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OIEA Material de Entrenamiento en Protección Radiológica en Radioterapia
PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
EN RADIOTERAPIA
Parte 7
Diseño de las instalaciones y del
blindaje
Conferencia 2: Blindaje
IAEA
International Atomic Energy Agency
Seguridad radiológica
• Tiempo
No mucho control
– … la jornada de trabajo
sobre el tiempo y
la distancia por el
• Distancia
personal
– A la sala de control...
• Blindaje
Por tanto, el diseño adecuado
del blindaje es esencial para
la planificación y construcción
de la instalación de radioterapia
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
2
Objetivos
• Comprender los principios del blindaje y
otras medidas de seguridad radiológica
• Poder realizar cálculos de blindaje
sencillos
• Poder juzgar la idoneidad del blindaje
empleando suposiciones realistas y
reconocimiento
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
3
Contenido de la conferencia 2
1. Principios
2. Suposiciones para los cálculos
de blindaje
3. Cálculos de blindaje básicos
4. Verificaciones del blindaje y
reconocimiento
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
4
1. Principios del blindaje
• Objetivo 1 - para limitar la exposición a las
radiaciones del personal, pacientes, visitantes y
público a niveles aceptables
• Objetivo 2 - para optimizar la protección de
pacientes, personal y el público
• Se requieren diferentes consideraciones para:
–
–
–
–
–
Unidades de Rayos X superficiales/ortovoltaje
Simuladores, CT (se abordan en el curso de diagnóstico)
Unidades de cobalto 60
Aceleradores lineales
Braquiterapia
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
5
Blindaje
• Ha de ser diseñado por
un especialista calificado
en radiaciones
• El papel del titular y del regulador:
– Verificar que las suposiciones y criterios de diseño
(ej. los valores límite) son adecuados
– Garantizar que el diseño sea verificado por
expertos certificados
– Aprobar el diseño y recibir la notificación sobre
todas las modificaciones
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
6
Enfoque de diseño del blindaje
• Obtener los planos del local de tratamiento y
áreas circundantes (¡es un asunto 3D!)
– Con cuánta precisión se conocen los materiales y
espesores de la pared y del techo - en caso de
duda medir
– Qué áreas críticas están
cerca
 Radiología
 Medicina nuclear
• Considerar ampliaciones
futuras
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
7
Ubicación de los equipos
• Minimizar los requerimientos de blindaje
ubicándolos
– Cerca de paredes de baja ocupación
– Utilizar al máximo el efecto de la distancia (ley del
cuadrado inverso)
• Verificar si hay suficiente espacio
alrededor de los equipos para
– Operación segura
– Mantenimiento
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
8
Consideraciones respecto al blindaje
Asegurarse de que todas las
penetraciones al local son correctamente
dimensionadas y posicionadas en los
planos, por ejemplo,
• Puertas
• Ventanas
• Servicios
– Eléctricos
– Olomería
– Dosimetría
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
9
El diseño del blindaje emplea suposiciones
sobre el uso futuro de los equipos
• Las suposiciones se han de basar en
estimados justificables
• Se deben utilizar suposiciones
conservadoras puesto que concebir un
blindaje deficiente es mucho peor (y más
costoso) que un sobre-blindaje
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
10
Información requerida
•
•
•
•
Tipo de equipos
Carga de trabajo
Dosis al blanco
Factor de uso y dirección del haz
primario
• Distancia al área de interés
• Ocupación del área a blindar
• Valor límite en el área a blindar
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
11
Tipo de equipo
• Tipo, fabricante, número de serie,…
• Isótopo de la fuente, actividad (fecha de
•
•
•
•
calibración!), KERMA en
aire,...
Calidad de la radiación
Tasa de dosis
Tamaño de campo
Extras: ej. MLC, IMRT, EPID,...
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
12
El material más apropiado para el blindaje
depende del tipo de radiación
Radiación gama y
rayos X de baja
energía
Plomo, comparar también las
aplicaciones de diagnóstico
Radiación gamma y
rayos X de alta
energía (>500keV)
Hormigón (más barato y
autosoportado), hormigón de alta
densidad
Electrones
Por lo general se blindan
apropiadamente si se tienen en
cuenta los fotones
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
13
2. Suposiciones para los cálculos de
blindaje
•
•
•
•
•
•
Límite de radiación
Carga de trabajo
Factor de uso
Ocupación
Distancia
Materiales
?
?
?
?
?
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
14
Carga de trabajo
• Una medida del rendimiento de la radiación
• Se mide en
– mA-minutos para las unidades de rayos X
– Gy para las unidades de cobalto 60,
aceleradores lineales y braquiterapia
• Debe considerar TODOS los usos (ej. incluir
las mediciones de QA)
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
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Dosis al blanco
• La dosis que por lo general se aplica al
blanco en el tratamiento
• En radioterapia por haz externo por lo
general se asume que es de 2.5Gy
(para tener en consideración una mayor
dosis por fracción en algunos
tratamientos paliativos)
• La dosis al blanco puede o no tener en
cuenta la atenuación en el paciente
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
16
Ejemplo de carga de trabajo de un linac
• Asumir T = 2.5Gy en el isocentro
• 50 pacientes se tratan por día 250 días
laborables por año
W = 50
250
2.5 = 31250 Gy por año
• Margen para otros usos tales como física,
irradiación de sangre,…
• Total: 40000Gy por año en el isocentro
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
17
Carga de trabajo e IMRT
• La mayoría de los tipos
de Radioterapia de
Intensidad Modulada
(IMRT) administra el
campo de radiación en
forma de muchos
segmentos del campo
• Por ello, en
comparación con la
radioterapia
convencional, muchas
más unidades de
monitoreo son
administrada por campo
MLC patrón 1
MLC patrón 2
MLC patrón 3
Mapa de
intensidades
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
18
La IMRT y el blindaje
En comparación con la radioterapia convencional,
en la IMRT mucho más unidades de monitoreo
son entregadas por campo.
• No obstante, la dosis total al blanco es la misma - el
blindaje del haz primario no se afecta
• Sin embargo, la radiación de fuga puede
incrementarse significativamente (por lo general se
asume un factor de 10 al respecto)
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
19
Factor de uso
• Fracción de tiempo que el haz
primario está en una dirección
específica es decir en el punto
de cálculo escogido
• Ha de incorporar márgenes para el uso
realista
• Para los aceleradores y unidades de cobalto
60 por lo general se usa lo siguiente:
– 1 para el brazo apuntando hacia abajo
– 0.5 para el brazo apuntando hacia arriba
– 0.25 para las direcciones laterales
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
20
Blindaje primario y secundario
• El blindaje ha de considerar tres tipos de
fuentes de radiación:
– Primaria (aplicar factor de uso)
– Dispersa (sin factor de uso, U = 1)
– De fuga (sin factor de uso, U = 1)
• La braquiterapia no emplea factor de uso
(U = 1)
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
21
“Fuentes” de radiación en radioterapia
por haz externo
2.
1.
3.
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
22
Por favor debatir brevemente sobre el punto o zona
de origen de estos tres tipos de radiación, en el
contexto del cabezal de una unidad de tratamiento
de Cobalto - esto puede ser de importancia para el
cálculo de las distancias...
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
23
Fuga desde dos
posiciones
2.
Primaria
1. and 2
Dispersa desde
el paciente
3.
Por favor debatir brevemente sobre el punto o zona de
origen de estos tres tipos de radiación, en el contexto
del cabezal de una unidad de tratamiento de Cobalto esto puede ser de importancia para el cálculo de las
distancias...
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
24
Consideración del tamaño de campo
máximo para el blindaje del haz primario
Tamaño de campo
Dimensión de campo máxima
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
25
Fuentes secundarias en radioterapia por
haz externo
• Fugas
– Dependen del diseño, por lo general se limitan a
0.1 a 0.2% del haz primario
– Se origina a partir del blanco - no necesariamente
vía del isocentro
• Dispersión
– Se supone que proviene del paciente
– Difícil de calcular - usar para las mediciones el
tamaño de campo mayor
– Mientras menor la energía de la radiación, mayor
preocupación a causa de haces de fotones
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
26
Distancia al punto a blindar
• Por lo general se mide desde el blanco o
la fuente de radiación
• En linacs y unidades de Cobalto
montadas de forma isocéntrica, se mide
'vía' del isocentro
• Muy importante para el blindaje puesto
que la dosis disminuye con el cuadrado
de la distancia = Ley del Cuadrado
Inverso (ISL)
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
27
Ubicación del local
Es el local:
• ¿área controlada?
• ¿accesible solo al personal de operaciones?
• ¿accesible a pacientes y al público en general?
• ¿adyacente a áreas de baja ocupación (baños,
techo)?
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
28
Ocupación del área a blindar
• Fracción de tiempo que un sitio específico
está ocupado por personal, pacientes o
público
• Tiene que ser con enfoque conservador
• Su rango es de 1, para todas las oficinas y
áreas de trabajo, a 0.06, para los baños y
áreas de parqueo de automóviles
• Basado en NCRP informe 49 (qué está
retrasado para su revisión)
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
29
Ocupación (NCRP49)
Área
Ocupación
Áreas de trabajo (oficinas,
locales del personal)
1
Pasillos
0.25
Baños, locales de espera,
áreas de parqueo de autos
0.06
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
30
Valor límite
• También llamado ‘dosis de diseño' correspondiente a
un período de tiempo especificado
• Por lo general se basa en 5 mSv por año para
personas ocupacionalmente expuestas, y 1 mSv
para el público
• Se puede aplicar restricción adicional por ejemplo
0.3 (para tener en cuenta el hecho de que una
persona puede ser irradiada al mismo tiempo desde
múltiples fuentes)
• La dosis ocupacional se ha de usar solo en las áreas
controladas es decir sólo para los radiógrafos, físicos
y oncólogos radiólogos
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
31
Consideraciones para el laberinto
Cálculos complicados puesto que dependen de la
dispersión sobre las paredes - en general lo que
se persigue es maximizar el número de eventos
de dispersión...
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
32
Consideraciones respecto a los neutrones
• Asunto complejo - requiere el
análisis de un experto
calificado.
• En resumen:
– Los neutrones son producidos
por generación (gamma,n) en
linacs de alta energía (E >
10MV)
– Los problemas son el blindaje
de los neutrones y la activación
de elementos en el haz
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
33
Blindaje de neutrones
• Concepto diferente respecto al blindaje de rayos X
• Los neutrones dispersan más
• La atenuación (y la dispersión) dependen muy
estrechamente de la energía de los neutrones
• Los mejores materiales para el blindaje contienen
hidrógeno o boro (de grandes secciones
transversales para los neutrones térmicos)
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
34
Características del blindaje de neutrones
• Laberinto largo - muchos ‘rebotes'
• Puerta contra neutrones - por lo general
llena de parafina borada
• … sin embargo, se requiere precaución
puesto que los neutrones generan gammas
que pueden requerir otros materiales para
blindar adicionalmente...
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
35
Activación
• Los neutrones pueden activar los materiales en
su haz
• Los linacs de alta energía se diseñan con
materiales de baja sección transversal de
activación
• Después de la irradiación de fotones de alta
energía, los modificadores del haz tales como
cuñas o compensadores pueden activarse
• Después del uso prolongado de fotones de alta
energía (por ejemplo para la puesta en servicio)
es aconsejable dejar decaer los productos de la
activación antes de entrar al local (>10min)
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
36
Más información sobre los neutrones
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
37
Esquema de un bunker de un linac
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
38
Otras unidades de irradiación: simulador y
escáner CT
La necesidad y los enfoques
de blindaje respecto a
simuladores y escaners CT
siguen las mismas Guías
aplicables a los equipos de
radiología diagnóstica - esto
se discute en el curso
acompañante sobre
protección radiológica en la
radiología diagnóstica
Nucletron/Oldelft Simulix
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
39
Otras unidades de irradiación: Unidades
de tratamiento de kilovoltaje
• La necesidad y los enfoques de blindaje respecto
a las unidades de tratamiento de kilovoltaje son
similares a los principios para la radiología
diagnóstica
• No obstante, altos kVp y mAs implica que se
requiere más blindaje.
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
40
Unidades de kilovoltaje
• Se necesita estimar el blindaje asociado a
los materiales de la pared.
– Si es hormigón esto es sencillo
– Si es ladrillo o bloques de hormigón éstos pueden
tener espesor variable y vacíos internos
• El blindaje adicional por lo general es con
placas de plomo o plomo pegado a chapa
(plywood)
• En una edificación nueva, el hormigón puede
resultar lo más barato
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
41
Blindaje en braquiterapia
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
42
Diseño del blindaje contra las radiaciones braquiterapia
La complejidad del blindaje para
braquiterapia depende del tipo de instalación
y de la configuración de la fuente
• Carga diferida automática, una sola fuente
desplazada por pasos, por ejemplo unidades
HDR y PDR
• Carga diferida automática, trenes de fuentes
pre-ensamblados o alambres activos precortados
• Carga diferida manual
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Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
43
Locales de tratamiento LDR
La braquiterapia de baja tasa de dosis (LDR)
por lo general se realiza en una sala ocupada
también por otros pacientes
• El arreglo preferible es usar una sola habitación;
para minimizar la dosis a todo el personal y a
otros pacientes
• El blindaje resulta más sencillo y más barato, si la
habitación está en una esquina de la edificación y
en el piso más bajo, o más alto, si se trata de una
edificación de varios pisos
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
44
Blindaje del local de tratamiento en la sala
del hospital
• Puede utilizar paredes existentes que por lo
general requerirán aumento del blindaje
• Es necesario comprobar si existen huecos ocultos,
ladrillos faltantes o conductos que comprometerían
el blindaje
• Las consideraciones sobre el blindaje han de
incluir los locales encima y debajo del local de
tratamiento.
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
45
Locales de tratamiento HDR
• El diseño de estos locales sigue consideraciones
similares a las de los locales de aceleradores
• Por lo general para la comunicación se requiere
TV de circuito cerrado e intercomunicador
• Se requieren enclavamientos similares a los
usados en los locales de aceleradores
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
46
Locales de tratamiento PDR
• La tasa de dosis instantánea se aproxima al nivel en
una unidad HDR (inferior por un factor de 10 aprox.)
• Sin embargo, en la práctica, el tratamiento es similar
a un tratamiento de LDR y por lo general se realiza
en una sala. Por consiguiente resultan aplicables
requisitos de blindaje severos
• El diseño del local ha de tomar características tanto
aplicables a los locales HDR (espesor del blindaje,
enclavamientos) como a los LDR (comunicación,
ubicación dentro de la sala del hospital)
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
47
Tasa de dosis instantánea
Hay cierto debate acerca de qué período
promedio debería ser empleado en los cálculos
de blindaje (no sólo para PDR):
• ¿la tasa de dosis instantánea?
• ¿la promedio durante un tratamiento (por ejemplo
una semana)?
• ¿la promedio durante un año?
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
48
Tasa de dosis instantánea
• En este caso se debe considerar cuáles son
los patrones potenciales de exposición para
alguien en riesgo - ej. un visitante puede
estar allí solo durante minutos, un paciente
en un local adyacente por días o semanas y
personal de enfermería de la sala del hospital
el tiempo completo.
• Puede haber requisitos legales
• Ante las dudas - aplicar enfoque conservador
(por lo general un tiempo promedio pequeño)
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
49
3. Cálculos básicos de blindaje
• Actualmente se basan en NCRP 49, y 51, pero
éste hace tiempo que debió ser revisado
(actualmente en revisión)
• Las suposiciones usadas son conservadoras, así
que el sobre-diseño es común
• Se puede tener acceso a programas de cómputo
que arrojan los resultados en términos de espesor
de blindaje según diversos materiales
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
50
Cálculo de blindaje
Parámetros
• Tipo de equipo
• Carga de trabajo W
• Dosis al blanco D
• Factor de uso U
• Distancia d
• Ocupación del área a
blindar T
• Valor límite en el área
a blindar P
¿Cómo podemos
calcular el factor de
atenuación requerido
A (y por tanto el
espesor de la
barrera B)
procesando estos
parámetros?
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
51
Cálculo de blindaje
•
•
•
•
•
•
(Tipo de equipo)
Carga de trabajo W
(D incluida en W)
Factor de uso U
Distancia d
Ocupación del área a
blindar T
• Valor límite en el área a
blindar P
• Se necesita obtener P
P = WUT (dref/d)2
A-1
• Siendo dref la distancia
desde la fuente hasta el
punto de referencia (ej. al
isocentro) y A la
atenuación mínima que se
requiere de la barrera
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
52
Ejemplo
• Local de espera adyacente a un
bunker de linac, distancie 6m
• El linac tiene una carga de trabajo de
40000Gy en el isocentro por año
• FAD = 1m
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
53
Ejemplo para el haz primario
• Tipo de equipo = linac,
•
•
•
•
•
•
FAD = 1m, 6MV
W = 40000Gy/año
(D = 2.5Gy)
U = 0.25 (enfoque lateral)
d = 6m
T = 0.25 (local de espera)
P = 0.001Gy/año (sin
restricción adicional)
A = WUT (dref/d)2 / P
A = 69,444
¡Se necesita una
atenuación de casi 5
ordenes de magnitud!
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
54
Materiales para el blindaje
• Plomo
J Alta densidad física - requisitos de espacios
pequeños
J Número atómico alto - buen blindaje para
rayos X de baja energía
 Relativamente caro
 Difícil de trabajar
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
55
Materiales para el blindaje
• Hierro/acero
J Densidad física relativamente alta - requisitos
espaciales aceptables
J Estructura autosoportada - fáciles de instalar
 Relativamente caros
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
56
Materiales para el blindaje
• Hormigón
J Barato (si se vierte en el
momento de la construcción
de la edificación)
J Autosoportado - fácil de usar
 Se requieren barreras
relativamente gruesas para
radiación de megavoltaje
 Pueden tener lugar
variaciones en la densidad necesario controlar este
aspecto
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
57
Otros materiales para el blindaje
• Paredes, ladrillos, madera, cualquier estructura
que se emplea en la construcción
• Hormigón de alta densidad (densidad de hasta
4g/cm3, mientras que el hormigón normal es de
aprox. 2.3)
• Materiales compuestos, ej. pedazos de metal
embebidos en el hormigón (por ejemplo Ledite)
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
58
Propiedades físicas de los materiales de
blindaje (adaptado de McGinley 1998)
Densidad Número Costo
atómico relativo
(g/cm3)
Material
Hormigón
2.3
11
1
Aprox. 4
26
5.8
Acero
7.9
26
2.2
Plomo
11.34
82
22
1.5
variable
bajo
Hormigón pesado
Tierra, compactada
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
59
Espesor de decimoreducción (TVL) para diferentes materiales
TVL (cm) para diferentes calidades de fotones
Material
del
blindaje (densidad
g/cm3)
espectro
500 kVp
espectro
4 MVp
Plomo (11.3)
1.19
Acero/Hierro (7.8)
Hormigón (1.8 –
2.4)
Ledite (aprox. 4)
11.7
espectro 6
MVp
espectro 10
MVp
espectro 20
MVp
Referencias
5.3
5.6
5.5 – 5.8
5.8
NCRP 1976
Cember 1992
Siemens 1994
9.1
9.9
9.7 – 10.5
10.9
Cember 1992
Siemens 1994
34.5
38 – 39.6
45
NCRP 1976
Cember 1992
Siemens 1994
29.2
monoenergético
MV
32
4
14
Especificacion
es de
fabricación
Nota: La Ledita (Ledite) (y materiales similares), por lo general se emplean con propósitos de blindaje ya que combinan una alta
densidad física con la posibilidad del empleo de ladrillos de Ledita como material constructivo autosoportado
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
60
Ejemplo para haz primario
• Tipo de equipo = linac,
•
•
•
•
•
•
FAD = 1m, 6MV
W = 40000Gy/año
(D = 2.5Gy)
U = 0.25 (enfoque
lateral)
d = 6m
T = 0.25 (local de
espera)
P = 0.001Gy/año (sin
restricción adicional)
A = 69,444
Se necesita conocer el TVL
(Espesor de decimoreducción o
espesor requerido para atenuar el
haz por un factor de 10) de
hormigón en un haz de 6MV
TVL = 30cm
Espesor de barrera requerido:
B = 1.5m
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
61
Ejemplo de barrera secundaria
• Tipo de equipo = Co- 60,
•
•
•
•
•
•
•
FAD = 80cm
W = 40000Gy/año
(D = 2.5Gy)
(U = 1)
den isocentro = 5.2m
T = 1 (oficina encima)
P = 0.001Gy/año
Factor de restricción de
dosis 0.3 (la unidad de
Cobalto es solo una
fuente potencial)
A = L WT (dref/d)2 / P
L = “factor de fugas y
dispersión” = 0.2%
A = ???
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
62
Ejemplo de barrera secundaria
• A = 8,815 (o
oficina
aproximadamente 4
ordenes de magnitud)
barrera
4.4m
• TVL de Co-60 en hormigón
es 25cm
Cabezal de Co
5.2m
• Espesor de barrera
X isocentro
requerido 100cm !
IAEA
Piso del bunker
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
63
Una nota sobre las puertas
• Las puertas blindadas resultan satisfactorias para las
unidades de kilovoltaje aunque se requerirán bisagras
o puertas corredizas de altas exigencias
• Las unidades de megavoltaje requieren laberinto y
realmente pueden no necesitar puerta en absoluto si
el laberinto es suficientemente largo y bien diseñado
- en este caso hay que garantizar que nadie entre al
local durante o antes del tratamiento
• Un laberinto sin puerta requiere señales de
advertencia y detectores de movimiento que puedan
determinar si alguien entra al local sin autorización e
inhabilitar la administración del haz
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
64
Una nota sobre las puertas
• Aceleradores con una energía > 15 MV requieren
consideraciones para el blindaje de neutrones y por
tanto respecto a una puerta especial al final del
laberinto.
• Estas puertas contra neutrones por lo general
contienen parafina borada para disminuir la energía
cinética de los neutrones y capturarlos
• Un marco de acero contribuye a atenuar los fotones
terciarios de las reacciones (n, gamma).
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
65
Puertas
X
Tener en cuenta la radiación de fuga
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
66
Enclavamientos
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
67
Finalmente otros aspectos sobre el
blindaje
Cuando se utiliza una pared blindada, considerar la
dispersión desde debajo del material de blindaje.
X
IAEA
Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia
68
Radiación de cielo (sky shine)...
Radiación que se
refleja desde el
volumen de aire
encima de un
local
insuficientemente
blindado
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Cubrir huecos potenciales
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4. Verificación y reconocimiento
• Es esencial verificar la integridad del blindaje
durante la construcción (inspecciones por el
RSO) y después de la instalación de la unidad
del tratamiento (reconocimiento radiológico)
• Las fallas puede que no hayan estado en el
diseño - pueden haberse producido en la
ejecución
• Las suposiciones aplicadas en el diseño han
de ser verificadas y revisadas
sistemáticamente.
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Inspección durante la construcción
• El contrato de construcción debe específicamente
permitir al Oficial de Seguridad Radiológica (RSO)
realizar inspecciones en cualquier momento
• El RSO debe mantener buena comunicación con el
Arquitecto y los Constructores
• La disposición del local se debe verificar ANTES de la
instalación de la obra de conformación de interiores o
marcos de las paredes
• Inspección visual durante la construcción
– Asegura que la instalación cumple las especificaciones
– Puede revelar fallas en materiales o en la habilidad de los
trabajadores
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Inspección durante la construcción
• Verificar el espesor de los materiales de
•
•
•
•
•
construcción
Verificar la superposición de planchas de plomo o
acero
Verificar el espesor de los paneles de cristal y la
disposición de ventanas y puertas, para asegurar
que cumplen las especificaciones
Examinar el blindaje detrás de las cajas de
interruptores, cerraduras, conductos de cables,
lásers, etc. que pudieran estar en cavidades dentro
de las paredes
Verificar las dimensiones de cualquier pantalla o
barrera de plomo o acero
Tomar muestras de hormigón y verificar su densidad
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Inspección después de concluida la
construcción
• Verificar que las áreas blindadas están en
conformidad con el diseño
• Verificar que todos los dispositivos y
elementos de seguridad y advertencia están
correctamente instalados
• En caso de unidades de megavoltaje, verificar
que su posición y orientación es según el
diseño. Ninguna parte del haz de radiación ha
de escapar a la barrera primaria
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Monitores de radiación para el
reconocimiento de seguridad
• Monitores de cámara de
ionización con paredes aireequivalentes. Estos tienen una
respuesta lenta, pero están
libres de problemas de 'tiempo
muerto'.
• Contadores Geiger. Éstos son
ligeros y fáciles de usar con
una respuesta rápida. Deben
usarse con precaución para
haces pulsantes de
aceleradores debido a posibles
problemas considerables de
'tiempo muerto'.
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Después de la instalación de los equipos
• Antes de la puesta en servicio verificar que
las personas en el área de control están
seguras
– Escanear el área de control, estando el haz en la
configuración del 'peor caso'
 Tamaño máximo del campo
 Energía máxima
 Apuntando hacia el área de control si esto fuera posible
– Verificar que las tasas de dosis están dentro de
los limites proyectados
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Después de la instalación de los equipos
• Pero antes de la puesta en servicio
– Con el campo seleccionado al máximo y con la
energía y tasa de dosis máximas
– Apuntar el haz, sin ningún atenuador presente, a
la pared objeto de verificación
– Escanear los blindajes primarios utilizando un
modelo lógico de escaneado
– Sobre todo concentrarse en áreas dónde el
diseño muestre que haya empalmes o hayan
podido manifestarse posibles debilidades
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Después de la instalación de los equipos
• Pero antes de la puesta en servicio
– Interponer material dispersante en el haz, que se
asemeje al tamaño y posición de un paciente
– Escanear los blindajes secundarios con el equipo
apuntando en las posiciones típicas de
tratamiento
– Si se trata de un local de un acelerador, entonces
escanear la entrada al laberinto
– Después de tener en cuenta los factores de uso y
de posición, determinar si la instalación está en
conformidad con las condiciones de diseño
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Después de la instalación de los equipos
• Neutrones
– Si el equipo es un acelerador de energía > 15 MV
entonces el escaneado radiológico debe incluir la
exploración de neutrones, especialmente cerca de
la entrada al laberinto
– El instrumento de exploración usado para los
neutrones debe ser de un tipo apropiado. Ver por
ejemplo, AAPM report 19
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Reconocimiento radiológico vs. monitoreo
• El reconocimiento radiológico es para
verificar que el área es segura para ser
usada (en particular en la puesta en servicio)
• Sin embargo, uno también necesita
asegurarse que todas las asunciones (por
ejemplo la carga de trabajo) son correctas y
se mantienen. Este proceso se llama
monitoreo e involucra grandes tiempos de
medición de la radiación.
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Monitoreo sistemático de área
• Confirmar los resultados de los reconocimientos
radiológicos
• Las áreas donde hay irradiación deben ser
verificadas sistemáticamente para detectar
cualquier afectación de la integridad del blindaje
• Esto es especialmente importante para locales
blindados con planchas de plomo o acero, puesto
que éstas pueden haberse movido y las uniones
haberse abierto
• Un área debe ser verificada después de cualquier
trabajo de construcción
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Resumen
• La planificación y diseño cuidadoso del
blindaje contribuyen a optimizar la protección
y a ahorrar en costos
• El diseño y cálculos del blindaje son
complejos y han de ser realizados por un
especialista en radiaciones calificado, sobre
la base de suposiciones aplicables
• Todo blindaje ha de ser comprobado por un
experto independiente, y verificado por medio
del monitoreo con enfoque a largo plazo
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Donde obtener más información
• IAEA TECDOC 1040 revisado (“Setting
up a Radiotherapy Programme” 2008)
• NCRP report 49
• NCRP report 51
• McGinley P. Shielding of Radiotherapy
Facilities. Medical Physics Publishing:
Madison 1998.
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¿Preguntas?
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Prueba rápida
Por favor dé un estimado aproximado sobre
el espesor de pared de hormigón requerido
para:
a)
b)
c)
d)
e)
HDR con Ir-192,
Braquiterapia LDR,
Radiación superficial,
Haz primario de linac, y
Dispersión y fuga de teleterapia con cobalt
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Estimados muy simples usando
suposiciones comunes:
a) HDR Ir-192: 70cm
b) Braquiterapia LDR: 50cm
c) Radiación superficial: 50cm (se puede hacer
con mayor eficiencia empleando plomo)
d) Haz primario de linac: 200cm
e) Dispersión y fuga de teleterapia con cobalto:
100cm
¡Por favor notar que estos no son valores recomendados
para ninguna instalación en específico!
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Agradecimientos
• John Drew
IAEA
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