GENERALIDADES.

TIPOS DE RADIACION.

RIESGO DEL USO DE RAYOS X.

RADIACION.• Es el proceso de transmisión de ondas o partículas a

través del espacio o de algún medio.

• La radiación mecánica: corresponde a ondas que sólo se transmiten a través de la materia, como las ondas de sonido.

• La radiación electromagnética: es independiente de la materia para su propagación, sin embargo, la velocidad, intensidad y dirección de su flujo de energía se ven influidos por la presencia de materia. Esta a su vez se divide en dos.

• Radiación no ionizante. Son aquellas que no son capaces de producir iones al interactuar con los átomos de un material. Se pueden clasificar en dos grandes grupos:

• Los campos electromagnéticos.

• Las radiaciones ópticas.

• Los campos electromagnéticos se pueden distinguir aquellos generados por las líneas de corriente eléctrica o por campos eléctricos estáticos. Otros ejemplos son las ondas de radiofrecuencia, utilizadas por las emisoras de radio, y las microondas utilizadas en electrodomésticos y en el área de las telecomunicaciones.

• Las radiaciones ópticas se pueden mencionar los rayos láser y la radiación solar como los rayos infrarrojos, la luz visible y la radiación ultravioleta. Estas radiaciones pueden provocar calor y ciertos efectos fotoquímicos al actuar sobre el cuerpo humano.

RADIACIONES ULTRAVIOLETAr

• La radiación Ultravioleta es una Radiación electromagnética cuyas longitudes de onda van aproximadamente desde los 400 nm, el límite de la luz violeta, hasta los 15 nm, donde empiezan los rayos X. Este tipo de radiación aunque en cierta forma es beneficiosa, si se excede los limites admisibles por la vida terrestre puede causar efectos nocivos en plantas y animales e incluido el hombre en lo que respecta a la piel y los ojos.

• Radiación no ionizante: Son radiaciones con energía necesaria para arrancar electrones de los átomos. Cuando un átomo queda con un exceso de carga eléctrica, ya sea positiva o negativa, se dice que se ha convertido en un ión.

• Entonces son radiaciones ionizantes los rayos X, las radiaciones alfa, beta y gamma.

• Las radiaciones ionizantes pueden provocar reacciones y cambios químicos con el material con el cual interaccionan. Por ejemplo, son capaces de romper los enlaces químicos de las moléculas o generar cambios genéticos en células reproductoras.

• Radiación alfa: Las partículas alfa son conjuntos de dos protones y dos neutrones, eyectadas del núcleo de un átomo radiactivo. El núcleo de estos átomos tiene bastantes más neutrones que protones y eso los hace inestables. Al emitir una partícula alfa, el átomo cambia la composición de su núcleo, y queda transformado en otro con dos protones y dos neutrones menos. Esto se conoce como transmutación de los elementos.

•

• Radiación beta: Las partículas beta tienen una carga negativa y una masa muy pequeña, por ello reaccionan menos frecuentemente con la materia que las alfa pero su poder de penetración es mayor que en estas.Este tipo de radiación se origina en un proceso de reorganización nuclear en que el núcleo emite un electrón, junto con una partícula no usual, casi sin masa, denominada antineutrino que se lleva algo de la energía perdida por el núcleo. Como la radiactividad alfa, la beta tiene lugar en átomos ricos en neutrones, y suelen ser elementos producidos en reacciones nucleares naturales, y más a menudo, en las plantas de energía nuclear. Cuando un núcleo expulsa una partícula beta, un neutrón es transformado en un protón. El núcleo aumenta así en una unidad su número atómico.

• Si una partícula beta se acerca a un núcleo atómico, desvía su trayectoria y pierde parte de su energía (se "frena"). La energía que ha perdido se transforma en rayos X.

• Radiaciones gamma: Las emisiones alfa y beta suelen ir asociadas con la emisión gamma. Es decir las radiaciones gamma suelen tener su origen en el núcleo excitado generalmente, tras emitir una partícula alfa o beta, el núcleo tiene todavía un exceso de energía, que es eliminado como ondas electromagnéticas de elevada frecuencia. Los rayos gamma no poseen carga ni masa; por tanto, la emisión de rayos gamma por parte de un núcleo no conlleva cambios en su estructura, pueden atravesar grandes distancias, Su energía es variable, y son detenidas solamente por capas grandes de hormigón, plomo o agua.

POR LO TANTO….• Los rayos X son una radiación electromagnética. La diferencia

fundamental con los rayos gamma es su origen: los rayos gamma son radiaciones de origen nuclear que se producen por la desexcitación de un nucleón de un nivel excitado a otro de menor energía, mientras que los rayos X surgen de fenómenos extranucleares, a nivel de la órbita electrónica, fundamentalmente producidos por desaceleración de electrones. La energía de los rayos X en general se encuentra entre la radiación ultravioleta y los rayos gamma producidos naturalmente. Los rayos X son una radiación ionizante porque al interactuar con la materia produce la ionización de los átomos de la misma, es decir, origina partículas con carga positiva.

RIESGO DEL USO DE RAYOS X.

• La manera en la que la radiación afecta a la salud depende del tamaño de la dosis de esta. La exposición a las dosis bajas de rayos X a las que el ser humano se expone diariamente no son perjudiciales. En cambio, sí se sabe que la exposición a cantidades masivas puede producir daños graves. Por lo tanto, es aconsejable no exponerse a más radiación ionizante que la necesaria.

• La exposición a cantidades altas de rayos X puede producir efectos tales como quemaduras en la piel, caída del cabello, defectos de nacimiento, cáncer, retraso mental y la muerte. La dosis determina si un efecto se manifiesta y con qué severidad. La manifestación de efectos como quemaduras de la piel, caída del cabello, esterilidad, náuseas y cataratas, requiere que se exponga a una dosis mínima (la dosis umbral). Si se aumenta la dosis por encima de la dosis umbral el efecto es más grande. También se ha documentado alteración de las facultades mentales (síndrome del sistema nervioso central) en personas expuestas a miles de rads de radiación ionizante.

Medidas de protección radiológica

unidades de radiación y aparatos para medir la radiación

Las reglas de la protección radiológicaLas tres reglas fundamentales de protección contra toda fuente

de radiación son:1. Distancia: Alejarse de la fuente de radiación, puesto que su intensidad

disminuye con el cuadrado de la distancia;2. Blindaje: Poner pantallas protectoras (blindaje biológico) entre la fuente

radiactiva y las personas. Por ejemplo, en las industrias nucleares, pantallas múltiples protegen a los trabajadores. Las pantallas utilizadas habitualmente son muros de hormigón, láminas de plomo o acero y cristales especiales enriquecidos con plomo;

3. Tiempo: Disminuir la duración de la exposición a las radiaciones.

Estas medidas de protección radiológica se pueden comparar a las que se toman contra los rayos ultravioletas: utilización de una crema solar que actúa como una pantalla protectora y limitación de la exposición al Sol.

Para las fuentes radiactivas que emitan radiaciones, se deben añadir otras dos recomendaciones adicionales:

1. Esperar, cuando sea posible, el descenso de la actividad radiactiva de los elementos por su decaimiento natural.

2. Ventilar, si existen gases radiactivos.

Medidas de protección frente alas radiaciones

Radiación Primaria: sale de la ventana del tubo en forma cono, cuyo vértice está en el punto de origen de la radiación. Es la mas intensa y por consiguiente la que ofrece mas peligros y dificultades ala hora de interponer protecciones. La radiación primaria es el haz útil.

Frente a esta radiación debe colocarse una barrera protectora primaria.

El material que se debe emplear con mayor frecuencia es el plomo incrustado en paneles de piedra o de madera. En lugar de plomo puede emplearse también cemento, hormigón o ladrillo.

Equivalentes de plomo y cemento para barreras protectoras primarias

• El grosor de la barrera habrá de ser mas grande cuanto menor sea su capacidad de adsorber o frenar la radiación.

Medidas de protección frente alas radiaciones

Radiación secundaria: es la parte de la radiación que interactúa con el objeto y rebota en otras direcciones.

Existen dos tipos más de radiación secundaria:

1. Radiación dispersa y

2. Radiación de fuga.

radiación dispersa

• La radiación dispersa se produce cuando el haz útil es

interceptado por cualquier objeto, con el resultado de la dispersión de los rayos X.

• Para los cálculos de barreras de protección, el objeto de dispersión pude considerarse como una nueva fuente radiactiva. Durante las técnicas de radiografía y fluoroscopia, el paciente es el objeto mas importante de dispersión. Como regla practica, se supone que la intensidad de la radiación dispersa a 1 m del paciente es un 0,1% de la intensidad del haz útil en el paciente.

radiación de fuga

• La radiación de fuga es la emitida desde la cubierta del tubo de rayos X en todas las direcciones que no son la del haz útil. Si se ha diseñado del modo adecuado la cubierta del tubo, la radiación de fuga nunca debe ser superior al limite reglamentado (100 mR/h, que corresponde a 1 mSv/h) a 1 m de distancia. Aunque en la práctica los niveles de radiacción de fuga son muy inferiores a este limite, en los calculos de las barreras se aplica el valor de 100 mR (1 mSv) por hora a 1 m de distancia.

Dispositivos de detección y medida de radiación

• Las barreras diseñadas para proteger de la radiación secundaria se denominan barreras protectoras secundarias. Estas son siempre menos gruesas que las primarias.

• Rara vez se necesita paneles de plomo como elemento de protección; se suelen emplear tableros de yeso, vidrio o acrílicos de plomo.

Dispositivos de detección y medida

de radiación

Unidades de radiación

Las unidades de medida de la radiación son algo complejas, pues a las tradicionales -Roentgen, Rad y Rem- se han unido más recientemente las equivalentes en el sistema internacional de unidades (SI).

Roentgen(R)

El Roentgen (R) es la medida de la carga eléctrica producida por las radiaciones X (ionización) o gamma depositada en aire seco en condiciones estándar.

Definida como la carga eléctrica depositada por 1 gramo de radio-226 medido a una yarda de distancia en una hora.

Unidades de radiación

RadEl rad (acrónimo de radiation absorbed dose) es una unidad

de dosis absorbida en términos de energía depositada en la materia. El rad se definió como una dosis absorbida de 100 ergios de energía por gramo de materia o de sustancia irradiada. Su equivalencia es 1 rad=0,01 Gy

Gy (Gray): mide la energía absorbida depositada por una radiación en una unidad de tejido vivo.

El gray (símbolo Gy) es una unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades que mide la dosis absorbida de radiaciones ionizantes por un determinado material. Un gray es equivalente a la absorción de un joule de energía ionizante por un kilogramo de material irradiado. 1 Gy = 100 rad

Un Gy equivale a 100 rads (un rad equivale a 10 miligrays).

dosis absorbida

La dosis absorbida es una magnitud utilizada en Radiología y Protección radiológica, para medir la cantidad de radiación ionizante recibida por un material y más específicamente por un tejido o un ser vivo. La dosis absorbida mide la energía depositada en un medio por unidad de masa. La unidad en el Sistema Internacional es el J/kg, que recibe el nombre especial de gray (Gy).

Esta magnitud no es un buen indicador de los efectos biológicos de la radiación sobre los seres vivos, 1 Gy de radiación alfa puede ser mucho más nociva que 1 Gy de fotones, por ejemplo. Deben aplicarse una serie de factores para que los efectos biológicos sean reflejados, obteniéndose así la dosis equivalente.

Rem o sievertRem era la unidad de dosis equivalente y de dosis efectiva, equivalente

a 1 rad para rayos gamma. 1 rem=0,01 SvSievert (Sv):mide la dosis de radiación absorbida por la materia viva,

corregida por los posibles efectos biológicos producidos.

1 Sv es equivalente a un julio por kilogramo (J kg-1). Da un valor numérico con el que se pueden cuantificar los efectos estocásticos producidos por las radiaciones ionizantes.

1 Sv equivale a 100 rems 1 rem equivale a 10 milisieverts (mSv).

Se cumple la equivalencia 1 Sv = 1 Gy para las radiaciones electromagnéticas (Rayos X y gamma) y los electrones,

Pero para otras radiaciones debe utilizarse un factor corrector:20 para la radiación alfa, de 1 a 20 para neutrones).

dosis equivalente efectiva

Sirve de medida para el riesgo total para daños posteriores relacionados con la radiación de determinados órganos del cuerpo

Para calcular el riesgo total, cada órgano contiene un factor de densidad que se corresponde con su sensibilidad para las radiaciones.

Para obtener la dosis equivalente efectiva se debe multiplicar la dosis del órgano correspondiente con el factor de densidad correspondiente y después sumar todos los factores.

Dosis efectiva (Radiobiología)

Se puede definir la dosis efectiva desde distintos puntos de vista, siendo lo más habitual su uso desde el punto de vista del individuo expuesto a una radiación ionizante.

Esta magnitud es un indicador cuantitativo de la probabilidad de que pueda ocurrir un efecto estocástico, generalmente cáncer, sobre una persona irradiada a cuerpo completo. La probabilidad de que ocurran esos sucesos se calcula actualmente a partir del modelo lineal sin umbral (LNT por sus siglas en inglés).

Para el cálculo de la dosis efectiva en un cierto individuo suelen considerarse cada componente por separado, sumando finalmente las contribuciones externa e internas (ingestión e inhalación). Generalmente estas contribuciones se calculan mediante modelos de cajas (en el caso de las contribuciones internas) o por monte-carlo (acoplados a los resultados de los modelos de cajas para las contribuciones internas y a modelos de difusión en el caso de las contribuciones externas).

INSTRUMENTOS DE MEDIDA

• Los humanos no disponemos de ningún órgano sensorial apropiado para detectar la radiación. Por ello, dependemos de algunos instrumentos para indicar la presencia de radiaciones ionizantes en el entorno

Instrumentos de medida para radiación / radioactividad

Por ejemplo, el modeloMavolux para medir la densidad luminosa, que se encuentra en el sector superior de la clase B según la DIN, es uno de los mejores aparatos del mercado.

Instrumentos de medida para radiación para la práctica profesional y para el laboratorio.

Encontrará instrumentos de medida para determinar radiaciones radioactivas, radiaciones de luz y radiaciones magnéticas.

Medidores de radiaciónDosímetros: los más usados y más baratos son los de película. Hay otros termoluminiscentes y de

centelleo. Miden las dosis recibidas por las personas.Los detectores Geiger-Müller (o sencillamente contadores Geiger) que operan en esta región son indicadores de la presencia de radiación, no pueden medir su energía y determinar que tipo de radiación es, simplemente es un contador de partículas.

Son los más usados porque son fáciles de

operar, soportan trabajo pesado, son de

construcción sencilla y se pueden

incorporar a un monitor portátil.

Operan con voltaje de alrededor de 700 a

800 volts, (esto puede variar según el

diseño de cada detector.)

Medidores de radiaciónDosímetros de película: es una película

radiográfica de sensibilidad estandarizada alojada en una caja plástica; el operador lo usa en el bolsillo superior izquierdo. La caja tiene una ventana que deja la película expuesta a la radiación. Sobre la ventana hay 2 láminas, una de aluminio y otra plomada(por el anverso y el reverso, porque el operador también puede estar emitiendo radiación). Si alguna radiación alcanza al operador produce ennegrecimiento, dependiendo de la calidad de la radiación atraviesa el aluminio o el plomo. El grado de ennegrecimiento es proporcional a la dosis recibida. Se usan durante 2 o 3 meses y son enviados a laboratorios para revelación estándar; en Chile, por ley, elcálculo se envía al ministerio de salud pública.

Dosis máximas permisibles para el

operador:

4 0,05 Sv/año

4 0,004 Sv/mes

4 0,001 Sv/semana

4 0,0002

Sv/día

4 0,000025 Sv/hora.

La dosis máxima permisible para los no

operadores pero expuestos (sala de

espera, secretaria,

entorno) es de un 10% la dosis del

operador.

MANIFESTACIONES CLINICAS & EFECTOS BIOLOGICOS

CRISTINA MARTINEZ NICOLASRADIOLOGIA

DRA. NAYELI MERITH MORENO GARCIA3 CUATRIMESTRE ODONTOLOGIA

UNIVERSIDAD DEL SUR

Efectos biologicos

• La interacion radial se produce en los primeros 1013 segundos a la exposicion.

• Estos modifican las moleculas biologicas en los siguientes segundos a hras

• Los cambios moleculares pueden dar mayores alteraciones en las celulas y pueden producir

lesion o muerte de la celulas u organismo.

Clasificación

• EFECTOS NO ESTOCÁSTICOS Y EFECTOS ESTOCÁSTICOS.

Efectos no estocásticos• La gravedad de la respuesta es proporcional a la dosis (poca o mucha)• Dosis de umbral• Estos efectos se producen cuando la dosis es lo bastante grande• Ejem. Cambios orales tras la radioterapia y la enfermedad por radicación

tras irradiar todo el cuerpo

Efectos estocásticos• Se deben al azar y la probabilidad que se provoque el cambio depende de

la dosis• Ejem. Cáncer inducido por radiación. Odontología (no genera cambios

significativos) la radiación es EN MENOR CANTIDADES!menor

EFECTOS RADIANTES

• RADIACION DIRECTA E INDIRECTA.

• EFECTOS DIRECTOS

Cuando la energía de un fotón o de un electrón secundario ioniza macromoléculas biológicas. Se forman radicales libres.

Dado a que las moléculas alteradas difieren estructural y funcionalmente de las originales, la consecuencia es un cambio biológico en el organismo radiado.

1/3 de los efectos biológicos se deben a los efectos directos.

EFECTOS INDIRECTOS

El fotón es absorbido por el agua de un organismo ionizando las moléculas DE AGUA.

Los iones forman radicales libres (radiólisisdel agua) que interactúan con moléculas biológicas y producen cambios en ellas.

Se forman cambios químicos en el agua: se convierte en hidrogeno y radicales hidroxilo (provocan cambios moleculares)

El oxigeno disuelto en agua irradiada provoca radicales libres: hidroperóxidos que forman peróxido de hidrógeno que son los responsables de la DESTRUCCION CELULAR!!!!!!

2/3 de los efectos biológicos se deben a los

efectos indirectos.

• Son inestables y se transforman en moleculasalteradas estables cuyas propiedades quimicasy biologicas son distintas a las originales.

EFECTOS DE LA IRRADIACION EN CELULAS TEJIDOS Y ORGANOS

Las radiaciones ionizantes pueden producir alteraciones a distintos nivel en el interior de las células

CAMBIOS EN LAS ESTRUCTURAS PROTEICAS

Rompen cadenas laterales o puentes de hidrógeno

Como consecuencia provocan una desnaturalización de las proteínas

La dosis de radiación necesarias para producir fracturas en las cadenas de ADN o desnaturalización de proteínas es debe ser superior para que esto ocasione la MUERTE CELULAR.

• Las radiaciones ionizantes actúan sobre la CINETICA sistemascelulares de división rápida

• Piel

• Mucosa intestinal.

• PROVOCAN:

• El retraso mitótico (inhibición de la progresión de las cel´s o alo largo del ciclo celular) y la muerte celular (durante lamitosis)

Basta una dosis moderada de radiación para que muerauna población CELULAR en división mitótica.

Dosis elevadas e intervalos más prolongados de tiempoprovocan la muerte en INTERFASE

ALTERACIONES POR LAS RADIACIONES IONIZANTES

Alteraciones fuera de la fase mitótica: cambios morfológicos inespecíficos que afectan sobre todo el núcleo celular.

Alteraciones durante la mitosis: afectan a los cromosomas

Alteraciones en el desarrollo del ciclo celular: bloquean las células en la fase G2 y disminuyen la velocidad de síntesis.

RESPUESTA CELULAR A LA IRRADIACION

• DEPENDERA DEL TIEMPO DE EXPOSICION!

PROVOCAN:

Retraso mitótico: se detienen las celulas enfase G2. y retrasan la mitosis, por lo tantoretrasan la división.

Fallo productivo: las CELULAS pierden lacapacidad de dividirse repetidamente.

Muerte de interfase: se necesita grandes dosisde radiación y se produce antes de entrar lasCELULAS en división.

Muerte inmediata por necrosis: la dosis deradiación es muy elevada.

LOS EFECTOS DE RADIACION SE CLASIFICAN

Efectos de la radiación:

o Efectos inmediatos o a corto plazo

o Efectos a largo plazo o tardíos

CORTO PLAZOEstán relacionados con grandes cantidades de radiación absorbida

durante un período corto (bomba atómica)

Síndrome de radiación aguda

Vomitos

Nauseas

Dirreas

Perdida de cabello

Hemorragias

LLARGO PLAZO

Cuando los efectos se manifiestan en varios meses, años, o generaciones.

Son pequeñas radiaciones absorbidas de manera repetida en un periodo largo

EJEMPLO:

• Cáncer

• anomalías del nacimiento

• defectos genéticos

Las celulas del cuerpo se dividen en:

• SOMÁTICAS: forman el cuerpo, excepto las reproductoras

• GENÉTICAS: celulas reproductoras

EFECTOS SOMATICOS

Las lesiones ocasionan mala salud del individuo:

Cáncer

Leucemias

Cataratas

Los cambios no se transmiten generaciones futuras.

EFECTOS GENETICOS

No afectan la salud del paciente

Las mutaciones afectan a los sucesores.

CELULAS RADIOSENSIBLES

CELULAS SANGUINEAS (medula osea y linfocitos).

EPITELIOS MUCOSOS (celulas basales de la mucosa oral)

CELULAS SEXUALES (espermatocitos y ovocitos).

CELULAS + RESISTENTES

• LAS CELULAS MADURAS DE LOS EPITELIOS:

• PIEL( queratinocitos)

• HUESOS (osteocitos)

• MUSCULARES

• NEURONALES (neuronas)

INDICE DE DOSIS

5 Gγ dosis total

2.5Gγ dosis alta

5mGγ /min dosis bajo.

PUEDEN SER

• EFECTOS DE LA IRRADIACION EN TODO EL CUERPO

• EFECTOS DE LA RADIACION EN EMBRIONES Y FETOS

• EFECTOS SOMATICOS TARDIOS

EFECTOS DE LA IRRADIACION EN TODO EL CUERPO

• DEPENDE:

• El tiempo que se encuentre en radiación .

• Al tipo de radiación que se encuentre:

• Bombas atomicas

• Accidentes radioactivos

• Radioterapias

• CAUSAN:

• MUERTE ,POR COLAPSO CARDIOCIRCULATORIO Y TRANSTORNOS DEL SNC

EFECTOS DE LA RADIACION EN EMBRIONES Y FETOS

• Las celulas embrionarias son relativamente indiferenciadas y experimentan mitosis rapida, son mas susceptibles a sufrir alteraciones bajo la accion de las radiaciones ionizantes.

• Durante los primerso 45 dias (organogenesis).

• Recomendación delantal de plomo reduce el riesgo de que pueda producirse una anomaliapor la exposicion radiologica.

EFECTOS SOMATICOS TARDIOS• Son efectos que se observan en individuos

irradiados.

• Efectos estocasticos:

Producen canceres inducidos por la radiacion.

Entre ellos se destacan:• Cancer de: tiroides ,esofago

• Tumores cerebrales y del SN

• Tumores en glandulas salivales

• Leucemias