IAEAInternational Atomic Energy Agency
Parte 2.
Hablando de dosis de radiación
OIEA Material de Entrenamiento
PROTECCIÓN RADIOLÓGICA EN CARDIOLOGÍA
IAEA
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.
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 2
IAEA
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.
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 3
IAEA
• 20 mg de beta bloqueante3 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 radiación3 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)
Dosis Absorbida enTejido
En aire
• Dificultad para medir la dosis en el interior del cuerpo
• Habitualmente se mide en aire y luego se “convierte” (o calcula) en el tejido
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 4
IAEA
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
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 5
IAEA
¿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
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 6
IAEA
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”…)
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 7
IAEA
Magnitudes y unidades radiológicas
Usadas para describir un haz de rayos X:
• Magnitudes para expresar el total de 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
Radiación total
•Fotones totales
•Dosis integrada
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 8
IAEA
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.
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 9
IAEA
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
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 10
IAEA
X = dQ/dm
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.
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 11
IAEA
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
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 12
IAEA
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 comúnutilizar estos valores en tasa“por hora” (e.g. R/h).
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 13
IAEA
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
Area = 1Dosis = 1
Area = 4Dosis = 1/4
d1=1
d2=2
Magnitudes Radiológicas
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 14
IAEA
Magnitudes y unidades radiológicas
Dosis absorbidaLa 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
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 15
IAEA
Dosis absorbida, D y KERMA
• El KERMA (“kinetic energy released in a material” energía cinética liberada en un medio )
K = dEtrans / dm
3 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.
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 16
IAEA
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
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 17
IAEA
• 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.
Detrimento
Magnitudes dosimétricas para estimar los riesgos estocásticos
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 19
IAEA
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 !!
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 20
Magnitudes dosimétricas para estimar los riesgos estocásticos
IAEA
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.
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 21
Magnitudes dosimétricas para estimar los riesgos estocásticos
IAEA
Factores de ponderación de tejidos, wT
Órgano/
TejidoWT
Órgano/
TejidoWT
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
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
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 22
IAEA
E = T wT·HT
• wT Factor de ponderación para el órgano,o el tejido T
• HT dosis equivalente en el órgano o tejido T
Dosis efectiva, ELa 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)
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 23
Magnitudes dosimétricas para estimar los riesgos estocásticos
IAEA
Dosis absorbida (Kerma) en un haz de rayos X puede ser medida con:
• Cámaras de ionización• Dosímetros de semiconductor• Dosímetros de termoluminiscencia (TLD)
Medición de dosis (I)
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 24
IAEA
La dosis absorbida debida a la radiación secundaria en un punto ocupado por el operador, puede medirse con una cámara de ionización portátil.
Medición de dosis (II)
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 25
IAEA
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)
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 26
IAEA
DAP = Dosis × área
La unidad más habitual utilizada para el DAP es el Gy.cm2
Producto Dosis-Área (DAP) (I)
Area = 1Dose = 1
Area = 4Dose = 1/4
d1=1
d2=2
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 27
IAEA
• El DAP es independiente de la distancia a la fuente:3 D (dosis) decrece con la inverso del
cuadrado de la distancia
3 El área aumenta con el cuadrado de la distancia
• El DAP se mide generalmente a nivel de los diafragmas del tubo
Producto Dosis-Área (DAP) (II)
Area = 1Dose = 1
Area = 4Dose = 1/4
d1=1
d2=2
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 28
IAEA
Indicaciones dosimétricas que se muestran en la sala durante
fluoroscopía o cine
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 29
IAEA
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.
Dósis acumulativa
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 30
IAEA
Punto de referencia intervencionista
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 31
IAEA
• 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.
Procedimientos intervencionistas: dosis en piel
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 32
IAEA
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)
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 33
IAEA
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:3 Requiere revelado3 Dosis máxima 0.5-1 Gy
• Películas radiocrómicas:3 No necesita revelado3 Visualización inmediata de la
distribución de dosis3 Medición de dosis hasta 15 Gy
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 34
IAEA
Otros parámetros relacionados con la dosis
• Tiempo de fluoroscopía:3 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:3 La dosis al paciente aumenta en función del total de
imágenes adquiridas3 Pero, la relación dosis/imagen puede variar mucho3 Existe evidencia de grandes variaciones en los
diferentes protocolos adoptados por distintos centros
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 35
IAEA
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 procedimientoscomplejos, deberian:
3 Incluir mayor númerode parámetros
3 Considerar complejidadde los procedimientos
(recomendaciones de "European Dimond Consortium ")
Tasa de dosis, ydosis/imagen (BSS, CDRH, AAPM)
1er. nivel, y No. de imágenes, yTiempo de fluoroscopia
2do. nivel, yDAP, y Máximo dosis en piel (MSD)
3ra. nivel Riesgo del
paciente
2do. nivelProtocolo
clínico
1er. nivelDepende del
equipo
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 36
IAEA
Procedimiento CA PTCA
DAP (Gy.cm2) 57 94
Tiempo de fluoroscopia (min)
6 16
No. de imágenes 1270 1355
Niveles de referencia diagnósticos en cardiología intervencionista (Propuesta Europea 2003)
DIMOND EU project. E. Neofotistou, et al, Preliminary reference levels in interventional cardiology, J.Eur.Radiol, 2003
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 37
IAEA
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.
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 38
IAEA
Métodos de dosimetría personal
• La exposición no es uniforme:3 Dosis relativamente altas en extremidades cabeza
y cuello3 Mucho más baja en aéreas protegidas por blindaje
• Límites de dosis(regulaciones) se fijan en términos de dosis efectiva (E):3 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
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 39
IAEA
E = 0.5.HW + 0.025.HN
E = Dosis efectivaHW = Dosis equivalente personal a la altura de la cintura o tórax, bajo el delantal plomadoHN = 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
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 40
IAEA
Métodos de dosimetría personal
• Uso de 1 dosímetro3 Sobre el delantal, a la altura
del cuello (recomendado) o debajo del delantal a la altura de la cintura
• Uso de 2 dosímetros (recomendado)3 Sobre el delantal, a la altura
del cuello 3 Y, el otro, debajo del delantal
a la altura de la cintura
dosis en Lente,
Dosis dedo
Segundo dosímetro
Fuera del delantal
A la altura del cuello
Dosímetro principal (requerimiento mínimo)
Detrás del delantal
rayos-X tubo
Imagen
Intensificadorde
Paciente
Radiológica
Protección
Mediciones
Límites de Dosis
Para exposición ocupacional (ICRP 103)
Dosis efectiva 20 mSv al año
en promedio en un período de 5 años
Dosis equivalente anual en:
cristalino 20 mSv(Abril 2011)
piel 500 mSv
manos y pies 500 mSv
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 41
IAEA
Repaso
• Diferentes magnitudes dosimétricas pueden:3 Ayudar al operador a optimizar la exposición al
paciente3 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
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 42
IAEA
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.
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 43
IAEA
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.
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 44
IAEAInternational Atomic Energy Agency
Información Adicional
IAEA
0
10
20
30
40
50
60
0 25 50 75 100 125ESD (mGy)
Lu
mb
osa
cra
l jo
int
Distribución de dosis a paciente en EU estudio 1992; columna lumbar projección lateral
Variabilidad de la dosis al paciente en radiología general1950s ‘Adrian survey’, UK
Medición de dosis en gónadas y médula ósea con cámara de ionizaciónPrimera evidencia de amplia variación en dosis al paciente en radiología diagnóstica
(factor de variación: 10,000)
1980s, Países EuropeosMedición de ESD con TLDs y DAP para procedimientos simples y complejos
(factor de variación: 30 entre pacientes ; 5 entre hospitales)
1990s, EuropaPruebas 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, UKUK; base de datos nacional con dosis de pacientes de 400 hospitales
(factor de variación: 5 entre hospitales)
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 46
IAEA
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
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 47
IAEA
Dosis al personal en cardiología intervencional
• Amplia variación en exposición al personal
• Es necesario la medida de la dosis del personal
0
5
10
15
20
Eff
ec
tiv
e d
os
e/p
roc
ed
ure
(u
Sv
/pro
c)
Wu et al., 1991Renaud, 1992Li et al., 1995Steffenino et al., 1996Folkerts et al., 1997Watson et al., 1997Zorzetto et al., 1997Vañó et al., 1998Padovani et al., 1998DIMOND – 1999 SpainDIMOND – 1999 ItalyDIMOND – 1999 Greece
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 48
IAEA
Ejemplo 1: Tasa de dosis a diferentes distancias
• Tasa de dosis medida (tasa de 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
Intensificador de
Imagen
FDD
FSDd
FDD = Distancia Foco-DetectorFSD = Distancia Foco-Piel
FOV=17 cm & espesor de paciente 24 cmFluoro Pulsada “LOW “15pulsos/s; 95 kV, 47 mA,
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 49
IAEA
Ejemplo 2: Cambio en la tasa de dosis con variación en la calidad de imagen (mA)
1. Fluoro pulsada “LOW” 47 mA, 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, 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
Intensificador de
Imagen
FDD
FSDd
FOV=17 cm & espesor de paciente =24 cm15 pulsos/s, FSD=70 cm, 95 kV FDD = Distancia Foco-Detector
FSD = Distancia Foco-Piel
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 50
IAEA
Ejemplo 3: Cambio en la tasa de dosis con espesor de paciente
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
FSDd
FOV=17 cm; fluoro pulsado= Low, 15 p/s FDD = Distancia Foco-DetectorFSD = Distancia Foco-Piel
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 51
IAEA
Fluorosocpy: entrance surface dose; FOV 18 cm (Philips Integris 3000);
0
20
40
60
80
100
120
16 20 24 28PMMA thickenss (cm)
Dos
e ra
te (m
Gy/
min
)
Fluoro low
Fluoro Normal
Fluoro high
Tasa de dosis de entrada aumenta con calidad de imagen seleccionada & espesor de paciente
Ej. 3: Espesor de paciente (cont.)
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 52
IAEA
0
10
20
30
40
50
60
70
Tasa de Dosis de Entrada
(mGy/min)
Low Normal High
Calidad de Imagen
Entrance dose rates, FOV=17 cm, PMMA=20 cm
Sistema ASistema B
Ejemplo 4: Tipo de equipo
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 53
IAEA
Espesor de paciente 24 cm, FOV=17 cm, FDD=100 cm, fluoro pulsada LOW 95 kV, 47 mA, 15 pulsos/s
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
Dosis en 1 min @ FSD=50 cm: 18 × (70/50)2 = 18 × 1.96 = 35.3 mGy Area @ 50 cm: 8.5*8.5 = 72.2 cm2
DAP = 35.3 × 72.2 = 2549 mGycm2 = 2.55 Gy cm2
DAP es independiente de la distancia foco dosimetro
Intensificador de imagen
FDD
FSDd=50
17
11.9
8.5
Ejemplo 1: DAP
FDD = Distancia Foco-DetectorFSD = Distancia Foco-Piel
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 54
IAEA
Espesor de paciente 24 cm, FOV =17 cm, FDD =100 cm Fluoro Pulsada LOW 95 kV, 47 mA, 15 pulse/s
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
Area @ 70 cm: 15 × 15 = 225 cm2
DAP= 18 × 225 = 4050 mGy cm2 = 4.50 Gy cm2
(+76%)
Si se aumenta el área del haz, el DAP aumenta de forma proporcional
Image Intensifier
FDD
FSDd=50
17
11.9
8.5
Ejemplo 2: DAP
FDD = Distancia Foco-DetectorFSD = Distancia Foco-Piel
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 55
IAEA
Procedimientos PTCA Procedimientos de Angiografía Coronaria
Estudio DIMOND: valores del tercer quartil (100 datos/centro)
0
10
20
30
40
50
60
70
GR SP IT IRL FIN ENG
DAP (Gycm2) FT (min) Frames X100
0
20
40
60
80
100
120
GR SP IT IRL FIN ENG
DAP (Gycm2) FT (min) FR x 100
Niveles de referencia diagnósticos
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 56
IAEA
Metodos para evaluación del MSD
• Métodos en tiempo real 3 Detectores puntuales (cámara de ionización,
diodos, detectores Mosfet)3 Dosis en el punto intervencionista vía cámara
de ionización o cálculo3 Cálculo de distribución de dosis3 Correlación MSD vs. DAP
• Métodos “off-line” (diferidos)3 Mediciones puntuales (TLD)3 Detectores de área (películas lentas, películas
radiocrómicas, arreglos de TLDs)
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 57
IAEA
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
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 58
IAEA
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
Isocenter
IRP
15 cm
Isocenter
IRP
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 59
IAEA
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:3 MSD tiene una baja correlación con
el DAP3 Para procedimientos especificos,
protocolos, instalación y operador, se pueden obtener mejores factores de relación MSD/DAP
Maximum local skin dose versus DAPfor PTCA
PSD= 0.0141*DAP
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
0 50 100 150 200 250
DAP (Gycm2)
PSD
(Gy)
Example of correlation between ESD and DAP for PTCA procedure in the Udine cardiac centre
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 60
IAEA
Métodos para MSD: off-line (III)
• Detectores locales: parrillas de TLDs3 Distribución de dosis se obtiene de la interpolación de
las informaciones puntuales
Pt Left B C D E F G H J Pt Right
Top
4 cm
8 cm
12 cm
16 cm
20 cm
24 cm
28 cmdose (cGy)
belt width (cm)
Diagnostic
40.0-45.0
35.0-40.0
30.0-35.0
25.0-30.0
20.0-25.0
15.0-20.0
10.0-15.0
5.0-10.0
0.0-5.0
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 61
IAEA
Pt Left B C D E F G H J Pt Right
Top
4 cm
8 cm
12 cm
16 cm
20 cm
24 cm
28 cmdose (cGy)
belt width (cm)
Diagnostic
40.0-45.0
35.0-40.0
30.0-35.0
25.0-30.0
20.0-25.0
15.0-20.0
10.0-15.0
5.0-10.0
0.0-5.0
Procedimientos de PTCA
Pt Left B C D E F G H J Pt Right
Top
4 cm
8 cm
12 cm
16 cm
20 cm
24 cm
28 cmdose (cGy)
belt width (cm)
PTCA
400.0-450.0
350.0-400.0
300.0-350.0
250.0-300.0
200.0-250.0
150.0-200.0
100.0-150.0
50.0-100.0
0.0-50.0
Ablación por radiofrecuencia
Métodos para MSD: off-line (III)
Detectores locales: parrillas de TLDs• Ejemplos de distribución de dosis
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 62
IAEA
Una ACTP de un paciente de 28 cm de espesor, 2000 imágenes adquiridas, 30 min de fluoroscopia:
• Sistema A2000 × 0.4 mGy/imagen = 0.8 Gy30 min × 33 mGy/min = 0.99Dosis acumulativa total = 1.79 Gy
• Sistema B2000 × 0.6 mGy/imagen = 1.2 Gy30 min × 50 mGy/min = 1.5 GyDosis acumulativa total = 2.7 Gy
Dosis acumulativa en piel es función del ajuste del equipo o de la calidad de imagen seleccionada
Ejercicio 1: Evaluación de MSD
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 63
IAEA
Una estimación poco precisa del MSD durante un procedimiento puede hacerse de la correlación entre MSD y DAP en un procedimiento PTCA :
Ejemplo:
PTCA con DAP = 125 Gy cm2
MSD = 0.0141 × DAP = 0.0141 × 125 = 1.8 Gy
(con factor de regresión linealcaracterístico de lainstalación el procedimientoy el operador)
Maximum local skin dose versus DAPfor PTCA
PSD= 0.0141*DAP
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
0 50 100 150 200 250
DAP (Gycm2)
PSD
(Gy)
Ejercicio 2: Evaluación de MSD
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 64
IAEA
• 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)
Evaluación de dosis efectiva en cardiología intervencional
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 65
IAEA
Ejemplo 1 0 2 4 6 8 10
Computed Tomography
Head
Torax
Abdomen
Liver
Kidney
Lumbar spine
Fluorographic examinations
Barium enema
Barium meal
IVU
Radiographic examinationa
Lumbar spine
Abdomen
Pelvis
Torax
Head
Spine (full)
Interventional Radiology
Diagnostic
Therapeutic
Annual natural dose
Effective dose (mSv)
• Dosis efectiva permite comparar la exposición a diferentes tipos de radiación
• Exámenes diagnósticos diferentes
• Exposición anual a radiación de fondo
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 66
IAEA
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 mSvRiesgo 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
Ejemplo 2: Evaluación de dosis efectiva en procedimientos cardiológicos
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 67
IAEA
Dosis al personal por procedimiento
0
5
10
15
20
Effe
ctiv
e dos
e/pro
cedu
re
(uSv
/pro
c)Wu et al., 1991Renaud, 1992Li et al., 1995Steffenino et al., 1996Folkerts et al., 1997Watson et al., 1997Zorzetto et al., 1997Vañó et al., 1998Padovani et al., 1998DIMOND – 1999 SpainDIMOND – 1999 ItalyDIMOND – 1999 Greece
• 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
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 68
IAEA
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.
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 69
IAEA
Dispositivos protectores:• Pantalla plomada: suspendida,
cortina
• Lentes plomados
• Delantal plomado
• Collar proteccion
Solo el uso adecuado de los dosimetros permite medir la dosis individual
Influencia de los dispositivos protectores
dosis en Lente,
Dosis dedo
Segundo dosímetro
Fuera del delantal
A la altura del cuello
Dosímetro principal (requerimiento mínimo)
Detrás del delantal
rayos-X tubo
Imagen
Intensificadorde
Paciente
Radiológica
Protección
Mediciones
Límites de Dosis Para exposición ocupacional
(ICRP 103)
Dosis efectiva 20 mSv al año
en promedio en un período de 5 años
Dosis equivalente anual en:
cristalino 20 mSv (Abril 2011)
piel 500 mSv
manos y pies 500 mSv
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 70
IAEA
Operador 2: 1000 proc/año
• 2 Sv/proc
• E = 0.002 × 1000 = 2 mSv/year = 1/10 limite anual
Operador 1: 1000 proc/año
• 20 Sv/proc
• E = 0.02 × 1000 = 20 mSv/year = límite anual de dosis efectiva
0
5
10
15
20
Eff
ecti
ve d
ose/
pro
ced
ure
(u
Sv/
pro
c)Wu et al., 1991Renaud, 1992Li et al., 1995Steffenino et al., 1996Folkerts et al., 1997Watson et al., 1997Zorzetto et al., 1997Vañó et al., 1998Padovani et al., 1998DIMOND – 1999 SpainDIMOND – 1999 ItalyDIMOND – 1999 Greece
Ejercicio 1: exposición anual del personal
Parte 2. Hablando de dosis de radiación 71