de dosis. Se
  señaliza con un trébol naranja sobre fondo
  blanco.
• Zona de acceso prohibido. Zona en la que hay
  riesgo de recibir, en una exposición única,
  dosis superiores a los límites anuales de dosis. Se
  señaliza con un trébol rojo sobre fondo
  blanco.

• Zona vigilada. Zona en la que, no siendo zona
  controlada, exista la posibilidad de recibir dosis efectivas
  superiores a 1 mSv/año oficial o una dosis equivalente
  superior a 1/10 de los límites de dosis equivalente para
  cristalino, piel y extremidades. Se señaliza con un
  trébol gris/azulado sobre fondo blanco.

Figura 4.

En caso de que el riesgo fuera solamente de
irradiación externa, el trébol va bordeado de
puntas radiales y si fuera de contaminación radiactiva el
trébol está bordeado por un campo punteado.
Sí se presentan los dos riesgos conjuntamente el
trébol está bordeado con puntas radiales sobre
campo punteado.

6.4 Clasificación de los trabajadores
expuestos

Los trabajadores se consideraran expuestos cuando puedan
recibir dosis superiores a 1 mSv por año oficial y se
clasificaran en dos categorías:

• Categoría A: personas que, por las condiciones
  en que se realiza su trabajo, pueden recibir una dosis superior
  a 6 mSv por año oficial o una dosis equivalente superior
  a 3/10 de los límites de dosis equivalente para el
  cristalino, la piel y las extremidades.
• Categoría B: personas que, por las condiciones
  en que se realiza su trabajo, es muy improbable que reciban
  dosis superiores a 6 mSv por año oficial o 3/10 de los
  límites de dosis equivalente para el cristalino, la piel
  y las extremidades.

6.5 Vigilancia del ambiente de
trabajo

Teniendo en cuenta la naturaleza y
la importancia de los riesgos radiológicos, en las zonas
vigiladas y controladas se debe realizar una vigilancia del
ambiente de trabajo que comprende:

• La medición de las tasas de dosis externas,
  indicando la naturaleza y calidad de la
  radiación.
• La medición de las concentraciones de
  actividad en el aire y la
  contaminación superficial, especificando la
  naturaleza de las sustancias radiactivas contaminantes,
  así como su estado
  físico y químico.

Estas medidas pueden ser utilizadas para estimar las
dosis individuales en aquellos casos en los que no sea posible o
resulten inadecuadas las mediciones individuales.

6.6 Vigilancia individual

Está en función de
la categoría del trabajador y de la zona.

• Trabajadores expuestos de categoría A y en las
  zonas controladas. Es obligatorio el uso de dosímetros
  individuales que midan la dosis externa, representativa de la
  dosis para la totalidad del organismo durante toda la jornada
  laboral. En
  caso de riesgo de exposición parcial o no
  homogénea deben utilizarse dosímetros adecuados
  en las partes potencialmente más afectadas. Sí el
  riesgo es de contaminación interna, es obligatoria la
  realización de medidas o análisis pertinentes para evaluar las
  dosis correspondientes. Las dosis recibidas por los
  trabajadores expuestos deben determinarse cuando las
  condiciones de trabajo sean normales, con una periodicidad no
  superior a un mes para la dosimetría externa, y con la
  periodicidad que, en cada caso, se establezca para la
  dosimetría interna, para aquellos trabajadores expuestos
  al riesgo de incorporación de
  radionucleidos.
• Trabajadores expuestos de categoría B. Las
  dosis recibidas se pueden estimar a partir de los resultados de
  la vigilancia del ambiente de trabajo.

La vigilancia individual, tanto externa como interna,
debe ser efectuada por Servicios de
Dosimetría Personal
expresamente autorizados por el Consejo de Seguridad
Nuclear. El titular de la práctica o, en su caso, la
empresa
externa debe trasmitir los resultados de los controles
dosimétricos al Servicio de
Prevención que desarrolle la función de vigilancia
y control de
salud de los
trabajadores.

En caso de exposiciones accidentales y de emergencia se
evalúan las dosis asociadas y su distribución en el cuerpo y se realiza una
vigilancia individual o evaluaciones de las dosis individuales en
función de las circunstancias. Cuando a consecuencia de
una de estas exposiciones o de una exposición
especialmente autorizada hayan podido superarse los
límites de dosis, debe realizarse un estudio para evaluar,
lo más rápidamente posible, las dosis recibidas en
la totalidad del organismo o en las regiones u órganos
afectados.

6.7 Evaluación
y aplicación de las medidas de protección
radiológica

El titular de la práctica es responsable de que
el examen y control de los dispositivos y técnicas
de protección, así como de los instrumentos de
medición, se efectúen de acuerdo con los
procedimientos establecidos. En concreto debe
comprender:

• El examen crítico previo de los proyectos de la
  instalación desde el punto de vista de la
  protección radiológica.
• La autorización de puesta en servicio de
  fuentes nuevas o modificadas desde el punto de vista de la
  protección radiológica.
• La comprobación periódica de la
  eficacia de
  los dispositivos y técnicas de
  protección.
• La calibración, verificación y
  comprobación periódica del buen estado y
  funcionamiento de los instrumentos de
  medición.

Todo ello se realiza con la supervisión del Servicio de
Protección Radiológica o la Unidad Técnica
de Protección Radiológica, o en su caso, del
Supervisor o persona que tenga
encomendadas las funciones de
protección radiológica. La obligatoriedad de
disponer de una u otra figura lo decide, en cada caso, el Consejo
de Seguridad Nuclear en función del riesgo
radiológico existente y deben estar autorizados por el
mismo.

6.8 Vigilancia sanitaria

La vigilancia sanitaria de los trabajadores expuestos se
basa en los principios
generales de la Medicina del
Trabajo y en la Ley
31/1995, de 8 de noviembre, sobre la
Prevención de Riesgos Laborales, y Reglamentos que la
desarrollan.

Toda persona que vaya a incorporarse a un trabajo que
implique exposición a radiaciones ionizantes que suponga
su clasificación como trabajador expuesto de
categoría A debe someterse a un examen médico de
salud previo, que permita conocer su estado de salud, su
historial laboral y, en su caso, el historial dosimétrico
que debe ser aportado por el trabajador y, en consecuencia,
decidir su aptitud para el trabajo. A
su vez, los trabajadores expuestos de categoría A
están obligados a efectuar exámenes de salud
periódicos que permitan comprobar que siguen siendo aptos
para sus funciones. Estos exámenes se deben realizar cada
doce meses y más frecuentemente, si lo hiciera necesario,
a criterio médico, el estado de
salud del trabajador, sus condiciones de trabajo o los incidentes
que puedan ocurrir.

6.9 Registro y
notificación de los resultados

El historial dosimétrico de los trabajadores
expuestos, los documentos
correspondientes a la evaluación de dosis y a las medidas
de los equipos de vigilancia, así como los informes
referentes a las circunstancias y medidas adoptadas en los casos
de exposición accidental o de emergencia, deben ser
archivados por el titular, hasta que el trabajador haya o hubiera
alcanzado la edad 75 años, y nunca por un período
inferior a 30 años, contados a partir de la fecha de cese
del trabajador. El titular debe facilitar esta documentación al Consejo de Seguridad
Nuclear y, en función de sus propias competencias, a
las Administraciones Públicas, en los supuestos previstos
en las Leyes, y a los
Juzgados y Tribunales que lo soliciten. En el caso de cese del
trabajador el titular debe facilitarle una copia certificada de
su historial dosimétrico. A los trabajadores expuestos de
categoría A se les abrirá un historial
médico, que debe mantenerse actualizado durante todo el
tiempo que el trabajador pertenezca a dicha categoría y
que debe archivarse hasta que el trabajador alcance los 75
años y, nunca por un período inferior a 30
años desde el cese de la actividad, en los Servicios de
Prevención que desarrollen las funciones de vigilancia y
control de la salud de los trabajadores.

Figura 5. Protección
radiológica de los trabajadores expuestos
(RD
783/2001)

6.10 Medidas básicas de protección
radiológica

Aparte de los aspectos comentados, en función del
tipo de riesgo de exposición, ya sea de irradiación
externa o de contaminación radiactiva, deben observarse
las denominadas medidas básicas de protección
radiológica.

Irradiación externa

En este caso, en el que no hay un contacto directo con
la fuente, las medidas de protección consisten
en:

• Limitar el tiempo de exposición.
• Aumentar la distancia a la fuente, ya que la dosis
  disminuye de manera inversamente proporcional al cuadrado de la
  distancia.
• Apantallamiento de los equipos y la
  instalación.

Contaminación radiactiva

En este caso hay o puede haber contacto directo con la
fuente, por lo que las medidas preventivas se orientan a
evitarlo. Como norma general, el personal que trabaja con fuentes
radiactivas no encapsuladas debe conocer de antemano el plan de trabajo,
los procedimientos y las personas que van ha efectuar las
distintas operaciones. El
plan de trabajo debe contener información
sobre:

• Medidas preventivas que deben tomarse.
• Procedimientos de
  descontaminación.
• Gestión de residuos radiactivos.
• Actuación en caso de accidente o
  incidente.
• El plan de emergencia.

Las medidas específicas de protección
contra la contaminación radiactiva dependen de la
radiotoxicidad y actividad de los radionucleidos y se establecen
actuando, tanto sobre las estructuras,
instalaciones y zonas de trabajo, como sobre el personal,
mediante la adopción
de métodos de
trabajo seguros y, si es
necesario, el empleo de
equipos de protección individual adecuados.

Radiación natural

En el
Titulo VII "Fuentes naturales de
radiación" del Reglamento, se hace
referencia a la exposición de trabajadores y miembros del
público a fuentes de radiación natural. En los
casos que se relacionan se indica la necesidad de llevar a cabo
estudios de evaluación para determinar si existe
exposición. En función del resultado de dichos
estudios el Consejo de Seguridad Nuclear identificará
aquellas actividades laborales que deban ser objeto de especial
atención y estar sujetas a control y si es
necesario establecerá la aplicación de medidas
correctoras y de protección radiológica, exigiendo
su aplicación por los titulares.

Fuentes de radiación natural a
considerar

Son las siguientes:

• Los procesos
  industriales de materiales
  que contengan radionucleidos naturales.
• Aquellas en las que los trabajadores o los miembros
  del público, estén expuestos a la
  inhalación de los descendientes de torón o de
  radón o a la radiación gamma o cualquier otra
  exposición en lugares de trabajo como establecimientos
  termales, cuevas, minas, lugares de trabajo subterráneos
  o no subterráneos en áreas
  identificadas.
• Las actividades donde se manipulen o almacenen
  materiales radiactivos o que generen residuos radiactivos que
  contengan radionucleidos naturales que provoquen un incremento
  de la exposición de los trabajadores o de los miembros
  del público.
• También las actividades laborales que
  impliquen exposición a la radiación
  cósmica durante las operaciones con
  aeronaves.

6.11 Industrias a
identificar, estudiar y clasificar

Las industrias que, en principio habría que
identificar, estudiar y clasificar serían las
siguientes:

• Procesamiento de fosfatos (ácido
  fosfórico y fertilizantes).
• Industrias de minería
  y procesamiento de minerales
  metálicos: estaño, niobio, aluminio,
  cobre, zinc,
  plomo y titanio.
• Industrias cerámicas y de materiales
  refractarios que utilizan arenas de circonio.
• Industrias de procesamiento de tierras
  raras.
• Centrales térmicas de
  carbón.
• Industrias de materiales de construcción, canteras y
  cementeras.
• Manufactura y utilización de compuestos de
  torio.
• Industrias de pigmentos de dióxido de
  titanio.
• Industrias de extracción de gas y petróleo.

Lugares de trabajo

Los lugares de trabajo que habría que estudiar
respecto a la exposición a radón, torón y
radiación Y serían los siguientes:

• Minas subterráneas y cuevas
  turísticas.
• Balnearios y piscinas cubiertas de aguas
  subterráneas.
• Túneles y galerías de diferentes
  tipos.
• Instalaciones donde se almacenen y traten aguas de
  origen subterráneo.
• Redes de metro de diferentes ciudades.
• Cualquier lugar subterráneo de trabajo
  localizado en las distintas ciudades.
• Lugares de trabajo no subterráneos localizados
  en zonas con elevados niveles de radón en
  viviendas.

Tripulaciones expuestas a radiación
cósmica

Las compañías aéreas deben
considerar un programa de
protección radiológica cuando la exposición
a la radiación cósmica del personal de
tripulación de aviones pueda tener una dosis anual
superior a 1 rnSv por año oficial. Este programa debe
contemplar:

• Evaluación de la exposición del
  personal implicado
• Organización de planes de trabajo para reducir
  la exposición del personal más
  expuesto.
• Información a los trabajadores sobre los
  riesgos radiológicos asociados a su trabajo.
• Aplicación de las medidas de protección
  especial durante el embarazo y la lactancia al personal
  femenino de tripulación aérea.

Exposición a radón en el interior de
viviendas

En el Reglamento se excluye la exposición a
radón en el interior de las viviendas, aunque en muchos
países ya se valora el problema de manera global. A nivel
de la U E, existe una Recomendación (90/143/EURATOM) en la
que se dan indicaciones para la protección de los miembros
del público contra la exposición a radón en
interiores, que, aunque no tienen carácter obligatorio para los estados
miembros, constituyen dentro de la UE el marco de referencia para
la iniciación de planes de actuación en el
ámbito del país.

7.
USOS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES: MEDICINA E
INDUSTRIA

7.1 Las radiaciones ionizantes en
medicina

 Introducción

La aplicación de las radiaciones ionizantes en
medicina ha dado lugar a especialidades médicas basadas en
la tecnología. Desde su descubrimiento, el
crecimiento y desarrollo de
las radiaciones ionizantes ha sido paralelo al avance de la
medicina. Su extensión ha permitido un mejor conocimiento
tanto de la anatomía normal y
patológica, como en muchos casos de la fisiología normal y anormal de los seres
vivos. La investigación en radiaciones ionizantes no
sólo contempla mejorar la tarea cotidiana de interpretar
imágenes, diagnosticar y tratar enfermedades, sino
también busca nuevos conocimientos en medicina para su
propia causa, del mismo modo que también lo hacen otras
técnicas no radiológicas.

El uso de las radiaciones ionizantes da lugar a unos
efectos biológicos sobre la materia viva. En realidad, de
todos los agentes físicos y químicos presentes en
nuestro entorno, los efectos de las radiaciones ionizantes son
ciertamente los mejor conocidos y los datos sobre los
que se basa la evaluación de los mismos se remontan
prácticamente a la época de su
descubrimiento.

No obstante, se considera que su aplicación en
medicina es beneficiosa, aunque si no se opera debidamente, las
dosis recibidas son a menudo innecesariamente elevadas, cuando de
hecho, pueden reducirse considerablemente sin pérdida
alguna de eficacia.

Después de las fuentes de radiación
natural, la exposición médica es, la mayor fuente
de exposición creada por el
hombre.

Para poder valorar
posteriormente el impacto que las fuentes de radiaciones
ionizantes aplicadas en medicina producen sobre los seres vivos,
tanto a nivel individual como colectivo, parece oportuno repasar,
aunque sea muy someramente, qué tipo de fuentes se
emplean, así como la gama de energías y dosis que
se manejan.

La medicina designa la exposición de los
individuos sometidos a examen o a tratamientos médicos con
ayuda de radiaciones.

• Exámenes o tratamientos (diagnóstico y terapia) directamente
  relacionados con las enfermedades.
• Investigación médica.
• Exámenes realizados con fines médicos
  legales o a efectos de seguros.

 Se desprende pues, que la mayor aplicación
de las radiaciones ionizantes en medicina se encuentra en el
campo del diagnóstico. Para ello se emplean
fundamentalmente rayos X de baja
energía y, en aquellos órganos o estructuras del
cuerpo humano
donde la imagen obtenida
mediante ellos no ha aportado suficiente información se ha
recurrido al uso, y cada vez con mayor éxito,
de otras fuentes de radiación, como son los
radionucleidos.

7.1.1 Diagnóstico

Radiodiagnóstico

Desde el descubrimiento por Wilhelm Roëntgen, en el
año 1895, de los rayos-X hasta nuestros días, la
medicina ha llegado a perfeccionar el método de
aplicación de estas radiaciones mediante el desarrollo de
equipos capaces de obtener imágenes de gran
precisión, a la vez que someten al paciente a las dosis
mínimas posibles.

Los métodos de grafía y escopia se aplican
prácticamente a todas las partes del cuerpo humano. Con
ellos son posibles reconocimientos médicos a nivel de
esqueleto, tórax, abdomen, sistema nervioso,
tubo digestivo, vías biliares, aparato urinario, vasos,
corazón, exámenes especiales,
etc.

Sin duda, los equipos más extendidos son las
unidades básicas de grafía y las exploraciones
más realizadas hasta los últimos años han
sido las de tórax. Sin embargo, esta práctica
está descendiendo notablemente debido, entre otros
factores, al descenso de la tuberculosis en
nuestra sociedad y a
la existencia de mejores métodos para la detección
prematura del cáncer de pulmón. Además,
aplicando el criterio de que las exposiciones a radiaciones
ionizantes deben limitarse a motivos sintomáticos, cada
vez menos países incluyen en las exploraciones
médicas anuales, este tipo de chequeo.

Merece mención especial la mamografía,
técnica que comenzó a utilizarse a partir de los
años 50. En la actualidad, gracias a los equipos
existentes al efecto (mamógrafos) y los
métodos empleados, se considera que dicha
exploración es el método más sensible para
la detección precoz del cáncer de
mama.

También dentro de las técnicas de
grafía hay que citar los equipos específicos que se
aplican en el campo de la estomatología y de la
odontología. Se trata de pequeños generadores de
rayos X que operan, según los siguientes
procedimientos:

• Radiografía con película
  intraoral.
• Radiografía panorámica con tubo de
  rayos X intraoral.
• Pantomografía.

De momento, el mayor hito en la revolución
de la tecnología radiológica, se dio en la
década de los años 70 con la aparición de la
Tomografía Computerizada (CT). La CT obtiene
imágenes de secciones de un órgano representando
claramente el aspecto del mismo incluidos tejidos blandos. Por
tanto, proporciona un rango dinámico más amplio que
la radiografía convencional, con una superior discriminación de tejidos. Esta
práctica ha sustituido en muchos casos a la cirugía
exploratoria. Además, permite estancias más
reducidas de los pacientes en lo que respeta a la fase
preoperatoria. En diversas localizaciones tumorales se ha
convertido en una herramienta indispensable y cada vez es mayor
su necesidad en la planificación de tratamientos con
radioterapia. 

Aplicaciones diagnósticas con
radionucleidos

Los radionucleidos son empleados para el estudio de
diversas patologías, tumores, metástasis, estudios
médicos, etc.

Hoy su aplicación ha dado lugar a una
especialidad diferenciada llamada medicina nuclear, que en el
campo del diagnóstico, permite:

• El examen funcional preciso de diferentes
  órganos.
• La visualización rápida y no
  traumática mediante gammagrafías.
• El estudio dinámico de los fenómenos
  rápidos (ej. circulación cardíaca,
  cerebral, etc.)

Pueden utilizarse radionucleidos puros o bien sustancias
portadoras muy diversas, –dependiendo del órgano a
explorar–, marcadas con radionucleidos. El "marcaje"
amplía la gama de posibilidades diagnósticas puesto
que la sustancia portadora puede ser de índole muy diversa
(proteínas,
hormonas,
compuestos
orgánicos), con lo que se permite estudiar una gran
variedad de funciones biológicas.

Actualmente se utilizan emisores gamma de baja
energía y de periodos de semidesintegración cortos,
lo cual facilita su rápida eliminación. El
radionucleido más utilizado es el 99mTc aunque
también se utiliza 67Ga, 201Tl,
131I, 125I, 123I
111In, etc. Estas sustancias se administran vía
parenteral o endovenosa.

Para su detección, se emplea un cristal de
centelleo, que se acopla a una serie de tubos fotomultiplicadores
con el fin de transformar la señal luminosa en
eléctrica.

En cuanto a exploraciones "in vitro", los radionucleidos
poseen un amplio campo de aplicaciones clínicas y de
investigación. El radioinmunoensayo o
radioinmunoanálisis (RIA, como se le tiende a llamar), es
un conjunto de técnicas de gran interés en
la clínica humana. Permite análisis tanto
cualitativos como cuantitativos, así como la
detección en sangre de
hormonas peptídicas, esteroideas, drogas,
antígenos tumorales, etc. Se manejan
emisores beta y gamma de baja y media energía,
fundamentalmente 125I, 3H, 14C,
32P, 57Co, etc. y cuando se trata de
trabajos de investigación, la diversidad de
isótopos es mucho mayor.

A diferencia de los usados en las técnicas de
diagnóstico "in vitro", su periodo de
semidesintegración es más largo (días e
incluso años). Pero, en cualquiera de los casos, las
fuentes se presentan abiertas, es decir, en forma no encapsulada,
de manera que todo aquello con lo que entra en contacto, es
impregnado de partículas radiactivas. El uso de material
radiactivo trae consigo la producción inevitable de residuos
radiactivos. La tabla 1 muestra los
isótopos más empleados en medicina
nuclear.

Principales radionucleidos utilizados en medicina
nuclear

(1) Como radionucleido: gammagrafía tiroidea,
estudios cerebrales, … . Como radiofármaco: estudios de
hígado y bazo. Detección de hemorragias
digestivas,. Estudios óseos, cardíacos, pulmonares,
renales, de vasos linfáticos, …

7.1.2 Radioterapia

Introducción

Si bien radioterapia significa, etimológicamente,
tratamiento con radiaciones en su sentido más amplio, en
la realidad se aplica este nombre a una especialidad
médica, que se ocupa del tratamiento de determinadas
enfermedades, fundamentalmente oncológicas, por medio de
radiaciones ionizantes.

Desde las simples aplicaciones de una fuente de radio en la piel,
de principios del siglo XX, hasta los sofisticados tratamientos
que se realizan ahora, han mediado incesantes e intensas investigaciones
médicas, biológicas, físicas y
técnicas que permiten conocer con mucha precisión
los medios de que
se dispone y los resultados que se espera obtener de
ellos.

La radioterapia es un procedimiento que
compite en igualdad de
condiciones con la quimioterapia, la cirugía y la inmunología en el tratamiento de tumores
malignos.

Los tumores malignos tienen las características
siguientes:

• Son agrupaciones de células, que crecen de
  forma incontrolada, infiltrando y destruyendo los tejidos sanos
  donde se insertan.
• Pueden formar metástasis a distancia, es
  decir, tumores semejantes al primario en zonas alejadas de
  él, por desplazamiento de células tumorales a
  través de vía hemática y/o
  linfática.
• Pueden recidivar después de un tratamiento y
  la probabilidad de que esto ocurra depende del número de
  células viables o capaces de proliferar que quedan sin
  destruir durante el tratamiento.

Las radiaciones ionizantes destruyen las células
tumorales pero también pueden destruir las células
sanas donde aquéllas se asientan o las circundan. La meta de la
radioterapia es llevar la máxima dosis de radiación
posible a las células tumorales, con un mínimo de
dosis a los tejidos circundantes. Ello requiere un conocimiento
amplio de los procesos de interacción de las radiaciones con la
materia viva y la respuesta de ésta a las radiaciones
ionizantes, y a la vez la posibilidad de barajar distintas
técnicas de irradiación, que permitan administrar
la dosis con un reparto adecuado en el espacio y en el
tiempo.

Clasificación de la
radioterapia

Las distintas formas de hacer radioterapia se pueden
agrupar de acuerdo a distintos parámetros.

• Por la fuente de radiación
  empleada.
• Equipos de radiación: terapia de
  contacto RX, terapia convencional, aceleradores de electrones
  circulares y lineales, aceleradores de otras partículas
  y ciclotrones.
• Fuentes radiactivas: terapia superficial (
  90Sr), curiterapia ( 226Ra,
  192Ir, 137Cs), telegammaterapia (
  137Cs, 60Co).
• Por la energía de las radiaciones
  utilizadas: a) baja energía ( RX de menos de 100
  kV,  radioterapia superficial o de contacto), b)
  energía media (desde 100 kV hasta 400 kV, siendo la
  radioterapia convencional) y c) alta energía (
  telegammaterapia de 60Co y 137Cs, terapia
  con fotones y electrones procedentes de aceleradores, terapia
  con haces de partículas de alta transferencia lineal de
  energía).
• Por la calidad y características de las
  radiaciones.

En este apartado se pueden separar dos clases
fundamentales, la irradiación con partículas:
electrones (e – ), protones (p), neutrones (n) y la
irradiación con haces de radiación
electromagnética: fotones, gamma o rayos X.

• Por la distancia entre la fuente y los tejidos
  irradiados,

se puede clasificar la radioterapia en tres grupos: a)
terapia de contacto, donde la fuente está en
contacto directo con los tejidos o incluso dentro de ellos,
pudiendo ser la curiterapia intracavitaria, donde las
fuentes radiactivas (60Co, 226Ra,
137Cs y 192Ir) se introducen en cavidades
naturales como útero, vagina, recto, etc y se colocan en
contacto con la mucosas que descubren estas cavidades y la
curiterapia intersticial, donde las fuentes radiactivas
en forma de agujas, horquillas, hilos, etc, se introducen en
los mismos tejidos; b) terapia superficial, donde la
fuente siempre externa, bien sea un equipo de rayos X o un
isótopo radiactivo como el 90Sr, se pone en
contacto con la piel en la zona lesionada, c) Plesioterapia
o terapia de distancia corta. Es una radioterapia que se
hace generalmente con equipos de rayos X y que la distancia
entre la fuente y la piel está comprendida entre 10 cm y
50 cm y d) la teleterapia, que se puede llevar a cabo con haces
de radiación electromagnética (gamma o con rayos
X de frenado) o haces de partículas, e- ,n,
p, … para distancia fuente-piel (DFO) mayor de 50 cm. La DFP
más frecuente está comprendida entre 80 y 100 cm.
aunque actualmente se realizan técnicas especiales de
grandes campos, como la irradiación de medio cuerpo o
cuerpo total, que precisan distancias mayores, tales como 2,3
ó 4 m. Actualmente se está empezando a utilizar
en clínica una técnica especial, que
podría incluirse en la plesio o teleterapia, la terapia
intraoperatoria, que se hace generalmente con haces de
e- de los aceleradores y consiste en la introducción del haz o del colimador en
el mismo tumor, que se abre al exterior mediante un acto
quirúrgico realizado en la misma sala de tratamiento de
los aceleradores.

 Como se puede deducir de lo que precede, existe
una gran variedad de técnicas radioterápicas, que
exigen tratamiento completamente distinto, tanto en instalaciones
como en dosimetría y utilización.

Técnicas de radioterapia

Siempre con el fin de buscar un resultado óptimo
de la radioterapia, pasamos a describir las distintas
técnicas y ver qué ofrece cada una de
ellas.

De todas las clases de radioterapia enumeradas en el
apartado anterior, se pueden extraer dos que dan lugar a
procedimientos esencialmente distintos, que son la braquiterapia
o curiterapia y la teleterapia.

Braquiterapia o curiterapia

Braquiterapia es la expresión sajona y su
origen está en el griego braqui que significa
próximo. Curiterapia es nombre de origen francés y
es un homenaje a los esposos Curie. Mediante la curiterapia que
consiste, como ya se ha dicho, en la inclusión de fuentes
radiactivas en las cavidades, o la inserción en los
tejidos, se consigue en buena medida la irradiación
intensa de un volumen reducido
consiguiendo minimizar la irradiación de los tejidos sanos
próximos al tumor.

La terapia superficial que consiste en colocar
una fuente en contacto o muy próxima a la piel, se hace
fundamentalmente con 90Sr en equilibrio
radiactivo con 90Y. Se aprovecha para terapia la
emisión beta de 0,546 MeV del 90Sr y de 2,25
MeV del 90Y. También existen equipos de rayos-X
de terapia de contacto que funcionan con tensión inferior
a 50 kV. Esta terapia se emplea para lesiones cutáneas de
volumen reducido. Las lesiones cutáneas de volumen mayor
se tratan con haces de electrones producidos en
aceleradores.

La curiterapia endocavitaria utiliza el
137Cs, el 60Co y el 192Ir, como
fuentes radiactivas, generalmente en forma de tubos. Entre ellos,
el más frecuente es el 137Cs; sus
características, de energía: 0,66 MeV, periodo de
semi-desintegración: 30 años y su tasa de dosis
equivalente (fotónica) por unidad de actividad  y a
un metro de distancia, es aproximadamente de 10-4
(mSv/h)/MBq. El 226Ra, que fue el único
elemento que se usó originalmente, actualmente se
encuentra retirado del uso clínico, porque presenta
problemas
entre los que resalta la posibilidad de producir
contaminación por 222Rn.

Esta clase de
terapia se emplea, fundamentalmente en tumores
ginecológicos. Se aplicaba sola o en combinación
con teleterapia. También se usa para otras localizaciones
como fosas nasales, cavidad oral, recto, pero su uso es mucho
menos frecuente.

La curiterapia intersticial emplea el 192Ir
como radionucleido más frecuente, en forma de hilos y
horquillas. El 192Ir tiene una emisión gamma de
0,318 MeV, un periodo de semi-desintegración de 75
días y  su tasa de dosis equivalente
(fotónica) por unidad de actividad y a un metro de
distancia, es aproximadamente de 1,6·10-4
(mSv/h)/MBq. Su aplicación es relativamente sencilla y la
maleabilidad de las fuentes permite acoplarse a la
anatomía. Cualquier localización accesible puede
ser tratada con radioterapia intersticial, pero las más
frecuentes son lengua,
regiones ganglionares cervicales, labio, mucosa de la cavidad
bucal, mama, etc. Al igual que la curiterapia intracavitaria, se
puede usar sola o en combinación con la
teleterapia.

Merece mención también la curiterapia con
implantes permanentes. Se hace generalmente con 125I y
198Au. Consiste en la colocación de semillas de
la fuente radiactiva en la zona o tejido que se pretende irradiar
y dejarlas allí de forma permanente. La dosimetría
de estas aplicaciones no resulta fácil por la dificultad
de reproducir la geometría de la aplicación y la
posibilidad de que se muevan.

La dosimetría en todas las aplicaciones de la
curiterapia, que consiste en conocer la distribución de la
dosis de radiación depositada alrededor de las fuentes,
requiere el
conocimiento exacto de la situación de las fuentes
radiactivas en el espacio, con referencia a puntos
anatómicos concretos.

La curiterapia presenta un problema de protección
fundamental, que es el riesgo que se deriva del manejo de fuentes
radiactivas de varios centenas de MBq. Actualmente este riesgo se
ha disminuido mucho con el empleo de técnicas diferidas de
aplicación, que consiste en hacer los implantes en dos
tiempos: en el primero, el que más tiempo lleva, se
colocan los aplicadores no radiactivos, se hacen los controles
necesarios con radiografías y, una vez comprobada la
correcta colocación de los aplicadores, se colocan las
fuentes en un segundo tiempo que es mucho más
rápido. También existen sistemas
automáticos de carga diferida que reducen el riesgo de
exposición de los manipuladores casi a cero.

Plesioterapia

Es terapia con rayos-X en la que la DFP está
comprendida entre 5 y 50 cm. Es una transición entre la
curiterapia y la teleterapia y hoy casi no se emplea.

Teleterapia

Cuando los tumores que se quieren irradiar no
están asequibles a las aplicaciones de curiterapia, porque
se encuentren a varios centímetros de profundidad por
debajo de la piel, hay que acudir a la teleterapia, que es, por
otro lado, la técnica más generalizada. La
teleterapia consiste en la irradiación de un volumen de
tejidos situado a una determinada profundidad por debajo de la
piel, mediante la incidencia de uno o varios haces de
radiación.

Las características de la teleterapia en
relación con la curiterapia son las siguientes:

• La distribución de dosis en el espacio no es
  tan concentrada, pero puede hacerse mucho más
  homogénea que en la curiterapia.
• La distribución de dosis en el tiempo
  también tiene un esquema completamente distinto que en
  curiterapia, mientras que en ésta se da una dosis
  deforma continua a lo largo de unas cuantas horas o
  días, a una tasa no demasiado alta -de unos 50
  cGy/hora-, en teleterapia se proporciona una dosis a una tasa
  bastante más alta, de unos 100 ó 200 cGy/min.,
  pero se distribuye a lo largo de un ritmo de una a tres
  sesiones de duración de uno a cinco minutos, durante
  varias semanas

Esta clase de fraccionamiento favorece la
recuperación biológica de los tejidos, así
como la oxigenación de células tumorales
hipóxicas, proceso que
tiene lugar en los periodos intersesiones.

Los volúmenes irradiados con teleterapia son, en
general, mayores que los que se irradian con curiterapia. La
irradiación con teleterapia cubre volúmenes que van
desde unos cuantos cm3 hasta la irradiación del
cuerpo completo.

La distribución de dosis dentro de los tejidos,
para los tratamientos de teleterapia, es una función de la
clase de radiación X, gamma o e- , n, p, etc.;
de la energía de la radiación; de la distancia
fuente-tejido; del tamaño de los campos empleados; de las
características del equipo que produce la
radiación, y de la técnica empleada, entre
otros.

Los haces de radiación de teleterapia se
atenúan cuando entran en los tejidos, dando el
máximo en la piel, o a unos milímetros o
centímetros por debajo de ella a medida que la
energía de la radiación crece.

Las ventajas de la radiación de alta
energía frente a la de energía media son evidentes,
pero también hay límites en la alta energía.
Durante los años 60 se desarrollaron aceleradores de
electrones circulares y lineales que producían haces de
fotones de 40 MeV y de electrones de 30 MeV; hoy se ha demostrado
que estas energías tan altas no proporcionan ventajas
frente a los haces de 10 a 20 MeV de fotones y, a cambio, los
equipos son más sofisticados y mucho más costosos;
por tanto, en la actualidad, no se fabrican aceleradores de
más de 20 ó 25 MeV de fotones. También han
dejado de fabricarse los betatrones para usos médicos ya,
que se ha demostrado que los aceleradores lineales son más
versátiles.

7.1.3 Equipos de
radiación

Unidades de telegammaterapia

La parte fundamental de estos equipos es la fuente
radiactiva que, generalmente, es de 60Co, aunque
también los hay con fuentes de
137Cs.

El 60Co emite dos fotones gamma de 1,17 MeV y
1,33 MeV; tiene un periodo de semi-desintegración de 5,3
años y produce una tasa de dosis equivalente
(fotónica) por unidad de actividad y a un metro de
distancia, de 3,7·10-4 (mSv/h)/MBq. La fuente
de 60Co es un disco con diámetro variable de
0,75 a 2,5 cm y un espesor de 0,5 a 2 mm. Va encerrada en una
cápsula de acero inoxidable
que tiene una doble función: por un lado absorbe la
radiación beta y, por otro, impide la formación de
óxido de 60Co.

Las fuentes de 60 Co de teleterapia tienen una actividad
muy alta, que puede llegar hasta 4·1014 Bq (400
TBq o aproximadamente 104 Ci).

Acelerador circular
Betatrón

El Betatrón es un dispositivo circular en el que
se aceleran electrones que proceden de un filamento
incandescente. Esta estructura
circular, en la que previamente se ha practicado el vacío,
está situada entre los polos de un electroimán que
crea campos magnéticos alternantes. Los electrones giran
en órbitas fijas, en las que van siendo acelerados hasta
altas energías; cuando se ha alcanzado la energía
necesaria, los electrones son desviados de su órbita hacia
una ventana de salida del haz, o bien se les hace chocar con un
blanco de tungsteno y se produce un haz de rayos-X. Pueden
conseguir haces de fotones de hasta 45 MeV. Estos equipos, que se
difundieron durante los años sesenta, ahora han sido
desplazados por los aceleradores lineales.

Aceleradores lineales

En estos equipos la aceleración de los electrones
se hace en un recorrido rectilíneo a lo largo de un tubo
de vacío que se llama "guía de onda", ya que en
él se ha generado una onda electromagnética de muy
alta frecuencia (unos 3.000 MHz), que es la encargada de
"empujar" los electrones. Igual que en los betatrones, se pueden
obtener haces de electrones o de rayos-X. Estos equipos pueden
producir haces de distintas calidades, cuyos valores
extremos son 4 MeV y 25 MeV para fotones y 4 MeV y 20 MeV para
electrones.

Salas de tratamiento en teleterapia

Todos los equipos de teleterapia van instalados en
recintos blindados (búnkers) cuyas paredes de
hormigón pueden tener hasta 2 m de espesor, y las puertas
de acceso a las salas son blindadas con plomo, como en el caso de
las unidades de 60Co y aceleradores de hasta 6 MeV, o
con plomo más parafina en aceleradores de más 6
MeV. El plomo tiene como misión
proteger de la radiación fotónica. La parafina es
para reducir la posible dosis de neutrones que se producen en los
aceleradores de más de 10 MeV.

Las instalaciones de teleterapia constan de:

• Sala de tratamiento. Recinto donde va instalado el
  equipo y se colocan los enfermos para ser
  irradiados.
• Sala de control remoto. Recinto exterior a la sala de
  tratamiento desde donde se maneja el equipo de
  tratamiento.
• Sala de máquinas, en el caso de los
  aceleradores

7.2 Aplicaciones de los radisótopos en la
industria

Dentro del campo de la industria, las
aplicaciones de los radisótopos son variadas y numerosas y
debido a las ventajas que presentan en todos los procesos
industriales, se han convertido en una importante herramienta de
trabajo.

Las aplicaciones de los radisótopos en la
industria se basan en la interacción de la
radiación con la materia y su comportamiento
en ésta, pudiendo establecerse una clasificación de
dichas aplicaciones, de acuerdo con la propiedad en
la que se basan, en tres grupos.

a) Acción
de la materia sobre la radiación: Al penetrar la
radiación a través de la materia experimenta
fenómenos de absorción y dispersión. La
medida de la radiación, suministra una información
muy valiosa sobre el material en el que se produce la
interacción de las radiaciones.

b) Acción de la radiación sobre la
materia: El poder ionizante de las radiaciones altera las
propiedades tanto físicas como químicas de los
materiales. En este grupo de
aplicaciones, se aprovechan las modificaciones que las
radiaciones provocan en los materiales, sin importar lo que
suceda con ellas.

c) Trazadores: El empleo de los radisótopos como
trazadores se basa en la incorporación o
identificación de los mismos con determinado material,
para seguir el curso o comportamiento de éste mediante la
detección de las radiaciones emitidas.

Otra clasificación que se establece de los
radisótopos industriales es atendiendo a la
presentación, encontrándonos:

 a) Radisótopos no encapsulados: Los
isótopos se pueden presentar en forma líquida,
sólida, o gaseosa, contenidos en recipientes cerrados pero
no sellados;
ej. frascos para los sólidos o líquidos y ampollas
de vidrio para los
gases.

b) Fuentes radiactivas encapsuladas: Aquí los
isótopos se encuentran encerrados en cápsulas
selladas de materiales resistentes. Igualmente se consideran como
fuentes radiactivas encapsuladas aquéllas en las que el
material radiactivo se encuentra sólidamente incorporado
en materiales sólidos inactivos, de forma que esté
protegido contra toda fuga.

7.2.1 Aplicaciones basadas en la acción de
la materia sobre la radiación

Para este grupo de aplicaciones se suelen utilizar
fuentes radiactivas, casi siempre encapsuladas, de pequeña
o mediana actividad. En este grupo se incluyen aplicaciones tales
como:

Gammagrafía

La gammagrafía o radiografía industrial es
una técnica que se basa en la absorción diferencial
que se produce cuando la radiación gamma atraviesa objetos
con defectos y como se impresiona ésta en una placa
fotográfica. Es ampliamente utilizada en la
inspección de soldaduras.

Medidas de espesores y densidades

La técnica de medida de espesores y densidades
mediante la utilización de fuentes radiactivas se basa en
que la intensidad o densidad del
flujo de radiación que se transmite o refleja, cuando la
radiación atraviesa un material, depende de la densidad
del aire y espesor de dicho materia

Medidas de niveles
La medida y control de nivel mediante el empleo de fuentes de
radiación se basa también en la absorción o
retrodispersión de las radiaciones en la materia. Los
procedimientos utilizados son muy variados y vienen
caracterizados por las posiciones en que se coloca la fuente
radiactiva y el detector.

De todos los procedimientos, el más relevante
quizás sea el basado en la retrodispersión de la
radiación, para medidas de nivel en pozos o
depósitos subterráneos.

Este método no sólo encuentra
aplicación práctica para medidas de nivel en
líquidos, también se hace uso de él en:
llenado de botellas de gas, envasado de productos,
determinación del nivel de carga en altos hornos, etc. En
general, este método es especialmente útil en los
casos de líquidos a elevadas temperaturas, líquidos
corrosivos, tanques o recipientes a presión y
en todos aquellos casos donde sea imposible o indeseable la
utilización de dispositivos de contacto.

 Medidas de humedad

La determinación de la humedad mediante la
utilización de fuentes radiactivas se basa en la
moderación de neutrones rápidos al chocar con los
átomos de hidrógeno del agua. Este
método es de extendida aplicación en
análisis de suelos y en
construcción de carreteras. Las fuentes de neutrones
más utilizadas son: 226Ra/Be y
241Am/Be.

7.2.2 Aplicaciones basadas en la acción de
la radiación sobre la materia

Dentro de este campo de aplicaciones puede establecerse
una subdivisión:

Aplicaciones basadas en la acción bactericida de
la radiación. Utilizan elevadas actividades de emisores
gamma. Como ejemplo de aplicación tenemos la
esterilización de materiales y la conservación de
alimentos.
Como fuentes se utilizan  equipos de rayos X de tipo
industrial o bien fuentes encapsuladas emisores gamma
(60Co o 137Cs) con actividades entre 400
TBq (1 TBq = 1012 Bq) y 25 PBq (1 PBq =
1015 Bq).

Aplicaciones basadas en la acción ionizante de la
radiación. Utilizan actividades muy bajas de emisores alfa
y beta. Las aplicaciones son: eliminación de electricidad
estática, producción de materiales
luminiscentes, detectores de humo, etc. El caso específico
de los sistemas para la eliminación de la electricidad
estática se basa en los fenómenos de
ionización que provocan las radiaciones en el medio por el
que se propagan. Este método es de utilidad en
aquellos casos en los que la acumulación de electricidad
estática provoca grandes inconvenientes en los procesos
industriales: industria textil, de materiales plásticos,
de papel, vidrio, etc. Asimismo, es de utilidad en aquellas
industrias en las que se utilizan grandes volúmenes de
material inflamable y en aquellas en las que pueden provocarse
explosiones por salto de chispa eléctrica. En este caso se
utilizan emisores alfa y beta: 3H, 85Kr,
90Sr y 241Am

Isótopos más utilizados para la
medición de espesores y densidades

Producción de materiales
luminiscentes

Se basan en la propiedad de las partículas alfa y
electrones de producir fenómenos de luminiscencia en
algunos materiales. Los productos luminiscentes así
obtenidos son de utilidad para señalización de
aviones, barcos, ferrocarril, etc. Se utilizan emisores de
partículas alfa o beta: 3H, 85Kr,
90Sr, etc.

Detectores de humo 

El método de detección consiste en colocar
en el interior de una cámara de un detector de
radiación, un emisor alfa o beta, que dé lugar a
una corriente de ionización constante. La presencia de
humo en la cámara provoca una disminución de la
corriente de ionización, que se puede detectar con un
aparato de medida adecuado. La fuente radiactiva más
utilizada es 241Am.

7.2.3 Aplicaciones basadas en el empleo como
trazadores

La técnica consiste en incorporar
radisótopos -generalmente no encapsulados- a un material
para seguir y estudiar el curso o comportamiento de éste,
mediante la detección de las radiaciones. Para
ello

se pueden seguir dos métodos
generales:

• Método físico: 1) El material
  radiactivo se incorpora al sistema; 2) se
  convierte en radiactivo el propio sistema. En ambos casos no
  hay reacción química entre el
  radionucleido y el sistema que se investiga.
• Método químico: el material radiactivo
  se incorpora al sistema mediante reacción química
  con éste.

 Las posibilidades de aplicación son
prácticamente ilimitadas:

• Transporte de fluidos: Ampliamente utilizado en la
  medida de caudales, tiempo de resistencia,
  modelos de
  circulación, control de transporte
  en oleoductos.
• Estudios de desgaste y fricción: Los estudios
  sobre desgaste de componentes y piezas metálicas de
  máquinas tales como: segmentos de pistones,
  álabes de turbogeneradores, palieres. También son
  utilizados para el estudio del comportamiento de
  lubricantes.
• Investigación de procesos químicos:
  Poderoso medio para el estudio de la cinética y de los
  mecanismos de las reacciones
  químicas.
• Contaminación ambiental: El marcado radiactivo
  es de gran utilidad a la hora de estudiar la dispersión
  de determinados contaminantes en la atmósfera y medio
  acuático.
• Detección y localización de fugas en
  tuberías y depósitos.
• Control de homogeneidad de mezclas,
  etc.

9.
BIBLIOGRAFÍA

"Métodos de Ensayos no
Destructivos". Instituto Nacional de Tecnología
Aeroespacial. Madrid.
4º Edición. Año 1998.

"Radiografía Industrial". AGFA. Año
2000.

"Habilitación en permisos para
Gammagrafía. Comisión Argentina de Ensayos no
Destructivos. Año 2003.

Autoridad Regulatoria Nuclear. Boletín de
información. Año 2005.

Comisión Nacional de Energía
Atómica. Boletín de información. Año
2002.

"Curso de Medicina Laboral". La Plata. Año
2004/05.

Hernan Aguiar

Argentina. Noviembre 2005.

Partes: 1, 2, 3