Magnitudes y Unidades en Radiología · PDF fileIntroducción • 1895,...

Magnitudes y Unidadesen Radiología

Radiología General

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

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)

Actividad (A)

LEY DE DECRECIMIENTO EXPONENCIAL

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6 8 10

tiempo en períodos (T)

Núc

leos

rad

iact

ivos

(N)

Se define como ACTIVIDAD el número de desintegraciones por segundo que se producen en una sustancia,

A= A0 e-λt

Siendo A0 la actividad inicial y A la actividad al cabo de

un tiempo t.

Actividad (A)

Bequerelio (Bq) 1Bq = 1 desintegración/s

Curio (Ci) 1Ci = 3,7 x 1010 Bq

Unidades: Bequerelios (Bq)

Curios (Ci)

Actividad (A)

• Submúltiplos:mili = mCi = 10-3 Ci micro= µCi = 10-6 Ci

• Múltiplos:Kilo = kBq = 103 BqMega = MBq = 106 BqGiga = GBq = 109 Bq

Actividad (A): ejemplos

• Medicina Nuclear:PET (F-18) 370 MBq (10 mCi) Gammagrafía ósea 1110 MBq (30 mCi)

• Radioterapia:Fuente de Cobalto-60 222000 GBq (6000 Ci) Fuente de A.T. Ir-192 370 GBq (10 Ci)

Exposición (X)

Mide la ionización que produce la radiación X ó

γ, cuando incide sobre un volumen determinado de aire.

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.

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

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.

Dosis Absorbida (D)

Radioterapia 2Gy/fracción Total 40-70 Gy

Diagnóstico por Imagen mGy

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)

Factores de ponderación de la radiación (Q)

Tipo y rango energético Factor de ponderación

Fotones de todas las energías

1Electrones de todas las energías

1

Neutrones de

energía< 10 keV

5Neutrones de energía de 10 a 100 keV

10

Neutrones de energía > 100 keV

a 2 MeV

20Protones de energía > 2 MeV

5

Partículas alfa, productos fisión

20

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 WT HT

donde HT

es la dosis equivalente, en el órgano o tejido T y WT

el factor de ponderación correspondiente a ese órgano.

La unidad es el sievert (Sv)

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 WT HT

dónde HT es la dosis equivalente, en el órgano o tejido T y WT el factor de ponderación correspondiente a ese órgano.

PulmónMama

ColonGónadas

Dosis Efectiva (E)

Factores de ponderación para los tejidos (W). ICRP 60 (1990)

Tejido

Factor de ponderación

Gónadas

0,20Médula ósea (roja), Cólon

0,12

Pulmón, Estómago

0,12Tiroides

0,05

Mama

0,05Higado, Vejiga

0,05

Superficie ósea, Piel

0,01Resto del organismo

0,05

Factores de ponderación para los tejidos (W). ICRP 103 (2007)

Tejido

Factor de ponderación

Gónadas

0,08Médula ósea (roja), Cólon

0,12

Pulmón, Estómago

0,12Tiroides

0,04

Mama

0,12Hígado, Vejiga

0,04

Esófago 0,04Superficie ósea, Piel 0,01Glándulas salibares, cerebro 0,01Resto del organismo

0,12

Factores de ponderación para los tejidos (W).

Tejido Factor de Ponderación (WT )ICRP 60 (1990)

Factor de Ponderación (WT )

ICRP 103 (2007)Gónadas 0.20 0.08

Médula Ósea 0.12 0.12Colon 0.12 0.12

Pulmones 0.12 0.12Estómago 0.12 0.12

Vejiga 0.05 0.04Mama 0.05 0.12Hígado 0.05 0.04

Esófago 0.05 0.04Tiroides 0.05 0.04

Superficie Ósea 0.01 0.01Piel 0.01 0.01

Glándulas Salivares 0.01Cerebro 0.01Resto 0.05 0.12

• Riesgo en el embarazo:

Dosis (H) en útero/embrión/feto

Ejemplos utilidad

• 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)

Ejemplos: LÍMITES DE DOSIS

Personal expuesto:

•Dosis efectiva: 100mSv en 5 a100mSv en 5 aññosos•Dosis cristalino: 150 mSv / a150 mSv / aññoo•Dosis piel y órganos: 500 mSv / a500 mSv / aññoo

Dosis Efectiva (E): RadiodiagnósticoLímite anual Exploración mSv

T.E. 20TC Abdomen

TC TóraxDigestivo (E / P)

IVUTC Cráneo

108

7/32.52.3

Público 1Columna Torácica

PelvisCráneoTórax

R. Dental Intraoral

0.70.7

0.070.020.01

Dosis Efectiva (E): Medicina Nuclear

Límite anual Exploración mSvT.E. 20

Gammagrafía cardíacaPET de cabeza (F-18)

65

Público 1Gammagrafía:

renalPulmonar perfusión

Pulmonar ventilación

11

0,3

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)

0.02 1 3 días

Abdomen 1.0 50 6 meses

Seguimiento de Bario 3 150 16 meses

Enema de Bario 7 350 3.2 años

TAC de la cabeza 2.3 115 1 año

TAC del tórax 8 400 3.6 años

TAC del abdomen o la

pelvis

10 500 4.5 años

Magnitudes para dosimetría del paciente

•Dosis Superficial

Con / Sin retrodispersión

•Dosis en órganos (promedio)

Dosis media absorbida en un órgano o tejido

Magnitudes para dosimetría del paciente

•Dosis en órganos: dosis en cristalino

•Dosis en órganos RX: dosis en útero/embrión/feto

EVA -10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Dosis Absorbida (D)

Magnitudes para dosimetría del paciente

•Dosis en órganos

Magnitudes para dosimetría del paciente

•Dosis Superficial

Exploración Dosis de referencia (mGy)

Abdomen APColumna Lumbar AP/PAColumna Lumbar LColumna Lumbo-sacra LCráneo APCráneo LCráneo PAMamografíaTórax LTórax PAIntraoral (dental)

10.010.030.040.05.03.05.0101.50.37.0

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).

Magnitudes dosimétricas para la vigilancia individual

Dosímetros personales

Magnitudes dosimétricas para la vigilancia individual