ASPECTOS BÁSICOS DE LAS RADIACIONES: •Radiación: es la

ASPECTOS BÁSICOS DE LAS RADIACIONES:
•Radiación: es la propagación de energía a través del
espacio o la materia sin la intervención de un medio de
transporte.
•Se acepta para las radiaciones el modelo dual ondacorpúsculo: se emiten y se absorben como partículas y se
transmiten como ondas.
•Las ondas electromagnéticas pueden ser descritas por
procesos discretos llamados “fotones o cuantos”. La
energía transmitida por un fotón está dada por:
E
= h.f
donde h es la constante de Planck, y la energía tiene
unidad de eV (energía que adquiere 1 e- cuando es
sometido a una diferencia de potencial de 1 Volt).
• Ya que la v = λ.f, la energía queda expresada según:
E = h.v/λ
TM MBF. LUIS ALARCON BASTIAS Centro de Imagenología Hospital Clínico
Universidad de Chile
• Cuando la energía de una radiación es mayor que el
potencial de ionización de cierto átomo se produce
ionización. Se las denomina radiación ionizantes y
tiene una energía > 13,6 eV.
TM MBF. LUIS ALARCON BASTIAS Centro de Imagenología Hospital Clínico
Universidad de Chile
• La radioactividad está referida a la emisión de ondas o
partículas por parte de elementos inestabes o nucleidos.
• Ésta desintegración radioactiva es un típico ejemplo de
proceso estocástico.
• El promedio del número de nucleidos desintegrados por
unidad de tiempo se conoce como actividad (A) y tiene
unidad de Bequerel = 1desintegración/seg.
INTERACCIÓN DE LAS RADIACIONES IONIZANTES
CON LA MATERIA:
•Efecto Fotoeléctrico: el fotón se encuentra con un e- del
material y le transfiere toda su energía
•Efecto Compton: el fotón choca con un e- y lo desprende,
y el exceso de energía es emitido como REM de menor
frecuencia que la incidente.
•Producción de pares electrónicos: cuando un fotón se
acerca al campo eléctrico de 1 núcleo puede suceder un
par electrón-positrón.
LEYES
Y CONCEPTOS
EFECTOS BIOLÓGICOS:
RELACIONADOS
CON
•La dosimetría trata de caracterizar el efecto de las
radiaciones a diferentes dosis, es decir, es el análisis de las
relaciones dosis-efecto. En este análisis es necesario
considerar algunas magnitudes y conceptos importantes.
Absorción y atenuación: un
haz de radiación X o γ incide
sobre un material y parte de los
fotones
incidentes
serán
reflejados,
dispersados,
transmitidos y parte absorbidos.
I = Io . e-µx
donde µ es el coeficiente de
atenuación lineal.
• Dosis absorbida: energía absorbida por unidad de
masa del material, se mide en Gray (Gy).
• Tasa de dosis: dosis absorbida por unidad de tiempo,
tiene unidad de Gy/s.
• Dosis equivalente: es la sumatoria de la dosis
absorbida promediada en un tejido por un factor
adimensional referido a la tasa de dosis y
fraccionamiento de la irradiación (factor de calidad).
• Exposición: cantidad de carga (Σ cargas de 1 mismo
signo) generada en cierta masa m de aire por
radiaciones ionizantes y tiene unidad de coulomb/kg.
Ley de las distancias: es una noción fundamental en el
cálculo de dosis y radioprotección. Indica que la intensidad
de una radiación es inversamente proporcional al cuadrado
de la distancia a la fuente.
EFECTOS DE LAS RADIACIONES:
Somáticos: cuando afecta al individuo expuesto.
Estocásticos: probabilísticos
es al azar
no hay umbral de dosis, Pocurrencia ∝ D
se manifiesta a largo plazo
No estocásticos: determinísticos
presenta umbral de D, Dmín de incidencia
se manifiestan a corto plazo
Hereditarios: cuando involucran la descendencia.
EFECTOS NO ESTOCASTICOS
Intensidad del efecto
Probabilidad de ocurrencia
del efecto
EFECTOS ESTOCASTICOS
Dosis
Dosis
Mutagénesis
Carcinogénesis
DOSIS
UMBRAL
Cataratas
Eritema
Anemia Aplásica
Esterilidad
FORMAS DE ESTUDIO DE LA RADIOSENSIBILIDAD:
CUR V AS D E S O BR EV IDA E N F UNC IO N
DE LA D O S IS D E IRR AD IAC IO N
P A RA ME TR O S
N : N úmero de extrapolación
D o : D osis letal m edia
D q : D osis quasi umbral
N
Dq
D q = D o .ln N
Dq: dosis que deja
tras
de
sí
la
capacidad
de
reparar.
S
1
0.1
2.3 D o
0
2
4
6
8
10
Dosis (J.m -2 )
M odelo M ultitarget
Do:
dosis
letal
media,
dosis
necesaria
para
reducir la población
inicial al 37%.
D
−
§
Do
S = 1 − ¨¨ 1 − e
©
·
¸
¸
¹
N
N: no toma
cuenta
mecanismos
reparación
en
los
de
FACTORES QUE AFECTAN LA SENSIBILIDAD:
Físicos:
•dosis absoluta
•tasa de dosis
•fraccionamiento
•de dosis
•LET
Biológicos:
•fase del ciclo celular
•capacidad proliferativa
•capacidad de reparación
•ploidía
•balance hormonal
Químicos:
•sensibilizantes: O2 (reduce la dosis para el efecto
biológico)
sensibilizantes de
hipóxicas
•protectores: reducen efecto radiación, grupos
principales sulfuros y disulfuros
células
RADIACIÓN RECIBIDA POR LOS SERES VIVOS:
Dosis total: 3.59 mSv/año
Radón
82%
2.95 mSv
2 mSv
Terrestre
0.28 mSv
Cósmica
0.27 mSv
Interna
56%
11%
4%
3%
0.4 mSv
Uso médico
11%
8%
0.39 mSv
18%
Medicina nuclear
0.64 mSv
Productos de consumo
0.14 mSv
8%
0.11 mSv
TM MBF. LUIS ALARCON BASTIAS Centro de Imagenología Hospital Clínico
Universidad de Chile
EFECTOS SOBRE EL DESARROLLO:
La irradiación durante el desarrollo puede producir
efectos a corto y a largo término.
Los más importantes incluyen:
* muerte pre y post-natal.
* retardo del crecimiento
* anormalidades en tejidos y órganos
(organogénesis---> malformaciones).
* cáncer post-natal temprano
(Una dosis de 0.05 Gy en el primer trimestre
multiplica por 10 la probabilidad de morir por
cáncer en los primeros 10 años de vida).
DOCTRINA DE LA RADIOPROTECCIÓN (ICRP):
1. JUSTIFICACION (Beneficios>Daños)
2. LIMITACION DE LA DOSIS (A.L.A.R.A.: As Low As
Reasonable Achivable)
3. OPTIMIZACION (de Recursos para bajar las dosis).
En general: * Evitar efectos no estocásticos.
* Minimizar riesgos de no estocásticos.
Radiodiagnóstico : 0.01 - 100 mSv
Radioterapia: 1 - 70 Gy
(Justificación en Enf. Malignas).
MEDIDAS DE RADIOPROTECCIÓN:
A.ALEJARSE (Ley de las distancias)
B.PROTEGERSE (Ley de absorción)
C.MINIMIZAR TIEMPOS DE EXPOSICIÓN
Preguntas
1. ¿Qué tipo de interacciones de las radiaciones ionizantes
con la materia conoce?
2. Mencione magnitudes y leyes asociadas a la dosimetría.
3. ¿Qué entiende por efectos estocásticos de las
radiaciones? Poner ejemplos.
4. ¿De que depende la radiosensibilidad celular y que
factores la modifican?
5. ¿Qué efectos puede producir una irradiación en el
período de gestación?
6. ¿Qué factores deben tenerse en cuenta para realizar un
tratamiento radiante y cuales son los principios
generales en que se basa la radioprotección?