Patricia Mora Rodríguez

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1 NIVELES ORIENTATIVOS DE DOSIS PARA OPTIMIZACIÓN DE LA PROTECCIÓN RADIOLOGIA EN COSTA RICA: IMPACTO DEL PROGRAMA OIEA/TSA 3- RLA9067 PROTECCION RADIOLOGICA EN LAS EXPOSICIONES MÉDICAS Patricia Mora Rodríguez Centro de Investigación en Ciencias Atómicas, Nucleares y Moleculares (CICANUM) Universidad de Costa Rica San José, Costa Rica patricia.mora@ucr.ac.cr ABSTRACT Introducción: Siguiendo los lineamientos de las recomendaciones internacionales, la participación de Costa Rica en los proyectos regionales RLA/9/057 y RLA/9/067 y anteriormente ARCAL LXXV permiten generar el primer banco de datos de niveles orientativos de dosis. Metodología: Para los estudios de adulto el país participa activamente con una muestra de 11 instituciones tanto de la seguridad social como privadas (6/5), respecto a su localización geográfica 3 de 11 instituciones están fuera de la capital, la muestra toma en cuenta 2 clínicas privadas pequeñas, las 3 principales clínicas privadas del país, 5 hospitales clase A, 4 clase B y 2 clase C. La muestra para la población infantil se realiza en el único hospital especializado nacional. Los estudios en adultos fueron: tórax PA, columnas lumbares AP y LAT; en niños solamente tórax PA y los estudios de mamografía fueron las proyecciones CC y MLO. La metodología para la obtención de las dosis fue utilizando el rendimiento del tubo de RX y para cada estudio adicionalmente se evaluaron los criterios de calidad de la Comunidad Europea. Resultados: Para adultos las dosis en mgy encontradas fueron: tórax PA 0,20, columna AP 3,81, columna LAT 11,11, para niños de 0-1año 0.06 y de 4 a 6 años Para mamografía la proyección CC 1,95 y la MLO 2,77 en mgy. No se incluyen equipos digitales en esta muestra. Conclusiones: Costa Rica adopta las metodología para el establecimiento de los niveles orientativos de dosis generada en el marco de las actividades del proyecto regional TSA3, realiza por lo tanto el primer muestro nacional que permita generar los valores orientativos de dosis para radiología general de adulto y pediatría y mamografía, pudiendo así comparar los resultados obtenidos con los valores recomendados por las BSS para iniciar procesos de optimización de las prácticas en el país. 1. INTRODUCCION El aumento a las exposiciones médicas por la población actual cada vez es mayor, UNSCEAR reporta que cerca de 3.6 billones de exámenes diagnósticos se realizan anualmente [1]. Las aplicaciones pacíficas de las radiaciones ionizantes en el área de medicina se han considerado siempre justificadas [2], sin embargo, recientemente la comunidad internacional ha comenzado a replantear el tema enfocándose en la protección radiológica del paciente, acciones internacionales como el Plan de Acción de Protección Radiológica del Paciente [3] han generado movimientos en todos los países para lograr mejorar la justificación y la optimización de los estudios con radiaciones ionizantes. El Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), siguiendo las recomendaciones de la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) [2] y lo planteado en sus Normas Básicas Internacionales de Seguridad Radiológica (BSS) [4] inicia acciones con los países latinoamericanos para lograr la optimización de la protección radiológica de los pacientes en las aplicaciones médicas de las radiaciones ionizantes.

2 Costa Rica participa activamente en los siguientes proyectos: RLA/9/048: Establecimiento de Niveles Orientativos en Radiografía General y Mamografía (ARCAL LXXV) ; RLA/9/057: Protección radiológica del paciente en exposiciones médicas y RLA/9/067: Protección radiológica del paciente en exposiciones médicas y Los proyectos anteriores deciden utilizar los niveles orientativos como una herramienta para lograr los procesos de optimización en la exposición de los pacientes. El conocimiento de los niveles de dosis nacionales permitirá a los países y a cada institución en particular, comparar su práctica contra las recomendaciones internacionales. Este trabajo resume los resultados generados de la participación de Costa Rica en los programas regionales del OIEA para generar el primer banco de datos representativo para estudios de tórax (adultos y niños), columnas lumbares y mamografías. Adicionalmente Costa Rica ha participado activamente en el resto de las áreas temáticas de la TSA3 (radiología,intervencionista, tomografía computada, medicina nuclear y radioterapia), cuyos resultados se han presentado en foros y publicaciones internacionales. 2. METODOLOGIA 2.1. Instituciones participantes Para lograr el objetivo de contar con una muestra lo suficientemente representativa para Costa Rica (población actual de habitantes: ) [5], se logro que tanto instituciones de la seguridad social como del sector medico privado participaran en el estudio del OIEA. Durante el periodo comprendido desde el año 2005 al 2011 se logró la participación de un total de 11 instituciones, respecto al tipo de medicina: 6 de la seguridad social y 5 de la medicina privada, respecto a su localización geográfica: 8 localizadas en la parte central del país donde reside el 80 % de la población y 3 rurales; y finalmente respecto al tipo de centro medico: 5 centros tipo A, 4 centros tipo B y 2 centros tipo C. En la Tabla 1, se presenta la información de los centros médicos participantes así como el tipo de estudio con que participaron. Por cada institución se solicitaba un mínimo de 10 pacientes por estudio. Tabla 1. Información sobre los centros de salud participantes ID de la Social/ Central/ Tipo Tórax Columna Columna Mamografía Mamografía Niños institución Privada Rural A/B/C AP LAT CC MLO CR01 S R B * * * * * - CR02 S R B * * * CR03 P C C * * * * * - CR04 P C B * * * * * - CR05 P C B * CR06 S R A * * * - CR07 S C A * * * * * - CR08 S C A * - - * * - CR09 S C A * * * * * -

3 CR10 P C C * * * CR11 S C A * Total instituciones por estudio Total Pacientes por estudio (*): participó, (-): no participó 2.2 Adultos Radiología convencional: tórax (PA) y columnas lumbares (LAT y AP) Para el establecimiento de los niveles orientativos de dosis los exámenes de radiología convencional que se estudiaron en adultos fueron los tórax (PA) y las columnas lumbares (LAT y AP). Los pacientes que entraban a la muestra debían tener un peso entre kilogramos y una estatura entre 1,65-1,75 metros para poder eventualmente compararlo con el paciente típico de otros estudios (aunque se reconoció que este tipo de paciente no necesariamente es el promedio latinoamericano ni costarricense). Para cada estudio un medico radiólogo corroboro que la imagen radiológica cumpliera con los criterios de calidad de imagen de la Comunidad Europea [6], solamente estudios con un 80% de los criterios cumplidos entraban a la base de datos, esto para garantizar que los estudios tuvieran la calidad diagnóstica deseada. De los métodos sugeridos por el Código Internacional de Práctica del OIEA [7], se utilizo la medición del rendimiento del tubo de rayos X a una distancia de referencia y con los parámetros técnicos aplicados en el examen radiológico (voltaje, mas, distancia, etc.) para calcular el kerma incidente en el punto correspondiente a la superficie de la piel del paciente, posterior se estima el kerma en aire en la superficie de entrada del paciente utilizando el factor de retro dispersión. Se desarrollaron hojas de Excel que fueron enviados a todos los países participantes del proyecto para facilitar la homogenización de la recolección de datos así como su posterior análisis. La metodología completa se puede buscar en la publicación del OIEA TECDOC 1646 [8] Mamografía: proyecciones cráneo caudal (CC) y medio lateral oblicua (MLO) Las estimaciones de las dosis glandulares promedio (D G ) para las dos proyecciones se realizaron también por la metodología del rendimiento del tubo de rayos X de mamografía. Para este caso, en cada mamógrafo se debió terminar adicionalmente el espesor hemireductor, y utilizar los correspondientes factores de conversión de kerma incidente a dosis glandular promedio así como, el factor dependiente del material del ánodo y filtro. La metodología se puede encontrar en las referencias anteriores [7, 9]. El criterio para la selección de las pacientes consistió en mamas de espesor comprimidas entre 4 a 6 cm y con una glandularidad del 50%. También se solicitaron como mínimo 10 pacientes por institución participante, los cuales cumplieran con mas del 80% de los criterios de calidad.

4 2.3 Niños Los estudios de tórax PA en niños se realizaron en el único hospital especializado en niños que cuenta la seguridad social. Se trato de conseguir datos de otros hospitales que también atienden niños pero fue muy difícil lograr la cooperación de los centros. Las dosis se obtuvieron igualmente por el método del rendimiento del tubo de rayos X. En el caso de los niños se estudiaron dos poblaciones: recién nacidos (de 0 a 1 año) y de 4 a 6 años. Todos los niños eran de consulta externa y también fueron evaluados los criterios de calidad diagnóstica por los médicos del servicio. 3. RESULTADOS Para el análisis de los resultados de cada institución se han realizado diagramas de caja y bigotes (Box and Whiskers) [10], donde la parte inferior y superior de la caja son los percentiles 25(Q1) y 75(Q3); la mitad es el percentil 50 (Q2: la mediana ) y los extremos el mínimo y el máximo de todos los datos. Los niveles orientativos de dosis para diagnóstico para una población se toman como el percentil 75. Adicionalmente se presentan los histogramas de los datos para cada proyección diagnóstica estudiada para poder tener mas elementos de juicio a la hora de analizar los datos. En las Figuras 1 y 2 se presentan los resultados para los estudios de tórax PA. Figura 1. Kerma en aire en la superficie de entrada (mgy) para radiografías de tórax según institución

5 Figura 2. Histograma para todos los datos de radiografías de tórax PA En las Figuras 3 y 4 se presentan los resultados para los estudios de columna AP. Figura 3. Kerma en aire en la superficie de entrada (mgy) para radiografías de columna AP según institución Figura 4. Histograma para todos los datos de radiografías de columna AP

6 En las Figuras 5 y 6 se presentan los resultados para los estudios de columna AP. Figura 5. Kerma en aire en la superficie de entrada (mgy) para radiografías de columna LAT según institución Figura 6. Histograma para todos los datos de radiografías de columna LAT En las Figuras 7 y 8 se presentan los resultados para los estudios de mamografía cráneo caudal.

7 Figura 7. Dosis glandular media (mgy) para mamografías CC según institución Figura 8. Histograma para todos los datos de mamografías CC En las Figuras 9 y 10 se presentan los resultados para los estudios de mamografía medio lateral oblicua. Figura 9. Dosis glandular media (mgy) para mamografías MLO según institución

8 Figura 10. Histograma para todos los datos de mamografías MLO En las Figuras 11 y 12 se presentan los resultados para los estudios de tórax PA para niños. Figura 11. Kerma en aire en la superficie de entrada (ugy) para radiografías de tórax en niños según grupo de edad

9 Figura 12. Histograma para todos los datos de radiografías de tórax PA en niños En la Tabla 2 y 3, se presenta un resumen global que permite estimar con este primer banco de datos generados por el proyecto TSA3 los valores de los niveles orientativos de dosis para Costa Rica y poder compararlos con los valores recomendados por los organismos internacionales [4, 11, 12, 13]. Tabla 2. Resumen de percentiles en mgy para los diferentes estudios diagnósticos en adultos Estudio Q1 (mgy) Q2 (mgy) Q3 (mgy) Nivel orientativo de dosis (mgy) Tórax PA 0,11 0,16 0,20 0,13 0,2 (1) Columna AP 2,29 2,96 3,81 3,33 5 (1) Columna LAT 6,31 8,30 11, (1) Mamografía CC 1,04 1,42 1,95 3 (2) Mamografía MLO 1,35 1,82 2,77 3 (2) (1) Para pantallas de alta sensibilidad (2) Valor con rejilla Tabla 3. Resumen de percentiles en ugy para tórax en niños Estudio Q1 (ugy) Q2 (ugy) Q3 (ugy) Nivel orientativo de dosis (ugy) Tórax niño (0-1 año) 44,48 46,45 55, Tórax niño (4-6 años) 58,48 75,26 77, CONCLUSIONES La participación activa de Costa Rica en los proyectos regionales del OIEA en el tema de la protección radiológica del paciente desde el año 2005, le ha permitido al país contar con el primer banco de datos a nivel nacional que pueda ser representativo para obtener niveles orientativos de dosis para los estudios de tórax PA (adultos y niños), columnas lumbares AP

10 y LAT y mamografías CC y MLO, que nos permitan comparar las prácticas locales con las recomendaciones internacionales. Se puede concluir que en general los valores de los niveles orientativos para los estudios diagnósticos evaluados se encuentran por debajo de las recomendaciones internacionales lo cual es muy positivo; pero deberá evaluarse a fondo el aspecto de la calidad global de la imagen, ya que debido a que el objetivo último de cualquier radiografía es realizar un diagnóstico certero y preciso muchas veces estudios con bajas dosis no permiten visualizar aspectos importantes para el diagnóstico. Utilizándose en Costa Rica, sistemas de pantallapelículas de alta sensibilidad bien podría permitirse algún aumento en la dosis que influya positivamente en una mejor calidad diagnóstica de la imagen. Tal pudiera ser el caso con la muestra de estudios de tórax de niños ya que las dosis encontradas están muy por debajo de lo recomendado (hay que aclarar que la muestra de niños es muy reducida y refleja la realidad de solo un servicio en el país, donde el equipo era bastante viejo). También un aumento en la dosis por los estudio de mamografía pudiera eventualmente esta justificado si se comprueba mediante otras pruebas (ej. maniquí de imagen) que estructuras anatómicas importante no están siendo correctamente visualizadas. La muestra recolectada es bastante amplia ( se cuenta con un total de 999 pacientes) y toma en cuenta centros médicos de la seguridad social así como centros médicos privados, centros en el área capitalina así como rurales y hay hospitales de diversos tamaños. La realización de este tipo de estudios en cualquier país es una tarea muy compleja y costosa que debería estar enmarcada dentro de las directrices de instituciones gubernamentales tales como los ministerios de salud, en este caso particular el esfuerzo lo dirige la Universidad de Costa Rica, como institución pionera en el desarrollo de la física médica y protección radiológica en el área de radiodiagnóstico. La recolección de los datos fue posible debido a la comprensión de las autoridades de la Caja Costarricense de Seguro Social que accedieron a colaborar con la UCR para la toma de datos, el apoyo institucional es fundamental en una actividad como ésta pues da el respaldo necesario. Adicionalmente para todos aquellos países que requieran realizar un estudio como este, es fundamental el apoyo del personal del servicio de rayos X, esto se evidencio a nivel de los centros privados que gustosamente accedieron a participar en el estudio nacional. Es importante recalcar el tiempo necesario que hay que invertir pues muchas instituciones no pudieron participar pues no contaban con el tiempo y personal necesario. La evaluación de las imágenes por parte de los médicos radiólogos es complicada pero parte esencial del estudio y este aspecto debe considerarse al iniciar estudios de este tipo a escala nacional. Como se evidencia de los resultados presentados para cada uno de los estudios diagnósticos existe una gran variabilidad en las dosis encontradas en los pacientes entre las instituciones participantes. Esto indica la falta de uniformidad y protocolos a nivel nacional para tomar los diversos estudios, también hay que tomar en cuenta la diversidad de equipos y modelos de rayos X participantes, así como los insumos utilizados (combinación pantalla-película) y estado de los cuartos oscuros. Estos resultados, permitirán a las autoridades nacionales, así como a los mismos centros de salud, tomar acciones que permitan optimizar los estudios radiológicos que consecuentemente mejoraran la protección de los pacientes. Acciones necesarias como la continua capacitación del personal ya sea por medio de cursos, talleres o redes sociales es un componente importante en este proceso de optimización. Grandes esfuerzos internacionales se realizan para mejorar la practica médica evitando estudios innecesario y manteniendo la

11 calidad y dosis adecuada de los estudios que deben practicársele al paciente. La implementación de programas de control de calidad es también un factor importante en la protección radiológica del paciente, se requiere contar con el equipamiento necesario pero más importante con el personal técnico que pueda realizar las pruebas y analizar los resultados. Muy importante es tomar en cuenta que estos niveles orientativos de dosis están asociados a equipos radiológicos analógicos y que la tendencia actual es la migración hacia equipos digitales ya sean estos directos o indirectos. Con los equipos indirectos se tiene el problema de la correcta calibración, que de no llevarse a cabo podría eventualmente aumentar las dosis de radiación al paciente. Adicionalmente se reporta en la literatura [14], el aumento de dosis en la transición hacia digital y esto debe tenerse muy presente en países como el nuestro; y eventualmente realizar nuevos bancos de datos para conocer los niveles orientativos de dosis. AGRADECIMIENTOS Se agradece a la Vicerrectoría de Investigación de la Universidad de Costa Rica (UCR) por el tiempo brindado para realizar las visitas y mediciones en los servicios diagnósticos del país, al Organismo Internacional de Energía Atómica por la coordinación global de este proyecto regional y sobre todo a las instituciones nacionales y a su personal (médicos y tecnólogos) por su desinteresada colaboración en la recolección y análisis de las imágenes. REFERENCIAS 1. UNSCEAR. Sources and Effects of Ionizing Radiation. V olume I: Sources; V olume II: Effects. Comité Científico de las Naciones Unidas para el Estudio de los Efectos de las Radiaciones Atómicas, 2000 Report to the General Assembly, with scientific annexes. Publicaciones para la venta de las Naciones Unidas E.00.IX.3 and E.00.IX.4. Naciones Unidas, Nueva York (2000)., 60 (SEPR) - EDICOMPLET, S.A. - Madrid (1995). 3. Plan de acción internacional, PatientProtActionPlangov gc46-12.pdf 4. Agencia para la Energía Nuclear de la OCDE, Organismo Internacional de Energía Atómica, Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, Organización Internacional del Trabajo, Organización Mundial de la Salud, Organización Panamericana de la Salud, Normas básicas internacionales de seguridad para la protección contra la radiación ionizante y para la seguridad de las fuentes de radiación, Colección Seguridad, No 115, OIEA, Viena (1997). 5. Censo de población para Costa Rica 2011,

12 6. Comisión Europea, Directrices europeas sobre criterios de calidad de la imagen en radiodiagnóstico, Investigación y Desarrollo, Dirección General XII: Ciencia (Ed.), Oficina de Publicaciones Oficiales de las Comunidades Europeas, Luxemburgo (1996). 7. Organ, (2007). 457, OIEA, Viena 8., Ejercicio Piloto para Desarrollar y Establecer Niveles de Referencia en Radiografía General y Mamografía como Herramienta para Optimizar la Protección Radiológica y Reducir la Exposición al Paciente en América Latina. IAEA-TECDOC No 1646, OIEA, Viena (2010). 9. Organismo Internacional d, Control de Calidad en Mamografía. IAEA- TECDOC No 1517, OIEA, Viena (2006). 10. J Gorgas, N Cardinel, J Zamorano, Estadística Básica para Estudiantes de Ciencias, Universidad Complutense (2009)., Supporting Guidance 2, Diagnostic Reference Levels in Medical Imaging: Review and Additional Advice, Annals of the ICRP, Publication 88, Annals of the ICRP Vol. 31/1-3, Pergamon Press, Oxford, Reino Unido (2001). 12. Joel E. Gray, et al, Values for Diagnostic Radiology: Application and Impact, Radiology May 2005 Radiology, 235, (2005). 13. D. Hart, MC Hillier y B.F Wall, National reference doses for common radiographic, fluoroscopic and dental X-ray examinations in the UK BJR 82 (973) 1-12 (2009)., Managing Patient Dose in Digital Radiology. ICRP Publication 93. Ann. ICRP 34 (1), (2004).