OIEA Material de Entrenamiento
PROTECCIÓN RADIOLÓGICA EN CARDIOLOGÍA
Parte 2.
Hablando de dosis de radiación
IAEA
International Atomic Energy Agency
Responder: Verdadero o Falso
1. La dosis de radiación que recibe un paciente
en un procedimiento de cateterismo puede y
debe ser medida.
2. La misma cantidad de dosis recibida por una
persona en el tórax, cabeza o gónadas, NO
tendrá el mismo efecto biológico.
3. 2 mSv/año de radiación natural de fondo
representa la dosis efectiva.
4. 1 Gy relacionado con ACTP se refiere
habitualmente a la dosis en piel.
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
2
Objetivo educacional
1. ¿Cómo puede y debe ser medida la
radiación?. Pros y contras de cada
magnitud radiológica en cardiología.
2. ¿Cómo son de representativas en las
dosis al paciente y al personal el
tiempo de fluoroscopia y el tiempo de
cine?.
3. Presentación simple de las magnitudes
dosimétricas.
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Parte 2. Hablando de dosis de radiación
3
• 20 mg de beta bloqueante
̶
La cantidad de fármado fuera del paciente es la misma que la que habrá
dentro del paciente.
• No es igual en el caso de la radiación
̶
Depende de la absorción
• Se usan diferentes magnitudes para medir la radiación fuera del
paciente (unidades de exposición) y dentro del paciente (dosis
absorbida en órganos o tejidos)
• Dificultad para medir la
X -r
ay
En aire
Dosis Absorbida en
Tejido
dosis en el interior del
cuerpo
• Habitualmente se mide en
aire y luego se “convierte”
(o calcula) en el tejido
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
4
Magnitudes y unidades radiológicas y
dosimétricas
• Magnitudes para las dosis fuera del
paciente
• Magnitudes dosimétricas para estimar
daños en piel y efectos deterministas
(con umbral)
• Magnitudes dosimétricas para estimar
los riesgos estocásticos
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Parte 2. Hablando de dosis de radiación
5
¿Por qué tantas magnitudes?
• Calentador de 1000 w entregando calor (radiación
infrarroja IR) – unidad de potencia, relacionada
con la energía emitida por unidad de tiempo
• La energía que recibe y la sensación de calor que
percibe una persona varía con muchos factores:
distancia, vestimenta, temperatura ambiente...
• Si se quiere ir un paso más allá, de percepción de
calor a energía absorbida, se convierte en un
tema altamente complejo
• Este es el caso con los rayos X - no pueden ser
percibidos
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
6
Magnitudes y unidades
•
•
•
•
•
•
Exposición y tasa de exposición (R y R/s)
Dosis absorbida y KERMA (Gy)
Dosis promedio absorbida en tejido (Gy)
Dosis Equivalente H (Sv)
Dosis Efectiva (Sv)
Magnitudes dosimétricas relacionadas (dosis
en superficie y profundidad, factor de
retrodispersión o “backscatter”…)
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Parte 2. Hablando de dosis de radiación
7
Magnitudes y unidades radiológicas
Usadas para describir
un haz de rayos X:
• Magnitudes para
Radiación total
expresar el total de •Fotones totales
•Dosis integrada
radiación
• Magnitudes
dosimétricas para
expresar la energía
que se deposita en un
punto especifico
Radiación en un
punto especifico
•Fluencia de fotones
•Dosis Absorbida
•Kerma
•Dosis equivalente
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Parte 2. Hablando de dosis de radiación
8
Exposición: X
• Exposición es una magnitud
dosimetrica para radiación
electromagnética ionizante, basada en
su capacidad para producir ionización
en aire.
• Esta magnitud sólo se define para
radiación electromagnética
interaccionando en aire.
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
9
Exposición: X
• Antes de interaccionar con el
paciente (haz directo) o con el
personal (radiación secundaria),
los rayos X interaccionan con el
aire
• La magnitud “exposición” se
refiere a la capacidad de los rayos
X para producir ionización en aire
• Los efectos en tejido serán, en
general, proporcionales a este
efecto en aire
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
10
Exposición: X
• La exposición es el cociente entre el valor
absoluto del total de carga de los iones de un
solo signo producidos en un elemento de
masa de aire dividido por el valor de la
masa de aire.
X = dQ/dm
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
11
Exposición: X
• La unidad de exposición en el Sistema
Internacional (SI) es Culombio por
kilogramo (C kg-1)
• La unidad antigua de exposición era el
Roentgen (R)
• 1 R = 2.58 × 10-4 C kg-1
• 1 C kg-1 = 3876 R
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Parte 2. Hablando de dosis de radiación
12
Tasa de exposición: X/t
• Tasa de exposición (y más adelante, tasa de
dosis) es la exposición producida por unidad
de tiempo.
• La unidad SI de tasa de exposición es el
C/kg por segundo o (en unidades antiguas)
R/s.
• En protección radiológica es común
utilizar estos valores en tasa
“por hora” (e.g. R/h).
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Parte 2. Hablando de dosis de radiación
13
Magnitudes Radiológicas
Haz de rayos X emitido por una
fuente pequeña (puntual):
• Dispersándose constantemente a
medida que se aleja de la fuente
• Todos los fotones que atraviesan el
área 1 pasaran por todas las áreas
(área 4)  la cantidad total de
radiación es la misma
• La dósis (concentración) de la
radiación es inversamente
proporcional al cuadrado de la
distancia a la fuente
D2 = D1 × (d1/d2)2
d1=1
Area = 1
Dosis = 1
d2=2
Area = 4
Dosis = 1/4
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Parte 2. Hablando de dosis de radiación
14
Magnitudes y unidades radiológicas
Dosis absorbida
La dosis absorbida D, es la
energía absorbida por unidad
de masa
D = dE/dm
La unidad SI de D es el gray
Gy
La dosis en la superficie de
entrada incluye la dosis
retrodispersa del paciente
ESD  D × 1.4
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Parte 2. Hablando de dosis de radiación
15
Dosis absorbida, D y KERMA
• El KERMA (“kinetic energy released in a material”
energía cinética liberada en un medio )
K = dEtrans / dm
̶
Donde dEtrans es la suma de las energias cinéticas
iniciales de todas las particulas cargadas liberadas
por las fotones en una masa de material dm
• La unidad SI del kerma es el julio por
kilogramo (J/kg), llamado Gray (Gy).
En radiodiagnóstico, Kerma y D son
numéricamente iguales.
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Parte 2. Hablando de dosis de radiación
16
Dosis absorbida en tejido blando y en
aire
• Los valores de dosis absorbida en tejido
blando varían en un pequeño porcentaje
dependiendo de la composición exacta del
medio utilizado para simular el tejido blando
• El siguiente valor es generalmente usado
para un haz de rayos X de 80 kV y 2.5 mm Al
de filtración:
Dosis en tejido blando = 1.06 × Dosis en aire
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Parte 2. Hablando de dosis de radiación
17
Magnitudes dosimétricas para estimar
los riesgos estocásticos
Detrimento
• La exposición a la radiación de los diferentes
órganos y tejidos corporales causa daños con
distintas probabilidades y diferente gravedad.
• La combinación de la probabilidad y la
gravedad recibe el nombre de “detrimento”.
• En pacientes jóvenes, las dosis a los órganos
pueden aumentar significativamente el riesgo
de cáncer inducido por radiación en
comparación con pacientes de mayor edad.
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Parte 2. Hablando de dosis de radiación
19
Magnitudes dosimétricas para estimar
los riesgos estocásticos
Dosis Equivalente (H)
La dosis equivalente H es la dosis absorbida
multiplicada por un factor de ponderación
adimensional wR que indica la efectividad
biológica de cierto tipo de radiación
H = D × wR
La unidad SI de H es el Sievert [Sv]
Para rayos X, wR = 1
Para rayos X, H = D !!
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
20
Magnitudes dosimétricas para estimar
los riesgos estocásticos
Dosis equivalente promedio
en tejido u órgano
La dosis equivalente promedio
en un tejido u órgano HT es la
energía depositada en el
órgano dividido por la masa del
órgano.
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
21
Factores de ponderación de tejidos, wT
Para estimar los
efectos nocivos
estocásticos
debidos a la dosis
equivalente en los
diferentes órganos y
tejidos del cuerpo, la
dosis equivalente se
multiplica por el
factor de
ponderación de
tejidos, wT
Órgano/
Tejido
WT
Órgano/
Tejido
WT
Médula
ósea
0.12
Pulmón
0.12
Vejiga
0.05
Esófago
0.05
Superficie
ósea
0.01
Piel
0.01
Mama
0.05
Estómago 0.12
Colon
0.12
Tiroides
0.05
Gónadas
0.20
Resto
0.05
Hígado
0.05
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
22
Magnitudes dosimétricas para estimar
los riesgos estocásticos
Dosis efectiva, E
La dosis efectiva E es la definida por la sumatoria de las dosis equivalentes en tejido multiplicada
cada una por el factor de ponderación para el tejido correspondiente (Glosario BSS 115)
E = T wT·HT
• wT Factor de ponderación para el órgano,
o el tejido T
• HT dosis equivalente en el órgano o tejido T
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
23
Medición de dosis (I)
Dosis absorbida (Kerma) en un haz de rayos
X puede ser medida con:
• Cámaras de ionización
• Dosímetros de semiconductor
• Dosímetros de termoluminiscencia (TLD)
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
24
Medición de dosis (II)
La dosis absorbida
debida a la radiación
secundaria en un punto
ocupado por el
operador, puede
medirse con una cámara
de ionización portátil.
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
25
Magnitudes y unidades (mostradas
por los equipos de rayos X)
• Producto Dosis Área, o Producto
Kerma Área (Gy.cm2)
• Dosis de entrada en piel, o tasa
de kerma en superficie de entrada
(mGy)
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
26
Producto Dosis-Área (DAP) (I)
DAP = Dosis × área
d1=1
Area = 1
Dose = 1
La unidad más
habitual utilizada para
el DAP es el Gy.cm2
d2=2
Area = 4
Dose = 1/4
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
27
Producto Dosis-Área (DAP) (II)
• El DAP es independiente de la
distancia a la fuente:
̶
̶
D (dosis) decrece con la inverso del
cuadrado de la distancia
El área aumenta con el cuadrado de la
distancia
d1=1
Area = 1
Dose = 1
d2=2
Area = 4
Dose = 1/4
• El DAP se mide generalmente a
nivel de los diafragmas del tubo
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
28
Indicaciones dosimétricas que se
muestran en la sala durante
fluoroscopía o cine
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
29
Dósis acumulativa
La dosis acumulativa es la suma
de la dosis (kerma en aire) en el
punto de referencia
intervencionista (o punto de
referencia a la entrada del
paciente, según IEC 2010)
durante todo el procedimiento. Se
muestra en mGy o en Gy.
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
30
Punto de referencia intervencionista
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
31
Procedimientos intervencionistas: dosis
en piel
• En algunos procedimientos, la
piel del paciente, alcanza niveles
de dosis similares a los usados
en ciertas fracciones de
radioterapia
• En procedimientos complejos la
dosis en piel es muy variable
• El Máximo local de dosis en piel
(MSD) o “pico” de dosis en piel,
es la dosis máxima recibida por
una porción de piel expuesta.
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
32
Métodos para medir MSD*
• Mediciones puntuales:
detectores
termoluminiscentes (TLD)
• Mediciones de área:
películas lentas (usadas
en radioterapia), películas
radiocrómicas, parrilla de
TLDs
Ejemplo de distribución de dosis en un
procedimiento cardiológico mostrado en una película
radiocrómica, como gradiente de color.
*Dosis máxima en piel “Maximum skin dose” (MSD)
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
33
Métodos para medir MSD
Uso de películas:
• La distribución de dosis es
obtenida a través de una curva
de calibración entre densidad
óptica y dosis absorbida
• Películas lentas:
̶
̶
Requiere revelado
Dosis máxima 0.5-1 Gy
• Películas radiocrómicas:
̶
̶
̶
No necesita revelado
Visualización inmediata de la
distribución de dosis
Medición de dosis hasta 15 Gy
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
34
Otros parámetros relacionados con
la dosis
• Tiempo de fluoroscopía:
̶
Tiene una débil correlación con el DAP, pero en un
programa de control de calidad puede tomarse como
punto de partida para



Comparación entre operadores, centros, procedimientos
Para evaluación de optimización de protocolos, y
Para evaluar las habilidades del operador
• Nº de imágenes adquiridas y nº de series:
̶
̶
̶
La dosis al paciente aumenta en función del total de
imágenes adquiridas
Pero, la relación dosis/imagen puede variar mucho
Existe evidencia de grandes variaciones en los
diferentes protocolos adoptados por distintos centros
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
35
Niveles de referencia diagnósticos
• Indicativos del estado de la práctica
• Herramienta que ayuda al operador a llevar a cabo procedimientos
optimizados en cuanto a dosis al paciente se refiere
• Requerido por regulaciones internacionales (OIEA) y nacionales
• Para procedimientos
complejos, deberian:
̶
Incluir mayor número
de parámetros
̶
Considerar complejidad
de los procedimientos
3ra. nivel
Riesgo del
paciente
(recomendaciones de "European Dimond
Consortium ")
2do. nivel
Protocolo
clínico
1er. nivel
Depende del
equipo
2do. nivel, y
DAP, y
Máximo dosis en piel (MSD)
1er. nivel, y
No. de imágenes, y
Tiempo de fluoroscopia
Tasa de dosis, y
dosis/imagen (BSS, CDRH, AAPM)
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
36
Niveles de referencia diagnósticos en cardiología
intervencionista (Propuesta Europea 2003)
Procedimiento
DAP (Gy.cm2)
Tiempo de
fluoroscopia (min)
No. de imágenes
CA
57
PTCA
94
6
16
1270
1355
DIMOND EU project. E. Neofotistou, et al, Preliminary reference
levels in interventional cardiology, J.Eur.Radiol, 2003
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
37
Magnitudes y unidades para exposición
del personal
• Los servicios de dosimetría personal
proveen mensualmente valores de Hp(10)
(mSv), de dosis equivalente en tejido blando
a 10 mm de profundidad. Este valor se usa
para estimar la dosis efectiva.
• A veces se indica también Hp(0.07) (mSv)
equivalente a la dosis en tejido blando a
0.07 mm de profundidad.
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
38
Métodos de dosimetría personal
• La exposición no es uniforme:
̶ Dosis relativamente altas en extremidades cabeza
y cuello
̶ Mucho más baja en aéreas protegidas por blindaje
• Límites de dosis(regulaciones) se fijan en
términos de dosis efectiva (E):
̶ No hay necesidad de limites para tejidos
específicos, con la excepción de cristalino y piel
(manos y pies)
• El uso de 1 o 2 dosímetros puede dar
información más precisa para estimar E y la
dosis en cristalino
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
39
E = 0.5.HW + 0.025.HN
E = Dosis efectiva
HW = Dosis equivalente personal a la
altura de la cintura o tórax, bajo el
delantal plomado
HN = Dosis equivalente personal a la
altura del cuello, fuera del delantal.
Si debajo del delantal, la dosis fuera
de 0.5 mSv/mes, y sobre el delantal,
20 mSv/mes, la E = 0.75 mSv/mes
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
40
Métodos de dosimetría personal
Mediciones
• Uso de 1 dosímetro
̶
dosis en Lente,
Protección
Radiológica
Sobre el delantal, a la altura
del cuello (recomendado) o
debajo del delantal a la altura
de la cintura
Dosis dedo
Intensificador
de
Imagen
Paciente
• Uso de 2 dosímetros
̶
Fuera del delantal
A la altura del cuello
Dosímetro principal
(requerimiento mínimo)
Detrás del delantal
Límites de Dosis
Para exposición ocupacional
(recomendado)
̶
Segundo dosímetro
(ICRP 103)
Sobre el delantal, a la altura
del cuello
Y, el otro, debajo del delantal
a la altura de la cintura
Dosis efectiva 20 mSv al año
en promedio en un período de
5 años
tubo
rayos-X
Dosis equivalente anual en:
cristalino
20 mSv(Abril 2011)
piel
500 mSv
manos y pies
500 mSv
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
41
Repaso
• Diferentes magnitudes dosimétricas pueden:
̶ Ayudar al operador a optimizar la exposición al
paciente
̶ Ayudar a evaluar los riesgos de efectos estocásticos y
deterministas por radiación
• Niveles de referencia en cardiología
intervencionista pueden ayudar a optimizar los
procedimientos
• La exposición al personal se puede medir de
forma adecuada siempre y cuando se haga un
buen uso de dosímetros
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
42
Responder: Verdadero o Falso
1. Tiempo de fluoroscopia y número de cuadros
son suficiente información para estimar la dosis
de radiación al paciente.
2. Dosis a los órganos mediadas en mSv son
similares a la dosis de entrada en mGy.
3. La dosis efectiva puede ser medida
directamente con dosímetros externos.
4. El producto dosis-área es menor si se mide
lejos del foco del tubo de rayos X.
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
43
Responder: Verdadero o Falso
5. Los niveles de referencia en cardiología, deben ser
entendidos como limites de dosis a los pacientes.
6. Dosis Acumulativa(como se muestra en el equipo de
rayos X) es un indicador del máximo de dosis en piel
(peak skin dose).
7. Servicios de dosimetría personal indican mensualmente
los valores de dosis del órgano más irradiado del
personal.
8. Un aumento de entre 30-40% es observado al comparar
la dosis en piel medida en aire (sin paciente) con la
“verdadera” dosis en piel medida con paciente debido a
la retrodispersión.
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
44
Información Adicional
IAEA
International Atomic Energy Agency
Variabilidad de la dosis al paciente en
radiología general
1950s ‘Adrian survey’, UK
Medición de dosis en gónadas y médula ósea con cámara de ionización
Primera evidencia de amplia variación en dosis al paciente en radiología diagnóstica
(factor de variación: 10,000)
1980s, Países Europeos
Medición de ESD con TLDs y DAP para procedimientos simples y complejos
(factor de variación: 30 entre pacientes ; 5 entre hospitales)
1990s, Europa
Pruebas sobre dosis en pacientes para apoyar el desarrollo de Guias Europeas sobre Criterio de
Calidad para imágenes y para evaluación de niveles de referencia
(factor de variación: 10 entre hospitales)
2000s, NRPB, UK
UK; base de datos nacional con dosis de pacientes de 400 hospitales
(factor de variación: 5 entre hospitales)
60
Lumbosacral joint
50
40
Distribución de dosis a paciente en EU estudio
1992; columna lumbar projección lateral
30
20
10
0
0
25
50
75
100
125
ESD (mGy)
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
46
Dosis a paciente en procedimientos
intervencionales
• También en
cardiología las
dosis varían
mucho entre los
distintos centros
• Necesidad de
medir la dosis al
paciente
www.dimond3.org
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
47
Dosis al personal en cardiología
intervencional
• Amplia variación en exposición al personal
• Es necesario la medida de la dosis del personal
Wu et al., 1991
Renaud, 1992
Li et al., 1995
Steffenino et al., 1996
Folkerts et al., 1997
Watson et al., 1997
Zorzetto et al., 1997
Vañó et al., 1998
Padovani et al., 1998
DIMOND – 1999 Spain
DIMOND – 1999 Italy
DIMOND – 1999 Greece
Effective dose/procedure
(uSv/proc)
20
15
10
5
0
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
48
Ejemplo 1: Tasa de dosis a diferentes
distancias
FOV=17 cm & espesor de paciente 24 cm
Fluoro Pulsada “LOW “15pulsos/s; 95 kV, 47 mA,
FDD = Distancia Foco-Detector
FSD = Distancia Foco-Piel
• Tasa de dosis medida (tasa de
Intensificador
de
Imagen
kerma en aire)
a FSD = 70 cm: 18 mGy/min
• Tasa de dosis a d = 50 cm:
usando inverso de la distancia
al cuadrado = 18 × (70/50)2 =
18 × 1.96 = 35.3 mGy/min
FDD
FSD
d
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
49
Ejemplo 2: Cambio en la tasa de dosis con
variación en la calidad de imagen (mA)
FOV=17 cm & espesor de paciente =24 cm
15 pulsos/s, FSD=70 cm, 95 kV
FDD = Distancia Foco-Detector
FSD = Distancia Foco-Piel
1. Fluoro pulsada “LOW”  47 mA,
Intensificador
de Imagen
 tasa de dosis = 18 mGy/min
tasa de dosis del paciente en piel incluyendo
retrodisperción (ESD=Entrance Surface Dose):
ESD= 18 × 1.4 = 25.2 mGy/min
2. Fluoro pulsada “NORMAL”  130 mA,
FDD
 tasa de dosis = 52 mGy/min
tasa de dosis del paciente en piel incluyendo
retrodisperción (ESD=Entrance Surface Dose):
ESD= 18 × 1.4 = 73 mGy/min
FSD
d
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
50
Ejemplo 3: Cambio en la tasa de dosis
con espesor de paciente
FOV=17 cm; fluoro pulsado= Low, 15 p/s
FDD = Distancia Foco-Detector
FSD = Distancia Foco-Piel
1. Espesor de paciente 20 cm,
tasa de dosis del paciente en piel
incluyendo retrodisperción:
ESD = 10 mGy/min
2. Espesor de paciente 24 cm,
tasa de dosis del paciente en piel
incluyendo retrodisperción:
ESD = 25.2 mGy/min
3. Espesor de paciente 28 cm,
tasa de dosis del paciente en piel
incluyendo retrodisperción:
ESD = 33.3 mGy/min
Image
Intensifier
FDD
FSD
d
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
51
Ej. 3: Espesor de paciente (cont.)
Fluorosocpy: entrance surface dose; FOV 18 cm
(Philips Integris 3000);
Dose rate (mGy/min)
120
100
80
Fluoro low
Fluoro Normal
Fluoro high
60
40
20
0
16
20
24
28
PMMA thickenss (cm)
Tasa de dosis de entrada aumenta con calidad
de imagen seleccionada & espesor de paciente
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
52
Ejemplo 4: Tipo de equipo
Entrance dose rates, FOV=17 cm, PMMA=20 cm
70
60
Tasa de 50
Dosis de 40
Entrada 30
(mGy/min)
20
10
0
Sistema A
Sistema B
Low
Normal
High
Calidad de Imagen
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
53
Ejemplo 1: DAP
Espesor de paciente 24 cm, FOV=17 cm,
FDD=100 cm, fluoro pulsada LOW  95 kV, 47
mA, 15 pulsos/s
FDD = Distancia Foco-Detector
FSD = Distancia Foco-Piel
Intensificador
de imagen
 Dosis en 1 min @ FSD=70 cm: 18 mGy
 Area @ 70 cm: 11.9 ×11.9=141.6 cm2
DAP= 18 × 141.6 = 2549 mGy cm2 = 2.55 Gy cm2
17
11.9
 Dosis en 1 min @ FSD=50 cm:
18 × (70/50)2 = 18 × 1.96 = 35.3 mGy
FDD
2
 Area @ 50 cm: 8.5*8.5 = 72.2 cm
DAP = 35.3 × 72.2 = 2549 mGycm2 = 2.55 Gy cm2
 DAP es independiente de la distancia foco
dosimetro
8.5
FSD
d=50
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
54
Ejemplo 2: DAP
Espesor de paciente 24 cm, FOV =17 cm, FDD
=100 cm Fluoro Pulsada LOW  95 kV, 47 mA,
15 pulse/s
FDD = Distancia Foco-Detector
FSD = Distancia Foco-Piel
Image
Intensifier
 Dose in 1 min @ FSD = 70 cm: 18 mGy
 Area @ 70 cm: 11.9 ×11.9 = 141.6 cm2
DAP = 18 × 141.6 = 2549 mGy cm2 = 2.55 Gy cm2
17
11.9
 Area @ 70 cm: 15 × 15 = 225 cm2
DAP= 18 × 225 = 4050 mGy cm2 = 4.50 Gy cm2
(+76%)
FDD
Si se aumenta el área del haz, el DAP aumenta
de forma proporcional
8.5
FSD
d=50
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
55
Niveles de referencia diagnósticos
Estudio DIMOND: valores del tercer quartil (100 datos/centro)
Procedimientos de Angiografía Coronaria
Procedimientos PTCA
70
120
60
100
50
80
40
60
30
40
20
10
20
0
0
GR
SP
DAP (Gycm2)
IT
IRL
FT (min)
FIN
ENG
Frames X100
GR
SP
DAP (Gycm2)
IT
IRL FIN ENG
FT (min)
FR x 100
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
56
Metodos para evaluación del MSD
• Métodos en tiempo real
̶ Detectores puntuales (cámara de ionización,
diodos, detectores Mosfet)
̶ Dosis en el punto intervencionista vía cámara
de ionización o cálculo
̶ Cálculo de distribución de dosis
̶ Correlación MSD vs. DAP
• Métodos “off-line” (diferidos)
̶ Mediciones puntuales (TLD)
̶ Detectores de área (películas lentas, películas
radiocrómicas, arreglos de TLDs)
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
57
Monitor de dosis en piel (SDM)
• Sensor basado en
Zinc-Cadmium
• Conectado a un
contador digital
calibrado
• Posicionar sensor en
el paciente en el
campo del haz
• Lectura a tiempo real
en mGy
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
58
Métodos para evaluación del MSD
(cont.): método en linea (I)
• Detector puntual (cámara de
ionización, diodo, y detector
Mofset)
• Dosis en el punto de referencia
intervencionista vía cámara de
ionización o cálculo
15 cm
15 cm
IRP
IRP
Isocenter
Isocenter
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
59
Métodos para evaluación del MSD
(cont.): método en linea (II)
• Distribución de dosis
calculada por el equipo
usando todos los parámetros
geométricos y radiográficos
(ángulo del arco, colimación,
kV, mA, FIID, …)
• Correlación MSD vs. DAP:
̶
MSD tiene una baja correlación con
el DAP
Para procedimientos especificos,
protocolos, instalación y operador,
se pueden obtener mejores factores
de relación MSD/DAP
Maximum local skin dose versus DAPfor PTCA
4.0
3.5
PSD= 0.0141*DAP
3.0
PSD (Gy)
̶
2.5
2.0
1.5
1.0
Example of correlation between ESD and DAP for PTCA
procedure in the Udine cardiac centre
0.5
0.0
0
50
100
150
200
250
DAP (Gycm2)
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
60
Métodos para MSD: off-line (III)
• Detectores locales: parrillas de TLDs
̶
Distribución de dosis se obtiene de la interpolación de
las informaciones puntuales
Diagnostic
Top
4 cm
8 cm
40.0-45.0
35.0-40.0
30.0-35.0
12 cm
25.0-30.0
20.0-25.0
15.0-20.0
16 cm
10.0-15.0
5.0-10.0
0.0-5.0
20 cm
24 cm
dose (cGy)
Pt Left
B
C
D
E
F
belt width (cm)
G
H
J
28 cm
Pt Right
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
61
Métodos para MSD: off-line (III)
Detectores locales: parrillas de TLDs
• Ejemplos de distribución de dosis
Procedimientos de PTCA
Ablación por radiofrecuencia
Diagnostic
PTCA
Top
Top
4 cm
4 cm
400.0-450.0
8 cm
8 cm
40.0-45.0
250.0-300.0
30.0-35.0
12 cm
12 cm
25.0-30.0
200.0-250.0
150.0-200.0
20.0-25.0
100.0-150.0
15.0-20.0
16 cm
350.0-400.0
300.0-350.0
35.0-40.0
50.0-100.0
16 cm
10.0-15.0
0.0-50.0
5.0-10.0
0.0-5.0
dose (cGy)
Pt Left
B
C
D
E
F
belt width (cm)
G
H
J
20 cm
20 cm
24 cm
24 cm
28 cm
Pt Right
dose (cGy)
Pt Left
B
C
D
E
F
belt width (cm)
G
H
J
28 cm
Pt Right
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
62
Ejercicio 1: Evaluación de MSD
Una ACTP de un paciente de 28 cm de espesor, 2000
imágenes adquiridas, 30 min de fluoroscopia:
• Sistema A
2000 × 0.4 mGy/imagen = 0.8 Gy
30 min × 33 mGy/min = 0.99
Dosis acumulativa total = 1.79 Gy
• Sistema B
2000 × 0.6 mGy/imagen = 1.2 Gy
30 min × 50 mGy/min = 1.5 Gy
Dosis acumulativa total = 2.7 Gy
Dosis acumulativa en piel es función del ajuste del
equipo o de la calidad de imagen seleccionada
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
63
Ejercicio 2: Evaluación de MSD
Una estimación poco precisa del MSD durante un procedimiento
puede hacerse de la correlación entre MSD y DAP en un
procedimiento PTCA :
Ejemplo:
Maximum local skin dose versus DAPfor PTCA
4.0
3.5
PTCA con DAP = 125 Gy cm2
PSD= 0.0141*DAP
MSD = 0.0141 × DAP
= 0.0141 × 125 = 1.8 Gy
(con factor de regresión lineal
característico de la
instalación el procedimiento
y el operador)
PSD (Gy)
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0
50
100
150
200
250
DAP (Gycm2)
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
64
Evaluación de dosis efectiva en
cardiología intervencional
• Dosis a los órganos y E pueden ser calculadas usando los
factores de conversión del FDA (FDA 95-8289; Rosenstein)
cuando la contribución de dosis de cada proyección es
conocida
• Un programa computacional de la Universidad
Complutense (Madrid) permite calcular de una manera
simple la dosis a los órganos y E (usando los factores de
Rosenstein)
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
65
Ejemplo 1
Effective dose (mS v)
0
2
4
6
8
10
Computed T omography
Head
T orax
• Dosis efectiva
permite comparar la
exposición a
diferentes tipos de
radiación
Abdomen
Liver
Kidney
Lumbar spine
Fluorographic examinations
Barium enema
Barium meal
IVU
Radiographic examinationa
• Exámenes
diagnósticos
diferentes
• Exposición anual a
radiación de fondo
IAEA
Lumbar spine
Abdomen
Pelvis
T orax
Head
Spine (full)
Interventional Radiology
Diagnostic
T herapeutic
Annual natural dose
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
66
Ejemplo 2: Evaluación de dosis efectiva en
procedimientos cardiológicos
Para una evaluación simple, E puede ser obtenida del DAP
usando un factor de conversión entre 0.17 to 0.23 mSv/Gy cm2
(obtenidos de los factores de conversión NRPB para las
proyecciones PA, RAO and LAO para corazón)
Ejemplo:
CA a un hombre de 50 años DAP = 50 Gy cm2
 Dosis efectiva E = 50 × 0.2 = 10 mSv
 Riesgo estocástico: R = 0.01 Sv × 0.05 muertes/Sv = 0.0005
(5/10000 procedimientos)
 Comparado con otras fuentes:
Centro Cardia Udine: CA: promedio DAP = 30 Gy cm2  E = 6 mSv
PTCA: promedio DAP = 70 Gy cm2  E = 14 mSv
MS-CT de coronarias
 E  10 mSv
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
67
Dosis al personal por procedimiento
• Alta variabilidad en la dosis al personal/procedimiento
cardiaco
• El correcto uso del dosímetro personal es esencial para
poder identificar problemas en cuanto a protección
radiológica en las condiciones de trabajo
Wu et al., 1991
Renaud, 1992
Li et al., 1995
Steffenino et al., 1996
Folkerts et al., 1997
Watson et al., 1997
Zorzetto et al., 1997
Vañó et al., 1998
Padovani et al., 1998
DIMOND – 1999 Spain
DIMOND – 1999 Italy
DIMOND – 1999 Greece
Effective dose/procedure
(uSv/proc)
20
15
10
IAEA
5
0
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
68
Dosimetría personal (comentarios)
• La evaluación de E es en particular problemática
debido a la exposición parcial del cuerpo.
• El uso del dosímetro fuera del delantal plomado
implica una sobreestimación significativa de E.
• Por otro lado, el uso de este bajo el delantal,
implica una subestimación de la dosis efectiva al
tejido que esta fuera de la protección.
• Múltiples dosímetros (más de 2) puede ser
costoso y a veces, poco practico.
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
69
Influencia de los dispositivos protectores
Dispositivos protectores:
• Pantalla plomada: suspendida,
cortina
• Lentes plomados
• Delantal plomado
• Collar proteccion
Mediciones
dosis en Lente,
Protección
Radiológica
Dosis dedo
Intensificador
de
Imagen
Paciente
Solo el uso adecuado de los
dosimetros permite medir la
dosis individual
Segundo dosímetro
Fuera del delantal
A la altura del cuello
Dosímetro principal
(requerimiento mínimo)
Detrás del delantal
Límites de Dosis
Para exposición ocupacional
(ICRP 103)
Dosis efectiva 20 mSv al año
en promedio en un período de
5 años
tubo
rayos-X
Dosis equivalente anual en:
cristalino
piel
20 mSv (Abril 2011)
500 mSv
manos y pies 500 mSv
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
70
Ejercicio 1: exposición anual del personal
Operador 1: 1000 proc/año
• 20 Sv/proc
• E = 0.02 × 1000 = 20 mSv/year = límite anual de dosis efectiva
Wu et al., 1991
Renaud, 1992
Li et al., 1995
Steffenino et al., 1996
Folkerts et al., 1997
Watson et al., 1997
Zorzetto et al., 1997
Vañó et al., 1998
Padovani et al., 1998
DIMOND – 1999 Spain
DIMOND – 1999 Italy
DIMOND – 1999 Greece
Effective dose/procedure
(uSv/proc)
20
15
10
5
0
Operador 2: 1000 proc/año
• 2 Sv/proc
• E = 0.002 × 1000 = 2 mSv/year = 1/10 limite anual
IAEA
Parte 2. Hablando de dosis de radiación
71
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