CENTRO DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS Y DE SERVICIOS NO. 76

1. CENTRO DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS Y DE SERVICIOS NO. 76 PROTECCION RADIOLÓGICA I.- DOSIS Y UNIDADES EQUIVALENTES II.-EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA RADIACIÓN III.-MEDIADAS DE PROTECCIÓN IV.- NORMAS OFICIALES DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA Profesora: MARIA GUADALUPE CRUZ MEDINA

2. I UNIDAD DOSIS Y UNIDADES EQUIVALENTES

3. RADIACIÓN: Es la emisión de luz, ondas cortas, rayos ultravioleta y rayos x

4. IONIZACIÓN: Es la ganancia o pérdida de electrones.

5. Átomo: es la unidad fundamental de la materia. Los protones son partículas grandes, su masa es alrededor de1800 veces más que la del electrón, al protón se le asigna una carga positiva, mientras que al electrón se le considera una carga eléctrica negativa, sin embargo la magnitud de la carga eléctrica del protón es igual a la del electrón. En el núcleo además de los protones se encuentran los neutrones, los cuales son partículas con masa comparable a la del protón, pero NO tienen carga eléctrica. Los niveles de energía de un átomo son: N K= 1 KeV L= -850 ev M= -40 ev N= -35 eV M L K P

6. Efecto Compton: La energía interacciona con un electrón de la capa más externa del átomo, como electrón libre, esto ocasiona que el electrón salga del átomo también con cierta energía y el fotón incidente se disperse con energía menor a la energía incidente.

7. Efecto Fotoeléctrico: es la interacción de un fotón que incide sobre los electrones de un átomo, el fotón desaparece totalmente y se desprende del átomo un electrón, llamado fotoelectrón, ésta se realiza en las capas electrónicas interiores K, L, M y , N.

8. Efecto de Pares: en este proceso el fotón interacciona con el campo electromagnético del núcleo y cede toda su energía en el proceso de creación de un par de partículas que consiste de un electrón negativo y un positivo denominado positrón.

9. ENERGIA DE AMARRE Es la fuerza de atracción que ejerce el núcleo a los electrones en sus orbitas para mantenerlos en esta. Y según el nivel de energía tiene un valor ya establecido denominado niveles de energía, y designados por una letra que va desde la K hasta la N o mas según el numero de orbitas para cada átomo.

10. LOS NIVELES ENERGETICOS EN EL ATOMO SON. L= -850 ev E 2 M= -40 ev E 3 K= 1 KeV E 1 N= -35 ev E 4 La energía de amarre es igual a la diferencia de los niveles energéticos que se ven involucrados en el átomo

11. UNIDADES DE MEDIDAS Para medir la energía se utiliza una unidad conocida como “electrón-volt” (eV) y es la energía que adquiere un electrón cuando es acelerado por una diferencia de potencial de 1volt. Más comúnmente se utilizan múltiplos de esta unidad tales como el kilo electrón-volt (KeV) y el mega electrón-volt (MeV).Del griego kilo y mega que significan mil y millón respectivamente, kilo se representa por K y mega se representa por M. 1eV= 1.6x10-19 J (J=Joule, unidad de energía= 1 kgm2/s2 El número atómico es la cantidad de protones o electrones que tiene un átomo y se representa por Z. El número de protones más neutrones que tiene un átomo en su núcleo, recibe el nombre de número de masa o número másico y se representa por A.

12. La exposición está definida exclusivamente para rayos X y gamma de energía hasta MeV. En 1928 en un Congreso de Radiología se definió el Roentgen (R) como la unidad de exposición, pero a partir de 1977 se adoptó el Sistema Internacional de Unidades (SI), en donde la unidad de exposición es el Coulomb/Kg (C/Kgr) (El Coulomb es la unidad de carga eléctrica). 1 R = 2.58 X 10-4C/Kgr 1C/Kgr = 3876 R La tasa de exposición nos indica la variación de la exposición con respecto al tiempo, se representa por una X con un punto sobre ella y tiene como unidades: C/Kgr/s= ampere/Kgr (A/Kgr)es una unidad poco utilizada.

13. La tasa de exposición se usa en la práctica para medir niveles de referencia, es decir para medir el riesgo que pueda haber en un cierto lugar y aún cuando las unidades que debemos usar es el C/Kgr/s ó A/Kgr, sigue siendo común en la actualidad que muchos instrumentos vengan en unidades de mR/hr o R/hr, por lo que en la siguiente tabla puede ser de utilidad: Relación entre unidades de exposición

14. La dósis absorbida representada por la letra D, es la energía absorbida en una masa de tejido, su unidad es el Joule/Kg, unidad a la que se le da el nombre especial de Gray (Gy). 1 Gy = 1 Joule/Kgr (J/Kgr.) Anteriormente se utilizó el rad, definido en 1956. 1Gy = 100 rad 1cGy = 1 rad 1mGy = mrad A diferencia de exposición, la dosis absorbida se puede utilizar para medir en cualquier tipo de radiación ionizante y para todas sus energías. Para rayos x la equivalencia entre exposición y dosis absorbida depende de la energía y del medio con que interacciona. D = f*X f = es el factor que convierte de exposición (R) a dosis absorbida rad o cGy. Como ejemplo para 30 KeV, 1R es equivalente a 4.2 rad o 4.2 cGy en hueso, mientras que para músculo es equivalente a 0.96 rad o 0.96 cGy, en músculo, la absorción en ambos tejidos es aproximadamente igual, lo que explica la pérdida de contraste al incrementar la energía.

15. La tasa de dosis absorbida, nos indica la variación de la dosis absorbida con respecto al tiempo, se representa por una D.con un punto sobre de ella y aún cuando rigurosamente su unidad es el Gy/s, es común expresarla en: cGy /min, cGy/s mGy/s, Gy/s, µGy/s O en términos de rad: rad/min rad/s. La dosis equivalente es el daño biológico producido por las radiaciones, depende de varios factores, entre otros, de la dosis absorbida, del tipo y energía de la radiación, en seguridad radiológica, se utiliza la dosis equivalente, representada por H, para medir el daño biológico y se define: H = D*Q En donde Q es un factor que depende del tipo y energía de la radiación y tiene un valor de 1 para rayos x y gamma y de 10 para neutrones. La unidad de dosis equivalente es el Sievert ( Sv) , anteriormente se utilizo el rem: 1Sv= 100rem, 1cSv = 1 rem, 1mSv = 100mre, 1uSv = 10urem Como ejemplo: si una persona recibe una dosis absorbida de 10 mGy con rayos x, la dosis equivalente será: 10*1= 10 mSv; si esta misma dosis se recibiera con neutrones, entonces la dosis equivalente será de 10*10 = 100 mSv; el daño biológico es 10 veces mayor con neutrones que con rayos X.

16. La tasa de dosis equivalente, nos indica la variación de la dosis equivalente con respecto al tiempo, se representa por una H· con un punto sobre de ella y aún cuando rigurosamente su unidad es el Sv/s, como el Sv es una unidad muy grande en la práctica es común expresarla como: mSv/hr ó µSv/hr Como se ha mencionado aún en la actualidad hay un gran número de instrumentos que vienen en escala de R/hr, por lo que a continuación se dan algunas equivalencias numéricas, las cuales son válidas exclusivamente para rayos X y gamma. Equivalencias entre exposición y dosis para rayos X

17. II UNIDAD EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA RADIACIÓN

18. La célula es la unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma. Existen dos tipos de células; las somáticas y las genéticas. Somáticas: son el sostén del cuerpo y forman parte del tejido, hueso, nervios, etc. Genéticas: son las que dan la herencia (escroto y ovarios). mitocondrias La célula está constituida de organelos que son los que ayudan su funcionamiento, ellos son: Lisosomas Ribosomas Mitocondria Retículo endoplasmático R Retículo endoplasmático L Aparato de Golgi Nucleolo Vacuólas Centriolos Citoplasma Membrana celular Aparato deGolgi Vacuolas Lisosomas Ribosomas Retículo Rugoso Retículo Liso

19. Membrana plasmática Un complejo lípido/proteína/carbohidratos, provee una barrera y contiene sistemas de señales y transporte Núcleo Una doble membrana rodeando los cromosomas y el núcleolo. Sus poros permiten una comunicación especifica con el citoplasma. El núcleolo es un sitio de síntesis de ARN, formando el ribosoma. Mitocondria Está rodeada por una doble membrana con una serie de dobleces llamados crestas. Sus funciones son producir energía a través del metabolismo. Contiene su propio ADN, y se cree que se originó de una bacteria capturada

20. Lisosomas Organelo ligado a la membrana que es responsable de la degradación de las proteínas y membranas en la célula. También ayuda a degradar materiales ingeridos por la célula. Retículo endoplasmatico rugoso (RER)Una red de membranas interconectadas que forman canales dentro de la célula. Está cubierto con ribosomas (lo que causa la apariencia irregular) los cuales forman parte del proceso de sintetizar proteínas para secreción o para su localización en las membranas. Ribosomas Complejos de proteínas y ARN responsable por la síntesis de proteínas. Retículo endoplasmático liso (REL)Una red de membranas interconectadas, formando canales dentro de la célula. Es un sitio para la síntesis y metabolismo de lípidos. También contiene enzimas para desintoxicar químicos, incluyendo drogas y pesticidas.

21. Aparato de GolgiEs una serie de membranas apiladas, pequeñas vesículas rodeadas de membrana llevan materiales desde el RER hasta el aparato de Golgi. Las vesículas se mueven entre las pilas de membranas mientras las proteínas son procesadas a una forma madura. Vacuolas Bolsas rodeadas de membrana que contienen agua y son depósito de materiales en los vegetales. Microcuerpos Producen y degradan peróxido de hidrógeno, un compuesto tóxico que puede ser producido durante el metabolismo.

22. MITOSIS es un proceso de duplicación celular tanto del material genético como para dar origen a otras células, la importancia de la mitosis radica en la duplicación y subsecuentes divisiones del DNA, el material genético, dando origen a dos células hijas idénticas a la original ocurre de manera rápida, o en cuestión de minutos, esta compuesta de varias fases: 1.- INTERFASE: EN ESTA ETAPA SE LE DENOMINA ASI AL TIEMPO QUE PASA ENTRE DIVISIONES SUCESIVAS División celular

23. 1.- INTERFASE: EN ESTA ETAPA SE LE DENOMINA ASI AL TIEMPO QUE PASA ENTRE DIVISIONES SUCESIVAS. a) Cuatro periodos b) G1 periodo de crecimiento celular c) S síntesis de DNA d) G2 segundo periodo de crecimiento e) M división celular Fases de la reproducción celular

24. Los cromosomas se acortan y engrosan, los centriolos se desplazan hacia los polos opuestos de la célula. Aparecen las fibras del huso; bajo control de los centriolos, empiezan a orientarse entre los polos opuestos. Profase temprana Profase tardía PROFASE

25. Los cromosomas se alinean a través del ecuador de las fibras del huso, cada par de cromatides esta insertado en una fibra del huso a nivel de su centromero. Desaparecen los nucléolos y la membrana nuclear. METAFASE

26. Cada centromero se divide en dos, y por lo tanto se separan las dos cromatides que componen el cromosoma. Los centromeros divididos empiezan a moverse hacia los polos opuestos, cada uno tirando de su cromatida ( ahora denominada cromosoma) ANAFASE

27. Los cromosomas comienzan alargarse (las moléculas de DNA empiezan a desarrollarse) aparecen nucléolos y dos nuevas membranas nucleares, las fibras de huso desaparecen, se divide el citoplasma, los centriolos se duplican. Telofase temprana Citocinesis TELOFASE

28. Es el proceso en el cual se divide el material genético a la mitad, se dan células genéticas o diploides. PROFASE: Un par de cromosomas sufren sinopsis y entrecruzamiento que es: intercambio genético entre dos células diploides. MEIOSIS

29. En esta parte entra la segunda división del material formado por cuatro células haploides diferentes entre si. Al final se obtiene de células de 46 cromosomas de obtienen cuatro células de 23 cromosomas. METAFASE

30. Efectos biológicos de la radiación Efecto somático: son manifestaciones que se presentan en el cuerpo, dependiendo de la radiación será el órgano o sistema afectado y de acuerdo a esto serán las modificaciones funcionales, afectando a la persona que se expuso a la radiación. Efecto genético: son manifestaciones, las cuales se presentan cuando son afectadas las células reproductivas, teniendo como consecuencia una modificación de ADN, afectando al producto(feto), provocando malformaciones o mutaciones en la estructura anatómica y/o funcional de éste.

31. Fenómenos biológicos de la radiación Físico: fenómeno de ionización que interacciona con la materia. Fisicoquímico: fenómeno de disociación por ionización molecular. Químico: fenómeno de disociación total de las moléculas.

32. Radiosensibilidad: es la susceptibilidad que tienen los diferentes tejidos y células a las radiaciones ionizantes. El material biológico tiene una sensibilidad diferente a las radiaciones ionizantes. La ley de la radiosensibilidad dice que los tejidos y órganos más sensibles a las radiaciones son: los menos diferenciados y los que exhiben alta actividad reproductiva. Tejidos altamente radiosensibles: tejido linfoide, médula ósea, gónadas. Tejidos medianamente radiosensibles: piel, tracto gastrointestinal, córnea, hueso en crecimiento, riñón, hígado, tiroides. Tejidos de baja sensibilidad: músculo, cerebro, médula espinal.

33. Efectos tempranos de la radiación Los efectos tempranos de la radiación son aquellos que ocurren en el periodo de pocas horas o hasta pocas semanas después de una exposición aguda a la radiación. -Dosis agudas arriba de 1 Gy a cuerpo entero (nausea, vómito) SINDROME X EXPOSICION. -Dosis arriba de 2 Gy puede llevar a la muerte posiblemente después de 10 a 15 días de exposición. -Dosis debajo de 1.5 Gy el riesgo de muerte es bajo. -Dosis de 8 Gy el índice de vida es muy bajo. -El límite de dosis es de 3 Gy en el hombre. -Dosis a 10 Gy la muerte se debe principalmente a infecciones secundarias debido a la reducción celular. -Dosis de 3 a 10 Gy se llama REGION DE MUERTE POR INFECCION.

34. Efectos tardíos de la radiación Se cree que éstos resultan del daño en el sistema de control de una célula, en particular provocando que ésta se divida más rápido de lo normal, trasmitiendo este efecto a las células normales, decrimentando las células normales del cuerpo. Puede disminuir la sobrevida de 5 a 30 años dependiendo de la acumulación de radiación. El riesgo adicional de cáncer de una dosis equivalente de 10mSv es de 1/10,000 (a mayor dosis mayor riesgo). A una dosis de 100mSv, el riesgo es de 1 a 1000, ésta es una suposición de una relación lineal que forma la base del sistema de limitación de dosis recomendada por ICRP (Comisión Internacional de Protección Radiológica).

36. III UNIDAD MEDIDAS DE PROTECCIÓN

37. Tipos de dosimetría La dosimetría se utiliza para indicar los equivalentes de dosis que los trabajadores reciben de los campos de radiación externosa los que puedan estar expuestos. Los dosímetros se caracterizan por el tipo de dispositivo, por el tipo de radiación que miden y por la parte del cuerpo para la que se indicará la dosis absorbida. Tres son los tipos principales de dosímetros de uso más corriente. Se trata de los dosímetros termoluminiscentes, dosímetros de película y cámaras de ionización. Dosímetro termoluminiscente: su mecanismo de funcionamiento consiste en la radiación que hacen los electrones que pasen de una banda de valencia a la banda de conducción, donde quedan atrapados en unas trampas.

38. Dosímetro de película: La dependencia de la respuesta de la película respecto de la dosis absorbida total, de la tasa de dosis absorbida y de la energía de la radiación es mayor que en los dosímetros termoluminiscentes y puede limitar el margen de aplicabilidad de la película. Pero ésta tiene la ventaja de suministrar un registro permanente de la dosis absorbida a que ha estado expuesta. Consiste en una placa fotográfica sensible a la radiación beta, rayos X , gama y neutros, protegida de la luz y colocada en un chasis. Consta de una base de acetato de celulosa o de algún plástico, revestida por ambos lados con una capa (emulsión) fotosensible. .

39. Dosímetro de bolsillo: Para obtener información dosimétrica inmediata se emplean pequeñas cámaras de ionización, de lectura directa, también denominadas cámaras de bolsillo. Es muy frecuente su uso cuando tiene que entrar personal en zonas de alta o muy alta radiación, donde se podría recibir una dosis absorbida grande en muy poco tiempo. Es una cámara de ionización con un electrodo de fibra de cuarzo que funciona como electroscopio y por medio de un arreglo óptico se puede observar la respuesta de la acción de la radiación. .

40. Sistema de limitación de dosis: optimización, justificación y limitación de dosis. Estas recomendaciones se basan en un sistema de limitación de dosis que se deben considerar ante toda práctica que implique el uso de radiaciones ionizantes. Optimización: toda actividad que implique el uso de radiaciones ionizantes, debe llevarse a cabo, manteniendo la dosis recibida por las personas tan bajas como sea razonablemente posible, teniendo en consideración factores económicos y sociales. A as “Tan L low baja A as como R reasonably razonablemente sea A archivable posible”

41. Justificación: toda exposición debe representar un beneficio neto y positivo para la persona expuesta. Es decir el riesgo a la radiación a la que se expone el paciente, debe ser recompensado ampliamente, en este caso sería obtener un buen diagnóstico médico que lo ayude a recobrar la salud. Limitación de dosis: la ICRP recomienda los siguientes límites de dosis: Para el POE 50 mSv en un año. Para el público en general 5 mSv al año. En estos límites no deben incluírse las dosis por radiación natural o exposiciones médicas. En 1990 la ICRP redujo los límites de dosis recomendados a 20 mSv al año para POE y para público en general a 1mSv.

42. Factores básicos de protección radiológica: Tiempo: la dosis a la que las personas están expuestas depende directamente del tiempo, a mayor tiempo de exposición mayor cantidad de dosis y viceversa. En otras palabras, mientras mayor tiempo sea el número de placas o mayor tiempo de fluoroscopia debemos esperar mayor dosis al paciente, al POE y al público. Distancia: la dosis con la distancia varía a razón inversa del cuadrado de la distancia, es decir si a un metro de la fuente recibimos una exposición I, a 2 metros se reducirá a un factor de 22 que sería igual a 4 es decir se tendrá ¼. La distancia juega un papel muy importante tanto en la protección radiológica como en la formación de imágenes, por lo que en distancias más cortas además de incrementar la dosis al paciente se distorsiona la imagen. Barreras: las barreras son un factor muy importante de protección radiológica, los espesores que se requieren, rara vez son superiores a 2mm ( en radioterapia serían de 2 cm.)

43. Capa hemireductora: es una barrera (CHR) se define como el espesor requerido para reducir la cantidad de radiación a la mitad y el espesor requerido para reducir la cantidad de intensidad es de 2 a 3 mm.de aluminio ( se encuentra en la carcaza de tubo de r x) Capa desireductora: se define como el espesor requerido para reducir a 1/10. Esta corresponde a 1/10 obtenido en un detector de lectura (barreras que se mantienen alrededor del tubo de x).

44. Normas de protección radiológica Norma Oficial Mexicana NOM-229 SSAI-2002 Salud ambiental: nos hablan de los requisitos técnicos para las instalaciones, responsabilidades sanitarias, especificaciones técnicas para los equipos y protección radiológica en establecimientos de diagnóstico médico con RX. Debido a que las normas 156, 146, 157 y 158 cumplieron su periodo de 5 años de vigencia se sometieron al proceso de revisión quinquenal, el cual lleva a cabo la ley federal de metrología y normalización, obteniéndose la presente norma (NOM-229 SSAI-2002). En la elaboración de la Norma Oficial Mexicana, participaron 50 dependencias del Ejecutivo Federal, Instituciones y representantes del sector privado. Esta norma se complementa con: NOM-012 STPS- 1999 “Condiciones de seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se produzcan, usen, manejen, almacenen o transporten fuentes de radiación ionizante”.

45. NOM-026 STPS-1998 “Colores y señales de seguridad e identificación de riesgos”. NOM-026 NUCL- 1999 Vigilancia médica al Poe.

46. CONTENIDO DE LA NOM-229-SS1-2002 Prefacio Introducción Objetivos y campo de aplicación Referencias Definiciones Símbolos y abreviaturas Criterios normativos: características con las que deben contar los establecimientos de RX como son: sala de rx, sala de espera, área de consola de control, vestidores, sanitarios para pacientes, almacén de película, cuarto oscuro, interpretación, colocación de carteles en salas para alertar a pacientes y tener información.

48. Responsabilidades sanitarias: el cumplimiento de acuerdo con lo establecido en los ordenamientos legales, las características de diseño, construcción y operación con que deben contar, los diferentes equipos para diagnóstico con RX, con el fin de proteger al público y al personal ocupacionalmente expuesto, así como para alcanzar los objetivos de protección al paciente y de garantía de calidad.

50. Responsabilidades generales: todo el personal involucrado en los servicios de diagnóstico médico con rayos x, son responsables solidarios en cuanto a la aplicación de esta norma de acuerdo con la función que desempeñen o la actividad específica en que participen. Deberán cumplir con lo establecido en otros ordenamientos jurídicos. Elementos del programa de garantía de calidad: habla de responsabilidades que tiene el titular de la instalación, de implantar y mantener el programa de garantía de calidad, las prácticas de garantía de calidad podrán asignarse a Asesores Especializados en Seguridad Radiológica externos a la instalación, siempre que exista un acuerdo escrito que especifique claramente estos servicios.