Clase 5a - Facultad de Odontología

Principios Básicos de la
Protección Radiológica
• JUSTIFICACIÓN
• OPTIMIZACIÓN
• LIMITES Y RESTRICCIONES DE LAS DOSIS
Límite de dosis para el trabajador: 20mS al año
Límite de dosis para el público en general: 1mS al año
Es una responsabilidad del profesional de la salud
determinar si los procedimientos radiológicos están
justificados en cada caso y decidir las condiciones
en que deberán efectuarse.
Comparación de exposiciones
• Placa de tórax
•
– Kv 60 a 70
– mA 200
– Tiempo 0.05 seg
– mAseg 10
– Distancia 180 cm
Placa dental periapical
– Kv 60 a 70
– mA 7 a 15
– Tiempo 0.4 a 1 seg
– mAseg 7 a 10
– Distancia 18 cm
Comparación de exposiciones
• Placa dental periapical entrega una
exposición en superficie equivalente a
mas de 10 placas de tórax
• 1 placa odontológica en sistema digital
normalmente produce una exposición
mayor a 2 placas de tórax
…pensemos
• ¿Cuánto tiempo
permanece la
radiación en la sala
después de una
exposición
diagnóstica con
rayos X?
Algo instantáneo
• Velocidad de la luz: casi 300000 km/seg
• No hay tiempo de esconderse, ni tiempo que
esperar para salir del blindaje
• No hay que “ventilar” los rayos X
• No queda “cargado o ionizado” el consultorio
Procedimientos básicos para reducir
la dosis por radiación externa
 Reducir el tiempo de exposición
 Aumentar la distancia a la fuente de radiación
 Interponer blindajes
 Reducir la actividad de la fuente
Tiempo de exposición
Menor tiempo
de exposición
Mayor tiempo
de exposición
Distancia a la fuente
d2
d1
2
 d1 
I2

 
I1
 d2 
I1
I2
Blindaje
I0
I = I0.e-x
EFE
EC
FP
Fuente de
radiación
Espesor (x)
Intensidad (I) = número de fotones / tiempo x área
µ = coeficiente de atenuación lineal (depende de la
energía de la radiación y del Z del medio que atraviesa)
SEMIESPESOR (X1/2)
Es el espesor de material absorbente que reduce la
intensidad de la radiación incidente a la mitad.
Si I = I0 / 2,
x = ln 2 / 
Intensidad (I)
I0
I = I0.e-x
I0/2
I0/4
1 X1/2
2 X1/2
Espesor (x)
X1/2 = 0.69 / 
EHR = Hemiespesor o semiespesor (reduce la radiación al 50%)
EDR = Deciespesor (reduce la radiación al 10%)
Semiespesores para plomo y concreto
CONCRETO
Semiespesor (mm)
120
100
80
60
40
PLOMO
20
0
0
2000
4000
6000
Energía (kV)
8000
10000
Blindaje
Moneda
Plomo
Aluminio
Vidrio
Control
(sin exponer)
…Pregunta?
• ¿Un delantal de
goma plomada de
0.5 mm de pb, frena
la radiación
totalmente detrás de
la superficie que
cubre?
NO
• Pasa 1 de cada 10 fotones aproximadamente
¿ Y entonces 1 mm de pb?
• Pasa 1 de cada 50 a 80 fotones
Dosis
• Dosis de Exposición [C kg-1]
C kg-1 = 3,875 x 103 R (Röntgen)
• Dosis absorbida [Gy]
1 J kg-1 = 1 Gy = 100 Rads
• Dosis equivalente [mS]
1 Sv = 100 Rems
Sistema internacional de unidades
Unidades tradicionales
Las radiaciones ionizantes, además de
interactuar con los blindajes y los equipos
de detección, interactúan con los pacientes,
el público y el personal ocupacionalmente
expuesto.
RADIOPROTECCIÓN
RADIODOSIMETRIA
Efectos biológicos
• Determinísticos
– Altas dosis
– Umbral de dosis
– Manifestación
temprana
– Severidad creciente
con la dosis
• Estocásticos
– Sin umbral de dosis
– Manifestación tardía
– Naturaleza
probabiblística
– Ej: cáncer
radioinducido
Ej: Radiodermitis
Límites de dosis::
• Trabajador: 20 mSv/año
Promedio: 100mS/ 5 años
sin exceder 50 mS/ año
Uso de dosímetros
personales aprobados
• Público: 1mSv/año
RADIOPROTECCIÓN
MONITOREO DEL INDIVIDUO
necesario en áreas controladas
Irradiación
externa
Dosímetros
personales
Emulsión fotográfica
TLD (termoluminiscente)
Cámara de bolsillo (lapicera)
Alarma y advertencia
RADIODOSIMETRIA
Dosímetros de emulsión fotográfica
 Personas que trabajan en
ambientes con riesgo de
exposición a radiaciones
ionizantes requieren del uso
de dosímetros personales.
Badges
 Los film radiográficos son
usados comunmente con
este fin.
Dosímetros de emulsión fotográfica
 Una parte escencial de estos
dispositivos involucra el desarrollo de
un sostén apropiado para acomodar
la placa radiográfica.
 Están construídos con un set de
filtros absorbentes de diferentes
materiales y grosores.
 La determinación de la densidad
óptica del film dan una indicación de
la exposición del individuo a las
radiaciones. El patrón de los
diferentes filtros indica el tipo y la
energía de la radiación a la que el
individuo estuvo expuesto.
Dosímetros de emulsión fotográfica
 El monitoreo personal de las dosis recibidas por radiación externa
mediante dosímetros de emulsión fotográfica (film monitores)
permiten efectuar el reconocimiento del campo e inferir la forma en
que se produjo la irradiación con un solo elemento detector.
 La opacidad de la emulsión fotográfica se determina por un
parámetro medible que es la densidad óptica (DO). La DO se asocia
con el campo de radiación.
 El grado de velado del film guarda una relación conocida con la
dosis recibida.
 Los dosímetros fotográficos tienen la ventaja de almacenar
permanentemente la información. Pueden sufrir alteraciones si se los
expone a altas temperaturas y humedad.
Dosímetros TLD (termoluminiscentes)
 El dosímetro TLD es ampliamente utilizado para el
monitoreo individual de la radiación externa.
Badges
Anillos
 El detector TLD consiste en una pastilla de un material
que posee características fotoluminiscentes. Cuando la
radiación incide sobre éstos materiales algunos átomos
resultan excitados y no se desexcitan espontáneamente.
Los electrones quedan retenidos en niveles energéticos
metaestables conocidos como trampas. La cantidad de
átomos excitados resulta directamente proporcional a la
dosis de radiación recibida por la pastilla.
 Para rescatar la información almacenada se requiere
del uso de un lector TLD cuyo fundamento es inducir la
desexcitación de los átomos elevando la temperatura de
la pastilla, lo cual posibilita el salto de los electrones
desde los niveles de trampas hacia los niveles
energéticos originales. Éste proceso va acompañado por
la emisión de luz.
Dosímetros TLD (termoluminiscentes)
Algunos de estos dispositivos son usados para brindar datos de
exposición a radiaciones ionizantes de las extremidades.
Si bien las extremidades son menos sensibles a las radiaciones, las dosis
acumuladas en las manos de personas que están en contacto directo con
radiaciones ionizantes puede tener serias consecuencias.
Applicaciones:
• Manipulación de isótopos
• Trabajo bajo Rayos-X, etc.
Dosímetros de cámara de bolsillo (dosímetro lapicera)
 Poseen una cámara de ionización tipo condensador y un electroscopio
cuya fibra de cuarzo móvil va desplazándose a medida que la ionización la
descarga. La posición de la fibra se observa sobre una escala graduada
mediante una lupa ocular.
 Se emplean como dosímetros suplementarios cuando se precisa una
indicación inmediata de la dosis recibida en una determinada práctica.
Dosímetros de alarma y advertencia
 Son pequeños dispositivos electrónicos que generalmente utilizan
detectores Geiger-Müller para determinar la tasa de exposición, produciendo
una señal sonora proporcional a la tasa de exposición o bien, emitiendo dicha
señal cuando dicha tasa alcanza un nivel predeterminado.
 Estos dosímetros permiten seleccionar la tasa de advertencia en un amplio
rango de valores de tasa de exposición y solo deben ser empleados como
dosímetros suplementarios.
CALIBRACIÓN DE UN DOSÍMETRO DE
EMULSIÓN FOTOGRÁFICA
Curva de Calibración
1
0,8
DO
•Fuente: 70 kV
•Intensidad corriente: 8 mA
•Dist. Foco-película: 1 m
•Filtración: 1.5 mm de Al
•Tiempo exposición:
0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 y 0.6 s
0,6
0,4
0,2
0
0
0,05 0,1
0,15 0,2
0,25 0,3
Dosis (mGy)
Dosis:
0.06mGy
DO: 0.187
Dosis:
0.13mGy
DO: 0.387
Dosis:
0.19mGy
DO: 0.603
Dosis:
0.26mGy
DO: 0.848
Dosis:
0.32mGy
DO: 0.991
Dosis:
0.38mGy
DO:1.03
0,35 0,4
0,45
PREGUNTAS
1. Explique cómo varía la DO de la película en función de
la dosis recibida.
2. ¿Qué sucede con la intensidad de los rayos X recibidos
por la película si se interpone una lámina de plomo entre
la fuente y la película? Y con la DO?
3. ¿Cómo varía la DO de la película y la dosis absorbida si
aumentamos la distancia entre la fuente y la película al
doble? ¿Y si aumentamos el tiempo de exposición?
4. Si aumentamos la diferencia de potencial de la fuente de
rayos X ¿Qué sucede con la energía de los rayos X? ¿Y
con la dosis absorbida?
5. Si se exponen dos películas a fuentes con distinta
intensidad de corriente (Fuente 1 = 8 mA, Fuente 2 = 15
mA) y el tiempo de exposición es el mismo ¿En qué
película la DO será mayor?
6. Un trabajador entrega su dosímetro al finalizar el mes al
servicio de dosimetría. Del análisis resulta una DO de
0.3. En los siguientes dos meses resulta una DO de 0.6
por mes. Calcular la dosis equivalente mensual y la
dosis equivalente trimestral (utilizar la curva de
calibración).
7. ¿Cuál es el límite de dosis equivalente anual para los
trabajadores?
PROBLEMAS
1. A qué distancia (d2) respecto de la distancia (d1) debe
colocarse una fuente para que la dosis de los Rx se reduzca de
9 mRad a 1m Rad.
2. Si contamos con dos materiales absorbentes:
• Plomo: semiespesor de 0.17mm para una energía de 70 kV
• Concreto: semiespesor de 0.84 cm para una energía de 70 kV
a) ¿Qué material utilizaría para atenuar la radiación de una
fuente de rayos X de 70 kV?
b) ¿Cuál deberá ser el espesor del blindaje de plomo y concreto
para atenuar la radiación en un 90%?
3. La tasa de exposición producida por un equipo generador de
rayos X a una distancia de 50 cm es de 6.4 R por segundo. El
operador se ubica detrás de un blindaje de plomo de 0.88 mm de
espesor, cuyo semiespesor es de 0.27 mm.
¿Cuál será la tasa de exposición detrás del blindaje, si éste está
ubicado a 2 m de la fuente?
2m
Plomo
Fuente de
radiación
50 cm
I0
I1
I2
Ix