Radiología General. Magnitudes y Unidades en Radiología. Miguel Pombar Facultad de Medicina y Odontología (USC)

Transcripción

1 Radiología General Magnitudes y Unidades en Radiología Miguel Pombar Facultad de Medicina y Odontología (USC)

2 Magnitudes y unidades radiológicas Actividad Exposición Dosis Absorbida Dosis Equivalente Dosis Efectiva Magnitudes dosimétricas para la vigilancia individual Magnitudes para dosimetría de paciente 2

3 Introducción 1895, Röentgen descubrió los rayos X 1925, algunos trabajadores expuestos a radiaciones ionizantes comenzaron a manifestar algún tipo de cáncer En 1925 surge la Comisión Internacional de Unidades y Medidas de Radiación (ICRU)

4 Actividad (A) Se define como ACTIVIDAD el número de desintegraciones por segundo que se producen en una sustancia, A= A 0 e -λt un tiempo t. Siendo A 0 la actividad inicial y A la actividad al cabo de LEY DE DECRECIMIENTO EXPONENCIAL Núcleos radiactivos (N) tiempo en períodos (T)

5 Actividad (A) Unidades: Bequerelios (Bq) Curios (Ci) Bequerelio (Bq) 1Bq = 1 desintegración/s Curio (Ci) 1Ci = 3,7 x Bq

6 Actividad (A) Submúltiplos: mili = mci = 10-3 Ci micro= µci = 10-6 Ci Múltiplos: Kilo = kbq = 10 3 Bq Mega = MBq = 10 6 Bq Giga = GBq = 10 9 Bq

7 Actividad (A): ejemplos Medicina Nuclear: PET (F-18) 370 MBq (10 mci) Gammagrafía ósea 1110 MBq (30 mci) Radioterapia: Fuente de Cobalto GBq (6000 Ci) Fuente de A.T. Ir GBq (10 Ci)

8 Exposición (X) Mide la ionización que produce la radiación X ó γ, cuando incide sobre un volumen determinado de aire.

9 Exposición (X) Mide la ionización que produce la radiación X ó γ, cuando incide sobre un volumen determinado de aire, cuya masa sea dm. X = dq/dm Culombio por kilogramo de aire; C/kg. La exposición está definida solo para rayos X y γ en aire.

10 Dosis Absorbida (D) Energía media (E) cedida por cualquier radiación ionizante a la materia en un elemento de volumen, cuya masa sea dm. D = de/dm Haz de fotones

11 Dosis Absorbida (D) Energía media (E) cedida por cualquier radiación ionizante a la materia en un elemento de volumen, cuya masa sea dm. D = de/dm Julio por kilogramo; se denomina Gray (Gy). La dosis absorbida está definida para cualquier tipo de radiación y para cualquier medio material.

12 Dosis Absorbida (D) Radioterapia 2Gy/fracción Total Gy Diagnóstico por Imagen mgy

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14 Dosis Equivalente (H) La probabilidad de que se produzcan efectos biológicos depende, no solo de las dosis absorbidas, sino también del tipo y la energía de la radiación que produce esa dosis. Por ello, se pondera la dosis absorbida por un factor Q que esta relacionado con la calidad de la radiación. H = D.Q La unidad es el sievert (Sv)

15 Factores de ponderación de la radiación (Q) Tipo y rango energético Factor de ponderación Fotones de todas las energías 1 Electrones de todas las energías 1 Neutrones de energía< 10 kev 5 Neutrones de energía de 10 a 100 kev 10 Neutrones de energía > 100 kev a 2 MeV 20 Protones de energía > 2 MeV 5 Partículas alfa, productos fisión 20

16 Dosis Efectiva (E) Ya que cada tejido u órgano presenta un comportamiento diferente frente a la radiación, es necesario definir otra magnitud derivada de la dosis equivalente, para expresar la combinación de diferentes dosis equivalentes en diferentes tejidos y se iguala el riesgo total para una irradiación no uniforme del cuerpo con el riesgo producido por una irradiación uniforme. Se define la dosis efectiva, E, como la suma ponderada de las dosis equivalentes recibidas en los distintos órganos o tejidos. E = T W T H T donde H T es la dosis equivalente, en el órgano o tejido T y W T el factor de ponderación correspondiente a ese órgano. La unidad es el sievert (Sv)

17 Dosis Efectiva (E) Tiene en cuenta que cada tejido u órgano presenta sensibilidad diferente frente a la radiación. E, es la suma ponderada de las dosis equivalentes recibidas en los distintos órganos o tejidos. E = T W T H T dónde H T es la dosis equivalente, en el órgano o tejido T y W T el factor de ponderación correspondiente a ese órgano. Mama Gónadas Pulmón Colon

18 Factores de ponderación para los tejidos (W). ICRP 60 (1990) Tejido Factor de ponderación Gónadas 0,20 Médula ósea (roja), Cólon 0,12 Pulmón, Estómago 0,12 Tiroides 0,05 Mama 0,05 Higado, Vejiga 0,05 Superficie ósea, Piel 0,01 Resto del organismo 0,05

19 Factores de ponderación para los tejidos (W). ICRP 103 (2007) Tejido Factor de ponderación Gónadas 0,08 Médula ósea (roja), Cólon 0,12 Pulmón, Estómago 0,12 Tiroides 0,04 Mama 0,12 Hígado, Vejiga 0,04 Esófago 0,04 Superficie ósea, Piel 0,01 Glándulas salibares, cerebro 0,01 Resto del organismo 0,12

20 Factores de ponderación para los tejidos (W). Tejido Factor de Ponderación (W T ) ICRP 60 (1990) Factor de Ponderación (W T ) ICRP 103 (2007) Gónadas Médula Ósea Colon Pulmones Estómago Vejiga Mama Hígado Esófago Tiroides Superficie Ósea Piel Glándulas Salivares 0.01 Cerebro 0.01 Resto

21 Ejemplos utilidad Riesgo en el embarazo: Dosis (H) en útero/embrión/feto Riesgo inducción cataratas: Dosis (H) en cristalino Riesgo cáncer de tiroides: Dosis (H) en el tiroides Riesgo cáncer en todo el organismo: Dosis Efectiva (E)

22 Ejemplos: LÍMITES DE DOSIS Personal expuesto: Dosis efectiva: Dosis cristalino: Dosis piel y órganos: 100mSv en 5 añosa 150 msv / añoa 500 msv / añoa

23 Dosis Efectiva (E): Radiodiagnóstico Límite anual Exploración msv T.E. 20 TC Abdomen TC Tórax Digestivo (E / P) IVU TC Cráneo / Público 1 Columna Torácica Pelvis Cráneo Tórax R. Dental Intraoral

24 Dosis Efectiva (E): Medicina Nuclear Límite anual Exploración msv T.E. 20 Gammagrafía cardíaca PET de cabeza (F-18) 6 5 Público 1 Gammagrafía: renal Pulmonar perfusión Pulmonar ventilación 1 1 0,3

25 Dosis Efectiva (E) Procedimiento Diagnóstico Dosis Efectiva Típica (msv) Nº Equivalente de Radiografías de Tórax. Período Equivalente Aproximado de Radiación Natural de Fondo* Tórax (película PA simple) días Abdomen meses Seguimiento de Bario meses Enema de Bario años TAC de la cabeza año TAC del tórax años TAC del abdomen o la pelvis años

26 Magnitudes para dosimetría del paciente Dosis Superficial Con / Sin retrodispersión Dosis en órganos (promedio)

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28 Dosis media absorbida en un órgano o tejido

29 Magnitudes para dosimetría del paciente Dosis en órganos: dosis en cristalino

30 Dosis Absorbida (D) Dosis en órganos RX: dosis en útero/embrión/feto EVA -10

31 Magnitudes para dosimetría del paciente Dosis en órganos

32 Magnitudes para dosimetría del paciente Dosis Superficial Exploración Abdomen AP Columna Lumbar AP/PA Columna Lumbar L Columna Lumbo-sacra L Cráneo AP Cráneo L Cráneo PA Mamografía Tórax L Tórax PA Intraoral (dental) Dosis de referencia (mgy)

33 Magnitudes dosimétricas para la vigilancia individual Dosis equivalente individual profunda Hp(d) Para radiación fuertemente penetrante se asigna un valor de d = 10 mm, y se representa como Hp (10). Dosis equivalente individual superficial Hs(d) Para radiación débilmente penetrante se asigna un valor de d = 0,07 mm para la piel y de 3 mm para el cristalino. Se indica como Hs(0,07) y Hs(3).

34 Magnitudes dosimétricas para la vigilancia individual

35 Magnitudes dosimétricas para la vigilancia individual Dosímetros personales