CURSO ACADÉMICO 2008/2009 GUÍA DOCENTE DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA TITULACIÓN: Máster en Física Médica NOMBRE: Dosimetría y Protección Radiológica NOMBRE (INGLES): Dosimetry and Radiation Protection CÓDIGO: AÑO DE PLAN DE ESTUDIO: TIPO (troncal/obligatoria/optativa) : Troncal Créditos totales (LRU / ECTS): 2 / 4 Créditos LRU/ECTS teóricos: 1.6 / 3.2 Créditos LRU/ECTS prácticos: 0.4 / 0.8 CURSO: CUATRIMESTRE: 2º CICLO: COORDINADOR DESIGNADO POR EL CONSEJO DE DPTO: Francisco Sánchez Doblado DATOS BÁSICOS DE LOS PROFESORES DEPARTAMENTO: Fisiología Médica y Biofísica NOMBRE: Francisco Sánchez Doblado Nº DESPACHO: DIRECCIÓN ELCTRONICA: [email protected] TF: 954556102 DEPARTAMENTO: Hospital Universitario Virgen Macarena (Servicio de Radiofisica) NOMBRE: Manuel Gómez Palacios Nº DESPACHO: DIRECCIÓN ELÉCTRÓNICA: [email protected] DEPARTAMENTO: Hospital Universitario Virgen Macarena (Servicio de Radiofisica) NOMBRE: Rafael Arráns Lara Nº DESPACHO: DIRECCIÓN ELÉCTRÓNICA: [email protected] TF: 955008269 TF: 955008939 DEPARTAMENTO: Física Atómica, Molecular y Nuclear NOMBRE: M. Isabel Gallardo Fuentes Nº DESPACHO: DIRECCIÓN ELÉCTRÓNICA: [email protected] TF: 954550929 DIRECCIÓN WEB: DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA 1. DESCRIPTORES Detección de la radiación ionizante. Dosimetría física y clínica. Procedimiento ionométrico. Teoría de cavidades. Unidades radiológicas. Calibración. Protocolos para la dosis de referencia. Factores que influyen en la señal. Factores de perturbación. Medida de referencia en haces de fotones y electrones. Calibración en condiciones de no referencia. Dosis periférica de fotones y contaminación neutrónica. Haces de protones e iones pesados de uso clínico. Riesgo de exposición a las radiaciones. Criterios de protección radiológica. Residuos radiactivos. Exposición de los pacientes a radiaciones. Guías y normativa sobre protección radiológica. 2. SITUACIÓN 2.1. CONOCIMIENTOS Y DESTREZAS PREVIOS: Conocimientos básicos de Matemáticas y Físicas establecidos en el curso propedéutico. Naturaleza y fuentes de radiaciones ionizantes. Interacción de la radiación con la materia. Características generales de los detectores de radiación. Los conocimientos de la lengua inglesa ayudarán considerablemente al alumno, ya que la mayoría de la bibliografía y el material docente están en esa lengua. 2.2. CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN: La Dosimetría y la Protección Radiológica son dos de los pilares básicos de la Física Médica aplicada al uso de radiaciones en Medicina. La protección del paciente y los profesionales relacionados con este agente físico constituyen una constante a lo largo de la mayoría de los temas que componen los cursos del máster, especialmente en la trayectoria de Radiofísica. Por otra parte, la dosimetría representa la base en los contenidos de planificación de tratamientos, test de aceptación y control de calidad de los equipos emisores de radiación, la caracterización de los haces y por supuesto la calidad de los tratamientos en términos de supervivencia o calidad de vida. 2.3. RECOMENDACIONES: Se sugiere, para la parte teórica de dosimetría, ir revisando y asimilando la materia impartida cada día, ya que los conocimientos se van desarrollando secuencialmente y de otro modo sería muy difícil ir siguiendo las enseñanzas. Por esa razón se ha preferido impartir la asignatura de forma intensiva a lo largo de una semana. La parte práctica se hará en las instalaciones del Hospital Universitario Virgen Macarena, en un sábado para no interferir con los tratamientos de los pacientes. Se ruega el máximo respeto a los equipos ya que se trata de material de precisión, muy costosos y de uso rutinario en el acondicionamiento de los tratamientos. 2.4. ADAPTACIONES PARA ESTUDIANTES CON NECESIDADES ESPECIALES (ESTUDIANTES EXTRANJEROS, ESTUDIANTES CON ALGUNA DISCAPACIDAD, …) Para estudiantes de lengua distinta a la española se sugiere un nivel del castellano equivalente a C1. Los estudiantes discapacitados con problema motor deberán hacerlo saber para la reserva de aula y acceso a las instalaciones. Los afectados de disminución visual recibirán el apoyo verbal oportuno. Los problemas auditivos pueden ser en buena medida soslayados con los textos que se entregan o recomiendan. 3. COMPETENCIAS 4. OBJETIVOS El alumno al finalizar la asignatura debe estar capacitado para comprender los fenómenos físicos que conllevan los diferentes procedimientos dosimétricos; en particular el ionométrico. Debe saber utilizar los protocolos de calibración, los detectores, maniquíes y condiciones de referencia en el acelerador. Debe conocer los procedimientos para realizar por si solo la dosimetría de los haces de fotones y electrones de un acelerador de uso clínico. Debe saber identificar los riesgos en distintos tipos de instalaciones médicas. Debe disponer de criterios prácticos de protección radiológica en estas instalaciones. Debe saber diseñar y evaluar sistemas de protección radiológica estructural (blindajes, sistemas de ventilación, etc.). Debe disponer de criterios suficientes respecto a la protección radiológica operacional y personal. 5. METODOLOGÍA Clases Magistrales de los contenidos esenciales. Orientación para el trabajo personal de los temas vistos en clases y los propuestos de ampliación. Material docente, con temas completamente desarrollados. Recomendación y comentario de bibliografía. Practicas reales en los aceleradores del Hospital Virgen Macarena de Sevilla. Uso personal de los detectores y elaboración de cálculos de dosis y parámetros dosimétricos con los protocolos internacionales. 5a. NÚMERO DE HORAS DE TRABAJO DEL ALUMNO: PRIMER SEMESTRE: Nº de Horas: • Clases Teóricas*: • Clases Prácticas*: • Exposiciones y Seminarios*: • Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales): A) Colectivas*: B) Individuales: • Realización de Actividades Académicas Dirigidas: A) Con presencia del profesor*: B) Sin presencia del profesor: • Otro Trabajo Personal Autónomo: A) Horas de estudio: B) Preparación de Trabajo Personal: C) ... • Realización de Exámenes: A) Examen escrito: B) Exámenes orales (control del Trabajo Personal): C) … SEGUNDO SEMESTRE: Nº de Horas: • Clases Teóricas*: • Clases Prácticas*: • Exposiciones y Seminarios*: • Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales): A) Colectivas*: B) Individuales: • Realización de Actividades Académicas Dirigidas: A) Con presencia del profesor*: B) Sin presencia del profesor: • Otro Trabajo Personal Autónomo: A) Horas de estudio B) Preparación de Trabajo Personal:... • Realización de Exámenes: A) Examen escrito: B) Exámenes orales (control del Trabajo Personal): C) … * Actividades presenciales 6. TÉCNICAS DOCENTES (señale con una X las técnicas que va a utilizar en el desarrollo de su asignatura. Puede señalar más de una. También puede sustituirlas por otras): Sesiones académicas teóricas Exposición y debate: Tutorías especializadas: X Sesiones académicas prácticas Visitas y excursiones: Controles de lecturas obligatorias: X X Otros (especificar): DESARROLLO Y JUSTIFICACIÓN: 7. BLOQUES TEMÁTICOS (dividir el temario en grandes bloques temáticos; no hay número mínimo ni máximo. En cada bloque temático se pueden indicar los aspectos de contenido, instrumentales y actitudinales que se van a entrenar) 1.- Introducción a la dosimetría física y clínica. 2.- Teoría de cavidades y unidades 3.- Calibración de haces de fotones y electrones. 4.- Verificación de los tratamientos. 5.- Medida de la dosis en condiciones de no referencia. 6.- Dosimetría de protones, iones pesados y neutrones. 7.- El riesgo de exposición a las radiaciones 8.- Criterios generales de PR 9._ Protección radiológica contra la radiación externa 10.- Protección contra la contaminación 11.- Gestión de residuos radiactivos 12.- Guías y normativa legal sobre Protección Radiológica 13.- Pruebas médicas de alta exposición para el paciente 8. BIBLIOGRAFÍA Y OTRAS FUENTES DE INFORMACIÓN 8.1 GENERAL -ATTIX, F.H., Introduction to Radiological Physics and Radiation Dosimetry, Wiley, New York (1986). -GREENING, J.R., Fundamentals of Radiation Dosimetry, Adam Hilger, Bristol (1981). -INTERNATIONAL COMMISSION ON RADIATION UNITS AND MEASUREMENTS, Stopping Powers for Electrons and Positrons, Rep. 37, ICRU, Bethesda, MD (1984). Fundamental Quantities and Units for Ionizing Radiation, Rep. 60, ICRU, Bethesda, MD (1998). -JOHNS, H.E., CUNNINGHAM, J.R., The Physics of Radiology, Thomas, Springfield, IL (1985). -KHAN, F.M., The Physics of Radiation Therapy, Lippincott, Williams and Wilkins, Baltimore, MD (2003). -INSTITUTION OF PHYSICS AND ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY, The IPEMB code of practice for electron dosimetry for radiotherapy beams of initial energy from 2 to 50 MeV based on air-kerma calibration, Phys. Med. Biol. 41 (1996) 2557–2603. The IPEMB code of practice for the determination of absorbed dose for x-rays below 300 kV generating potential (0.035 mm Al–4 mm Cu HVL; 10–300 kV generating potential), Phys. Med. Biol. 41 (1996) 2605–2625. -INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, Absorbed Dose Determination in Photon and Electron Beams, Technical Reports Series No. 277, IAEA, Vienna (1987). Absorbed Dose Determination in Photon and Electron Beams, 2nd edn, Technical Reports Series No. 277, IAEA, Vienna (1997). Calibration of Dosimeters Used in Radiotherapy, Technical Reports Series No. 374, IAEA, Vienna (1994). The Use of Plane Parallel Ionization Chambers in High Energy Electron and Photon Beams, Technical Reports Series No. 381, IAEA, Vienna (1997). Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy, Technical Reports Series No. 398, IAEA, Vienna (2000). -INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION, Medical Electrical Equipment — Dosimeters with Ionization Chambers as Used in Radiotherapy, IEC 60731, IEC, Geneva (1997). -INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, Quantities and Units — Part 0: General Principles, ISO 31-0, ISO, Geneva (1992). -Publicaciones de la Internatinal Comission on Radiological Protection (ICRP): ICRP 60: 1990 Recommendations of the ICRP. (Existe una versión en español de la Sociedad Española de Protección Radiológica (SEPR)) ICRP 89: Basic Anatomical and Physiological Data for use in Radiological Protection: reference values ICRP 52: Protection of the Patien in Nuclear Medicine ICRP 53: Radiation dose to patients from Radiopharmaceuticals ICRP 80: Radiation dose to patients from Radiopharmaceuticals (Addendum 2 to ICRP 53) ICRP 84: Pregnancy and Medical Radiation. (Existe una versión en español de la SEPR)) ICRP 85: Avoidance of Radiation Injuries from Medical Interventional Procedures ICRP 87: Managing Patient Dose in Computed Tomography -Publicaciones del Comité de las Naciones Unidas para el estudio de los efectos de las radiaciones (UNSCEAR) -UNSCEAR 2000 Report: “Sources and effects of ionizing radiation” -Publicaciones sobre Protección Radiológica de la Dirección General de Medio Ambiente de la Comunidad Europea: PR 97: Protección radiológica después de una terapia con yodo 131 PR 99: Guía sobre exposiciones médicas en la investigación médica PR 100: Guía sobre protección del feto y los niños pequeños irradiados debido a la exposición médica de sus progenitores PR 109: Guía sobre los niveles de referencia para diagnóstico (NRD) en las exposiciones médicas -Publicaciones de la Sociedad Española de Protección Radiológica (SEPR) (además de la traducciones citadas más arriba): Guía técnica de gestión de materiales residuales con contenido radiactivo procedentes de instalaciones de ámbito sanitario (2002) 8.2 ESPECÍFICA (con remisiones concretas, en lo posible) -Podgorsak, E. B. (Ed.), Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students. IAEA, Vienna (2005). [capítulos 2, 9 y 16] -Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy, Technical Reports Series No. 398, IAEA, Vienna (2000). 9. TÉCNICAS DE EVALUACIÓN (enumerar, tomando como referencia el catálogo de la correspondiente Guía Común) • ... • ... • ... Criterios de evaluación y calificación (referidos a las competencias trabajadas durante el curso): Distribuya el número de horas que ha respondido en el punto 5 en 20 semanas para una asignatura semestral y 40 para una anual. 10. ORGANIZACIÓN DOCENTE SEMANAL (Sólo hay que indicar el número de horas que a ese tipo de sesión va a dedicar el estudiante cada semana) HORAS Teoría Prácticas Actividad 1 Actividad 2 Actividad 3 Actividad 4 ExáTemas del SEMANALES Ponderador Ponderador Ponderador Ponderador Ponderador Ponderador menes temario a (P): (P): (P): (P): (P): (P): tratar Primer Semestre H HXP H HXP H HXP H HXP H HXP H HXP 1ª Semana 2ª Semana 3ª Semana 4ª Semana 5ª Semana 6ª Semana 7ª Semana 8ª Semana 9ª Semana 10ª Semana 11ª Semana 12ª Semana 13ª Semana 14ª Semana 15ª Semana 16ª Semana 17ª Semana 18ª Semana 19ª Semana 20ª Semana Nº total de horas Actividad 1: Actividad 2: Actividad 3: Actividad 4: HORAS SEMANALES Segundo Semestre 1ª Semana 2ª Semana 3ª Semana 4ª Semana 5ª Semana 6ª Semana 7ª Semana 8ª Semana 9ª Semana 10ª Semana 11ª Semana 12ª Semana 13ª Semana 14ª Semana 15ª Semana 16ª Semana 17ª Semana 18ª Semana 19ª Semana 20ª Semana Nº total de horas Actividad 1: Actividad 2: Actividad 3: Actividad 4: Teoría Ponderador (P): H HXP Prácticas Ponderador (P): H HXP Actividad 1 Ponderador (P): H HXP Actividad 2 Ponderador (P): H HXP Actividad 3 Ponderador (P): H HXP Actividad 4 Ponderador (P): H HXP Exámenes Temas del temario a tratar 11. TEMARIO DESARROLLADO (con indicación de las competencias que se van a trabajar en cada tema) D_01: Principios dosimétricos, magnitudes y unidades Fluencia y fluencia de energía Coeficientes de atenuación Poderes de frenado Exposición, Kerma y dosis absorbida D_02: Relación entre magnitudes y Equilibrio electrónico D_03: Teoría de Cavidades Teoría de cavidades de Bragg-Gray Teoría de cavidades de Spencer-Attix Cavidades de dimensión comparable al recorrido libre medio de electrones secundarios Cavidades intermedias: Teoría de Burlin Aplicación a los protocolos de dosimetría de fotones D_04: Introducción a la dosimetría de haces clínicos Dosimetría absoluta y relativa Calorimetría Dosímetros Fricke Cámara de ionización Energía media para la formación de iones en aire Dosimetría de referencia con cámara de ionización Calibración de haces clínicos y cadena de medida Protocolos dosimétricos D_05: Dosimetría ionométrica Estructura de las cámaras Electrómetros Maniquíes D_03: Correcciones de la señal Influencia ambiental: presión, temperatura y humedad Efecto de polaridad Factor de saturación Corrientes de fuga Efecto tallo D_04: Determinación de la dosis absorbida usando cámaras de ionización calibradas Dosis absorbida en agua Razones de poderes de frenado Razón de coeficientes de absorción masa-energía D_05: Corrección por perturbación Factor de desplazamiento Influencia de la pared Electrodo central Efecto de la cavidad, perturbación por fluencia D_06: Calibración de haces de radiación Índice de calidad de los haces de fotones de Kilo y Mega-voltaje Determinación de la calidad de los haces de electrones Fotones de megavoltaje Haces de electrones D_07: Dosimetría en condiciones de no referencia Respuesta de los detectores Dosimetría de pequeños campos (Radiocirugía) Campos irregulares Condiciones especiales (IMRT, TBI, TSER) D_08: Verificación de tratamientos con Radioterapia externa Distribución de dosis relativa Procedimientos de intercomparación: mapas diferenciales y gamma Dosis de referencia D_09: Dosis periférica en pacientes sometidos a radioterapia Interés clínico de la dosimetría periférica Evaluación fotónica de dispersión y fuga Contaminación neutrónica Determinación de la dosis Valoración del riesgo de radioinducción de segundos cánceres D_10: Dosimetría de haces de protones e iones pesados Equipos de medida Especificación de la calidad del haz Determinación de la dosis absorbida en agua Medidas en condiciones de no referencia D_11: Práctica 1. Determinación empírica de la dosis absorbida en agua por un haz de fotones de uso clínico Material utilizado Disposición y colocación del equipo para la medida Cálculo de los factores de corrección debidos al detector Factores de corrección ambiental Estabilidad de la medida Aplicación de los protocolos dosimétricos para la conversión de la carga acumulada a dosis. D_12: Práctica 2. Medida experimental de las características dosimétricas de haces de fotones y electrones de uso clínico Material utilizado Disposición y colocación del equipo de medida Haces de fotones Medida de la deposición de dosis en agua según la profundidad. Comparación para varios tamaños de haz Medida de la distribución de dosis en planos perpendiculares al eje del haz Haces de electrones Medida de la deposición de dosis en agua según la profundidad para haces de electrones Conversión de curvas de ionización a curvas de dosis Medida de la distribución de dosis en planos perpendiculares al eje del haz PR-01: Radiación ambiental. Radiación artificial. Radiación medica. Fuentes naturales de radiación. Fuentes artificiales de radiación. Usos médicos de la radiación. Identificación de especialidades médicas. El parque radiológico en España. Cuantificación de las dosis procedentes de estudios médicos. PR-02: El riesgo de exposición a las radiaciones Modelos de relación dosis efecto a bajas dosis. Magnitudes de interés en PR: dosis absorbida, equivalente, efectiva, factores de ponderación de la radiación. Factor de ponderación de tejidos. Dosis colectivas. Dosis BERD. El concepto de detrimento. Coeficientes de detrimento. Estimaciones del detrimento. PR-03: Criterios generales de PR Justificación. Optimización. Dosis ALARA. Limitación. Organización de la PR. Clasificación y señalización de zonas. Clasificación del personal. Disimetría personal. Vigilancia médica. PR-04: PR contra la radiación externa El factor distancia. El factor tiempo. Blindajes para radiación beta Factores de atenuación y de transmisión. Características de las prendas de protección personal. Calculo de blindajes para radiación X y (. La norma DIN 6847. Actividad radiactiva y tasa de exposición. PR-05: PR contra la contaminación Vías de contaminación. Semiperiodos biológico y efectivo. Tipos de contaminación. Dosis efectiva por unidad de actividad incorporada. Limite de incorporación anual. Limites de concentración de actividad en aire. Requisitos del sistema de extracción de aire. Clasificación de laboratorios de la OIEA. Medida de la contaminación. Descontaminación personal. PR-06: Residuos radiactivos Concepto y clasificación de residuos radiactivos. Criterios generales para la gestión. Tratamiento de residuos de baja y media actividad. Residuos en hospitales y laboratorios. Gestión de residuos sólidos. Gestión de residuos líquidos. Sistemas de eliminación controlada de residuos líquidos. PR-07: Organismos relacionados con la protección radiológica. Guías. Legislación ICRP. ICRU. NCRP. UNSCEAR. OIEA. CSN. CIEMAT. ENRESA. Publicaciones y guías. La ley de creación del CSN. El reglamento de protección sanitaria contra las radiaciones ionizantes. El reglamento sobre instalaciones nucleares y radiactivas. El reglamento sobre instalaciones de radiodiagnóstico médico. Los RD sobre criterios de calidad en RX, MN y RT. Otras normas legales. PR-08: Niveles de referencia de dosis (NRD) para diagnóstico. La protección del paciente. La directiva sobre exposiciones médicas. El concepto de nivel de referencia para diagnóstico. Formas de expresión de los niveles de referencia en radiodiagnóstico. Ídem en medicina nuclear. Comparación de nuestras dosis con los NRD. Medidas en pacientes. Medidas en maniquíes. Propuestas de NRD en la CEE y en España. PR-09: Pruebas de alta exposición: TAC, radiología intervencionista. Embarazo e irradiación médica. Dosis generadas por el TAC. Medidas limitadoras de dosis, practicables por el operador. Los procedimientos intervencionistas. Dosis en procedimientos intervencionistas. Control de la dosis al paciente. Control de la dosis al personal. Riesgos en la irradiación del feto. Dosis al feto en exploraciones médicas. Consentimiento informado. Medicina Nuclear y lactancia. Trabajadoras embarazadas. Interrupción del embarazo. 12. MECANISMOS DE CONTROL Y SEGUIMIENTO (al margen de los contemplados a nivel general para toda la experiencia piloto, se recogerán aquí los mecanismos concretos que los docentes propongan para el seguimiento de cada asignatura): 13. HORARIO DE CLASES Y FECHAS DE EXAMENES Los fijados por la Junta de Facultad ANEXO CRÉDITO ECTS COMPONENTE LRU (nº cred. LRUx10) 70% Clases Teóricas Clases Prácticas, incluyendo • prácticas de campo • prácticas de laboratorio • prácticas asistenciales • Todas ellas en la proporción establecida en el Plan de Estudios • • • • • 30% Seminarios Exposiciones de trabajos por los estudiantes Excursiones y visitas Tutorías colectivas Elaboración de trabajos prácticos con presencia del profesor … RESTO (hasta completar el total de horas de trabajo del estudiante) • • • • • Realización de Actividades Académicas Dirigidas sin presencia del profesor Otro Trabajo Personal Autónomo (entendido, en general, como horas de estudio, Trabajo Personal...) Tutorías individuales Realización de exámenes …